KR20090034739A

KR20090034739A - 시료면 관찰방법

Info

Publication number: KR20090034739A
Application number: KR1020080095794A
Authority: KR
Inventors: 겐지 와타나베; 마사히로 하타케야마; 요시히코 나이토; 겐지 데라오
Original assignee: 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Priority date: 2007-10-03
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2009-04-08
Also published as: JP4451475B2; KR101425541B1; JP2009087893A; US20090090863A1; US7829853B2; TW200924011A; TWI433197B

Abstract

본 발명은, 배선구조의 결함검출에 있어서, 결함부위와 정상부위의 계조차가 크고, 흑백의 농담의 차가 명확한 시료면 화상을 취득하고, 결함의 검출이 용이한 시료면 관찰방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 발명에서는, 절연재료(52, 60)와 도전성재료(50, 52)를 포함하는 배선이 형성된 시료면에 전자빔(15)을 조사하고, 상기 시료면의 구조정보를 얻은 전자를 검출함으로써, 시료면 화상을 취득하여 상기 시료면을 관찰하는 시료면 관찰방법으로서, 상기 시료면 화상에서의 상기 절연재료와 상기 도전성재료와의 휘도를 같게 한 상태에서, 상기 전자빔을 상기 시료면에 조사하는 것을 특징으로 한다.

Description

시료면 관찰방법{SPECIMEN SURFACE OBSERVING METHOD}

본 발명은, 시료면 관찰방법에 관한 것으로, 특히, 절연재료와 도전성재료를 포함하는 배선이 형성된 시료면을 관찰하는 시료면 관찰방법에 관한 것이다.

종래부터, 반도체 웨이퍼 등의 시료면에 전자빔을 조사하고, 시료면에서 방출된 전자를 검출하여 웨이퍼 표면 화상을 취득하고, 이것에 의거하여 반도체 웨이퍼의 개방 결함이나 결핍 결함 등의 결함을 검출하도록 한 시료면 관찰방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 l 참조).

도 10은, 반도체 웨이퍼에 형성된 콘택트 플러그의 단면의 예를 나타낸 도면이다. 도 10(a)는, 정상적으로 접지된 콘택트 플러그(30)의 단면을 나타낸 도면이다. 도 10(a)에서, 절연층(40) 내에 3개의 콘택트 플러그(30)가 형성되어 있고, 전부 절연층(40)을 관통하여, 절연층(40)의 상하의 층을 전기적으로 접속하고 있다. 일반적으로, 콘택트 플러그(30)는, 절연층(40) 내에 컨택트홀을 형성하고, 컨택트홀에 텅스텐이나 구리 플러그 등의 도전성재료를 충전함으로써 형성된다.

도 10(b)는, 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)를 포함하는 콘택트 플러그(30)의 단면을 나타낸 도이다. 도 10(b)에 있어서, 도 10(a)에서 나타낸 원래 형성되 어야 할 3개의 콘택트 플러그(30) 중, 한 가운데의 콘택트 플러그(31)가 형성되지 않고, 콘택트 플러그(31)가 결핍된 상태로 되어 있다. 이와 같이, 결핍 결함이란, 예를 들면 노광공정이나 에칭공정 등의 시에, 컨택트홀이 원래 형성되어야 할 부분에 형성되지 않은 결함을 말한다. 결핍 결함은, 콘택트 플러그(31)의 상층과 하층의 도통이 행하여지지 않는 원인이 된다.

도 10(c)는, 개방 결함의 콘택트 플러그(32)를 포함하는 콘택트 플러그(30)의 단면을 나타낸 도이다. 도 10(c)에서, 3개의 콘택트 플러그(30) 중, 한 가운데의 콘택트 플러그(32)가 불충분한 상태로 형성되고, 절연층(40)을 관통하여 금속이 충전되어 있지 않고, 절연층(40)의 상/하층의 전기적 접속이 이루어지지 않은 상태로 되어 있다. 이와 같이, 개방 결함이란, 콘택트 플러그인 텅스텐이나 구리 플러그 등의 도전성재료를 컨택트홀에 형성할 때에, 도전성재료가 컨택트홀에 적절하게 충전되어 있지 않은 결함을 말한다. 개방 결함은, 콘택트 플러그(32)의 상층과 하층의 도통이 행하여지거나, 또는 저항값이 현저하게 상승하기도 하는 원인이 된다.

종래의 시료면 관찰방법에서는, 도 10(b), 도 10(c)에 나타낸 결핍 결함이나 개방 결함을, 반도체 웨이퍼의 표면에서 웨이퍼 표면 화상을 취득하고, 개방 결핍부위는 정상적인 콘택트 플러그(30)를 나타내는 부위와 비교하여 웨이퍼 표면 화상에 농담의 차이를 일으키는 것을 이용하여, 결핍 결함이나 개방 결함을 검출하고 있다.

도 11은, 종래의 시료면 관찰방법에 의하여 취득한 웨이퍼 표면 화상을 나타낸 도면이다. 도 11(a)는, 도 10(a)에 나타낸 바와 같은 정상으로 접지된 콘택트 플러그(30)가 형성된 웨이퍼 표면 화상을 나타낸 도면이다. 도 11(a)에서, 정상으로 접지된 콘택트 플러그(30)는, 모두 동일한 농도(휘도)로 표시되어 있다.

도 11(b)는, 도 10(b)에 나타낸 바와 같은, 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)를 포함하는 콘택트 플러그(30)의 웨이퍼 표면 화상을 나타낸 도면이다. 도 11(b)에서, 중앙의 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)는, 주위의 절연층(40)과 동일한 농도를 나타낸다.

도 11(c)는, 도 10(c)에 나타낸 바와 같은, 개방 결함의 콘택트 플러그(32)를 포함하는 콘택트 플러그(30)의 웨이퍼 표면 화상을 나타낸 도면이다. 도 11(c)에서, 중앙의 개방 결함의 콘택트 플러그(32)의 부위는, 정상적인 콘택트 플러그(30)의 부위와 비교하여 농담의 차이가 생겨, 정상의 콘택트 플러그(30)의 부위보다도, 농도가 짙게 표시되어 있다.

이와 같이, 종래의 시료면 관찰방법에서는, 결핍 결함과 개방 결함의 검출이나 분류를, 웨이퍼 표면 화상에서의 흑백의 농담 등, 계조차(階調差)를 기준으로 하여 행하고 있었다.

또한, 그 밖에, 반도체디바이스 웨이퍼에 형성된 배선의 도통 불량을 검출하는 방법으로서, 반도체장치의 TEG(Test Element Group)영역에, 행방향 및 열방향의 배선과 이것에 접속되는 기설정된 도전부를 가지는 검사용 배선 패턴을 설치하고, 도전부를 전자빔으로 스캔하여, 도전부의 전위차에 기인하는 2차 전자 방출량의 변화를 검출하고, 전기적 이상을 신속하게 검출하도록 한 반도체장치의 검사방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

[특허문헌 1]

일본국 특개2005-235777호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개2007-80987호 공보

그러나, 상기한 특허문헌 1에 기재된 구성에서는, 콘택트 플러그(30)의 재료나 절연층(40)의 종류에 따라서는, 각 부위의 계조차가 작고, 결핍 결함이나 개방 결함의 검출이 곤란한 경우가 있다는 문제가 있었다. 또, 특히 개방 결함에서는, 개방 결함을 가지는 콘택트 플러그(32)의 부위가, 정상적인 콘택트 플러그(30)의 부위보다 농도가 짙어지는(더욱 검게 된다) 경우와, 옅어지는(더욱 하얗게 된다) 경우가 있고, 결함의 검출이나 결함의 종류를 분류하는 것이 매우 곤란하다는 문제가 있었다.

즉, 종래의 시료면 관찰방법에서는, 결핍 결함도 개방 결함도 같은 조건으로 동시에 결함 검출을 행하고 있었기 때문에, 결과적으로 어느 쪽의 결함도 시료면 화상 중의 정상적인 콘택트 플러그(30)와의 식별이 곤란하여, 결함 검출이 곤란하게 된다는 사태를 초래하고 있었다.

또, 상기한 특허문헌 2에 기재된 구성에서는, TEG에 의해 반도체장치의 제조상황의 일반적 검사를 행하는 것은 가능하나, 반도체장치에 실제로 형성된 배선 패턴에서의 개별 구체적인 검사는 다른 방법에 의하지 않으면 안되어, 반도체장치의 전면(全面) 검사를 행하는 경우에는 적용할 수 없다는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명은, 배선구조의 결함검출에 있어서, 결함부위와 정상부위의 계조차가 크고, 흑백의 농담의 차가 명확한 시료면 화상을 취득하여, 결함의 검출이 용이한 시료면 관찰방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 제 1 발명에 관한 시료면 관찰방법은, 절연재료와 도전성재료를 포함하는 배선이 형성된 시료면에 전자빔을 조사하여, 상기 시료면의 구조정보를 얻은 전자를 검출함으로써, 시료면 화상을 취득하여 상기 시료면을 관찰하는 시료면 관찰방법에 있어서, 상기 시료면 화상에서의 상기 절연재료와 상기 도전성재료와의 휘도를 같게 한 상태에서, 상기 전자빔을 상기 시료면에 조사하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여 절연재료와 도전성재료 이외의 부분을 용이하고 또한 확실하게 검출할 수 있다.

제 2 발명은, 제 1 발명에 관한 시료면 관찰방법에 있어서, 상기 시료면 화상에서의 상기 절연재료 및 상기 도전성재료의 휘도와 다른 휘도의 점을, 상기 시료면의 개방 결함으로서 검출하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 절연재료와 도전성재료가 혼재하고, 저항값이 변화된 개방 결함을 주위에서 떠오르게 하여, 개방 결함을 용이하고 또한 확실하게 검출할 수 있다.

제 3 발명에 관한 시료면 관찰방법은, 절연재료와 도전성재료를 포함하는 배선이 형성된 시료면에 전자빔을 조사하고, 상기 시료면의 구조정보를 얻은 전자를 검출함으로써, 시료면 화상을 취득하여 상기 시료면을 관찰하는 시료면 관찰방법에 있어서, 상기 시료면 화상에서의 상기 절연재료와 상기 도전성재료와의 휘도차가 최대가 되는 상태에서, 상기 전자빔을 상기 시료면에 조사하는 것을 특징으로 한 다.

이에 의하여, 결핍 결함의 주위와의 식별이 용이한 시료면 화상을 취득할 수 있어, 결핍 결함의 검출을 용이하고 또한 확실하게 할 수 있다.

제 4 발명은, 제 3 발명에 관한 시료면 관찰방법에 있어서, 상기 휘도차가 최대가 되는 상태는, 상기 시료면의 구조정보를 얻은 전자가 미러 전자가 되는 미러 전자영역에서 정해지는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 절연성재료의 식별이 용이한 미러 전자를 이용하여, 효과적으로 결핍 결함을 검출할 수 있다.

제 5 발명은, 제 1 내지 4 중 어느 하나의 발명에 관한 시료면 관찰방법에 있어서, 상기 시료면 화상에서의 상기 절연재료와 상기 도전성재료와의 휘도에 의거하는 상태 설정은, 상기 전자빔을 상기 시료면에 조사할 때의 랜딩 에너지를 조정함으로써 행하여지는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 랜딩 에너지의 조정에 의하여 용이하게 개방 결함의 검출에 적합한 상태와, 결핍 결함의 검출에 적합한 상태를 설정할 수 있고, 개방 결함의 검출 모드와 결핍 결함의 검출 모드의 변환을 용이하게 행할 수 있다.

제 6 발명은, 제 1 내지 5 중 어느 하나의 발명에 관한 시료면 관찰방법에 있어서, 상기 전자빔은, 기설정된 2차원 영역을 조사하는 면빔인 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 한번에 넓은 영역의 시료면 관찰을 행할 수 있고, 신속하게 시료면 관찰을 행할 수 있다.

제 7 발명은, 제 1 내지 6 중 어느 하나의 발명에 관한 시료면 관찰방법에 있어서, 상기 전자빔의 상기 시료면에의 조사는, 복수회, 점차 랜딩 에너지를 올려 행하여지는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 시료면 화상의 콘트라스트를 더욱 명료하게 할 수 있고, 결함의 검출을 더욱 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있다.

본 발명에 의하면, 시료면 관찰을 용이하게 하고, 목적으로 하는 결함의 검출을 확실하게 행할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태의 설명을 행한다.

도 1은, 본 발명을 적용한 실시예에 관한 시료면 관찰방법을 실행하기 위한 전자빔장치(100)의 일례를 나타낸 전체 구성도이다. 도 1에서, 전자빔장치(100)는, 전자빔 사출부(60)와, 1차 전자광학계(70)와, 2차 전자광학계(80)와, 전자검출부(90)를 구비한다.

전자빔 사출부(60)는, 전자빔을 생성하여 사출하기 위한 수단이다. 전자빔 사출부(60)는, 전자총(1)과, 웨넬트 전극(2)과, 애노드(3)를 구비한다. 전자총(1)의 캐소드 전극(도시 생략)으로부터 방출된 전자빔은, 웨넬트 전극(2)에 의해 방출전자량이 제어되고, 애노드(3)에 의해 가속되어, 1차 전자광학계(70)에 들어 간다.

1차 전자광학계(70)는, 전자빔 사출부(60)로부터 사출된 전자빔이, 시료(W) 의 표면에 조사되도록 유도하기 위한 수단이다. 1차 전자광학계(70)는, 정전렌즈(4)와 개구(5)와, 복수단의 4극자 렌즈(6)와, E × B 분리기(7)와, 대물렌즈(8)를 구비한다. 1차 전자광학계(70)는, 전자빔 사출부(60)로부터 사출된 전자빔을, 정전렌즈(4), 개구(5) 및 4극자 렌즈(6)로 조정 및 정형하여, E × B 분리기(7)에 의하여 전자빔의 진행방향을 변경하여 1차 전자빔이 스테이지(S) 상의 시료(W)의 표면에 수직하게 입사하도록 하여, 대물렌즈(8)에 의해 전자빔을 원하는 단면형상으로 성형하여 시료면에 조사한다.

또한, 시료(W)는, 시료면에 절연재료와 도전성재료를 포함한 시료(W)이면, 여러가지 시료(W)를 대상으로 할 수 있으나, 본 실시예에 관한 시료 관찰방법은, 반도체 웨이퍼 등의 반도체장치를 관찰하는 데 적합하다.

스테이지(S)는, 수평면 상에서 직교하는 2개의 방향(X, Y)으로 이동 가능하고, 또한 필요에 따라 XY 평면 내에서 회전 가능하게 구성되어도 된다. 이들 이동기능에 의하여 시료(W)의 표면은 전자빔에 의해 주사되는 것이 가능하게 된다.

또, 도시 생략하나, 시료면의 전위를 조정하는 시료면 전위 조정수단이, 스테이지(S) 부근에 설치되어도 된다. 상기한 전자총(1)의 캐소드 전압과, 시료면 전위를 조정함으로써, 전자빔이 시료(W)의 표면에 조사될 때의 랜딩 에너지를 조정하여, 제어할 수 있다. 상세한 것은 뒤에서 설명하나, 본 실시예에 관한 시료면 관찰방법에서는, 전자빔이 시료(W)에 조사될 때의 랜딩 에너지를 조정함으로써, 시료(W)의 재료 콘트라스트를 조정한다. 따라서, 전자빔장치(100)는, 이와 같은 랜딩 에너지를 조정하기 위한 하나의 수단으로서, 예를 들면 시료 전위 조정수단을 구비하고 있어도 된다.

또한, 전자빔 사출부(60)와 1차 전자광학계(70)의 동작에 의하여 전자빔은 시료면에 조사되고, 전자빔 조사공정이 실행된다.

2차 전자광학계(80)는, 전자빔 조사공정에 의하여 시료면의 구조정보를 얻은 전자를, 전자검출부(90)로 유도하기 위한 수단이다. 2차 전자광학계(80)는, 대물렌즈(8)와, E × B 분리기(7)와, 제 1단 콘덴서 렌즈(9)와, 제 2단 콘덴서 렌즈(10)를 구비한다. 전자빔의 조사에 의하여 시료면의 구조정보를 얻은 미러 전자, 반사전자나 후방 산란전자를 포함하는 2차 전자는, 2차 전자광학계(80)를 통과하여, 전자검출부(90)로 유도된다.

또한, 미러 전자는, 전자빔 조사공정에서 시료(W)를 향하여 조사된 전자빔이, 시료면에 충돌하지 않고 반사된 전자이다. 또, 반사전자나 후방 산란전자를 포함하는 2차 전자는, 전자빔 조사공정에서 시료(W)에 전자빔이 조사되고, 시료면으로부터 방출된 전자이다. 어느 쪽의 전자도, 시료면의 평면적 및/또는 입체적인 구조정보를 얻고 있기 때문에, 시료면의 구조정보를 취득하는 데 이용할 수 있다.

전자검출부(90)는, 시료면의 구조정보를 얻은 전자를 검출하고, 시료면 화상을 취득하기 위한 수단이다. 전자검출부(90)는, MCP(Micro-Channel Plate)(11)와, 형광판(12)과, TDI-CCD(Time Delay Integration Charge Coupled Device)검출기(13)와, 화상처리부(14)를 구비한다. MCP(11)는, 입사한 전자를 증배하는 전자 증배수단이다. 형광판(12)은, MCP(11)로부터 입사한 전자를 광신호로 변환한다. TDI-CCD 검출기(13)는, 형광판(12)으로부터의 광신호를 수광하고, 광신호의 크기에 따 라, 전기신호로 변환하여, 이것을 화상처리부(14)에 출력한다. 여기서, TDI-CCD 검출기(13)가 형광판(12)으로부터 수광하는 광은, 시료면의 구조정보를 얻은 전자에 의거하는 광이기 때문에, 시료면의 구조에 따라 광량이 다르다. 따라서, TDI-CCD 검출기(13)가 출력하는 전기신호는, 시료면의 구조에 따라 전압이 다른 전기신호이다. 화상처리부(14)는, 수취한 전기신호를 A/D 변환하고, 디지털 화상을 형성한다. 이와 같은 동작은, 시료면의 주사기간을 통하여 행하여지고, 그 결과, 화상처리부(14)는, 시료면의 시료화상을 출력할 수 있다.

또한, 이와 같은 2차 전자광학계(80) 및 전자검출부(90)의 동작에 의하여 시료면의 구조정보를 얻은 전자가 검출되고, 시료면 화상이 취득되는 시료면 화상 취득공정이 실행된다.

예를 들면, 이와 같은 전자빔장치(100)를 사용하여, 본 실시예에 관한 시료면 관찰방법을 실행할 수 있으나, 도 1에 나타낸 전자빔장치(100)는 일례에 지나지지 않고, 여러가지 형태를 적용하여도 된다. 시료면에 전자빔을 조사하는 전자빔조사공정과, 시료면의 구조정보를 얻은 전자에 의거하여 시료화상을 취득하는 시료화상 취득공정을 실행할 수 있으면, 여러가지 형태의 전자빔장치(100)에 대하여 본 실시예에 관한 시료면 관찰방법을 적용할 수 있다.

다음에, 도 2 내지 도 6을 이용하여, 본 실시예에 관한 시료면 관찰방법을 설명한다.

도 2는, 전자빔의 랜딩 에너지에 따른 도전성재료와 절연성재료의 계조차의 상위를 나타낸 도면이다. 도 2의 그래프는, 전자빔을 시료면에 조사하여 시료면 화상을 취득할 때, 전자빔이 시료면에 입사하는 랜딩 에너지를 변화시키고, 그 때 취득되는 시료면 화상에서의 절연재료와 도전성재료의 휘도를 측정함으로써 얻어지는 그래프이다. 도 2에서, 가로축은 전자빔이 시료면에 조사할 때의 랜딩 에너지 (LE)〔eV〕,세로축은 휘도[DN〕 나타내고 있다.

또한, 랜당 에너지는, 전자빔이 시료면에 입사할 때의 착지 가속 전압을 의미하고, 전자총(1)의 캐소드 전위와, 시료면의 전위(리타딩 전압)와의 전위차로 나타낼 수 있다. 따라서, 예를 들면 도 1에 나타낸 전자빔장치(100)의 경우에는, 전자총(1)의 캐소드 전압 및/또는 도시 생략한 시료전위 조정수단을 제어함으로써, 랜딩 에너지를 조정할 수 있다.

도 2에서, 도체와 절연물의 랜딩 에너지에 대한 휘도의 변화가 나타나 있으나, 랜딩 에너지가 1OO [eV〕이상인 영역에서는, 절연물의 휘도의 쪽이, 도체보다도 큰 값으로 되어 있다.

도 3은, 도 2의 원으로 묶인 부분을 확대한 도면이고, 도 2와 마찬가지로, 전자빔의 랜딩 에너지에 따른 도전성재료와 절연성재료의 계조차의 상위를 나타낸 도면이다. 도 3에서는, 랜딩 에너지가 100 [eV〕이하인 영역에서의 랜딩 에너지의 변화에 대응한 휘도 변화가 나타나 있다.

도 3에서, 랜딩 에너지가 100 〔eV〕이하인 영역에서는, 동일한 랜딩 에너지에 대하여, 도체가 절연물보다 높은 휘도를 나타내는 영역(1)과, 도체와 절연물의 휘도가 대략 동일한 영역(2)과, 절연물이 도체보다 높은 휘도를 나타내는 영역(3)을 포함하고 있는 것을 알 수 있다.

도 3의 그래프의 위쪽에 나타내는 바와 같이, 영역(1)은, 예를 들면 랜딩 에너지 10〔eV〕의 점이 해당하고, 이와 같은 영역에서는, 도체의 쪽이 절연물보다 높은 휘도를 나타내기 때문에, 도체의 농도가 하얗고, 절연물의 농도가 검은 시료화상이 취득된다.

마찬가지로, 영역(2)은, 예를 들면 랜딩 에너지 33 [eV]의 점이 해당하고, 이 영역에서는, 도체와 절연물의 휘도가 같기 때문에, 도체 및 절연물의 양쪽의 농도가 같은 회색의 시료 화상이 취득된다.

영역(3)은 예를 들면 랜딩 에너지 100 [eV〕의 점이 해당하고, 이 영역에서는, 절연물의 휘도의 쪽이 도체의 휘도보다 높기 때문에, 절연물의 농도가 하얗고, 도체의 농도가 검은 시료 화상이 취득된다.

이와 같이, 전자빔의 랜딩 에너지를 변화시킴으로써, 취득되는 시료 화상에 서의 도전성재료와 절연재료의 계조를 변화시킬 수 있다. 즉, 예를 들면 시료 화상에서의 도전성재료와 절연재료의 계조를 동일하게 하여, 재료 콘트라스트를 제로로 하고 싶은 경우에는, 영역(2)에 포함되는 랜딩 에너지값을 선택 설정하면, 도전성재료와 절연재료 이외의 배선재료의 계조가 다른 시료 화상을 취득할 수 있다.

또, 이것과는 반대로, 시료 화상에서의 도전성재료와 절연재료의 계조의 차를 크게 하여, 재료 콘트라스트를 크게 하고 싶은 경우에는, 영역(1) 또는 영역(3) 중, 더욱 도전성재료와 절연재료의 휘도차가 큰 점을 선택하면 좋다. 또한, 도전성재료의 농도를 절연재료의 농도보다 작게 하고 싶은 경우에는, 영역(1)에 포함되는 랜딩 에너지값을 선택 설정하고, 반대로 도전성재료의 농도를 절연재료의 농도 보다 크게 하고 싶은 경우에는, 영역(3)에 포함되는 랜딩 에너지값을 선택 설정하면 된다.

이와 같이, 랜딩 에너지에 따른 도전성재료와 절연재료의 휘도의 관계를 이용하면, 취득하는 시료화상의 재료에 따른 계조조정을 행할 수 있고, 목적으로 하는 결함에 대응한 시료화상을 취득할 수 있다.

다음에, 도 3에 나타낸 랜딩 에너지와 재료에 따른 휘도차의 그래프를 이용하여, 개방 결함 및 결핍 결함을 검출하는 시료 관찰방법에 대하여 설명한다.

도 4는, 도 3에서의 영역(2)의 랜딩 에너지로 시료면을 관찰한 경우에 취득된 시료 화상의 예를 나타낸 도면이다. 도 4(a)는, 정상적인 콘택트 플러그(30)가 형성된 시료면의 시료 화상의 예를 나타낸 도면이다. 도 4(a)에서 절연재료와 도전성재료의 휘도차가 제로가 되는 랜딩 에너지의 영역에서 시료면을 관찰하고 있기 때문에, 정상적인 콘택트 플러그(30)가 형성된 시료(W)의 시료 표면층은, 절연재료와 도전성재료만으로 구성되어 있는 상태이고, 따라서 도 4(a)에 나타내는 바와 같이 휘도가 일정한 한가지 색의 시료 화상이 취득되게 된다.

또한, 이와 같은 도 3의 영역(2)에서의 도전성재료와 절연재료의 휘도가 같은 상태가 되는 랜딩 에너지는, 33〔eV〕전후의 저에너지 영역이다. 이와 같은 저랜딩 에너지영역에서는, 전자빔을 시료면에 조사한 경우, 시료면으로부터 미러 전자가 반사되는 확률이 높은 것이, 본 발명자들에 의해 확인되고 있다. 따라서, 본 실시예에 관한 시료면 관찰방법에서는, 주로 미러 전자를 효과적으로 이용하여 시료면 관찰을 행하나, 시료면에서는 2차 전자 또는 반사전자가 방출되고 있는 경우 도 있을 수 있고, 전자검출기(40)에서는, 이와 같은 2차 전자 또는 반사전자도 구별없이 검출하여, 이들도 아울러 시료면 화상 취득에 이용할 수 있다.

도 4(b)는, 개방 결함의 콘택트 플러그(32)가 형성된 시료면의 시료면 화상의 예를 나타낸 도면이다. 도 4(b)에서, 시료면 화상의 중앙부만 휘도가 높아지고, 농도가 작아 주위로부터 명료하게 떠오른(구별할 수 있다) 시료면 화상으로 되어 있다. 이 하얗게 떠오른 부분이, 개방 결함을 가지는 콘택트 플러그(32)의 부분이며, 절연재료와 도전성재료의 휘도를 같게 함으로써, 개방 결함의 콘택트 플러그(32)를 명확하게 검출할 수 있다.

또한, 개방 결함의 콘택트 플러그(32)도, 재료적으로는 절연재료와 도전성재료로 구성되어 있으나, 영역(2)에서는, 절연재료와 도전성재료는, 절연층(40)이 두께방향으로 각각의 재료로 충전된 경우를 기준으로 하여 휘도차가 제로가 되도록 설정되어 있다. 따라서, 개방 결함의 콘택트 플러그(32)와 같이, 절연재료와 도전성재료가 혼재된 상태에서는, 그 저항값도 변화되어 양자와 다르기 때문에, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 개방 결함의 콘택트 플러그(32)를 떠오르게 한 시료면 화상을 취득할 수 있다. 또, 전자빔을 이용하여 시료면 관찰을 행하는 부분은, 시료(W)의 표면에 가까운 표면층의 영역이고, 이와 같은 시료 표면층을 대상으로 하여, 절연재료와 도전성재료의 휘도의 상태 조정은 행하여지기 때문에, 이와 같은 시료면의 두께방향의 결함인 개방 결함도 명확하게 검출할 수 있다. 또한, 상기한 미러 전자와 반사전자 또는 2차 전자가 겹쳐서 검출됨으로써, 시료면 화상은, 종래보다도 농담이 강조되어, 더욱 콘트라스트가 명료한 화상을 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 관한 시료면 관찰방법에 의하면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 시료면 화상에서의 절연재료와 도전성재료의 휘도가 동일해지는 상태로 랜딩 에너지를 설정하고, 이와 같은 상태에서 전자빔을 시료면에 조사하여 시료면 화상을 취득함으로써, 시료(W)의 표면층에 형성된 개방 결함의 콘택트 플러그(32)를 용이하고 또한 확실하게 검출할 수 있다.

도 5는, 도 3의 영역(1)의 랜딩 에너지로 시료면을 관찰한 경우에 취득되는 시료 화상의 예를 나타낸 도면이다. 도 5(a)는, 정상적인 콘택트 플러그(30)가 형성된 시료면의 시료면 화상의 예를 나타낸 도면이다. 도 3의 영역(1)에서는, 도체가 절연체보다 높은 휘도를 가지기 때문에, 도 5(a)에서, 텅스텐이나 구리 등의 도전성재료가 충전된 정상적인 콘택트 플러그(30)는 휘도가 높아지고, 주위의 절연층(40)의 부분은, 휘도가 낮아진다. 즉, 콘택트 플러그(30)의 부위는 농도가 작아(하얗게 되고)지고, 절연층(40)의 부분은, 농도가 커진다(검어진다)된다. 그리고, 영역(1)의 랜딩 에너지의 상태에서는, 도체와 절연층의 휘도차가 크기 때문에, 정상적인 콘택트 플러그(30)는, 주위의 절연층(40)으로부터 큰 농도차로 명확하게 구별되는 시료면 화상이 얻어진다.

도 5(b)는, 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)를 포함하는 시료면의 시료면 화상을 나타낸 도면이다. 도 5(b)에서, 원래는 중앙에 형성되어 있어야 할 콘택트 플러그(31)가 형성되지 않고, 결핍 결함으로 되어 있다. 결핍 결함의 경우에는, 콘택트 플러그(31)가 전혀 형성되지 않고, 결핍 결함의 부분은 절연재료가 되기 때문에, 주위의 절연층(40)과 동일한 계조(휘도)로 표시된다. 그리고, 이 시료면 화 상을, 정상 콘택트 플러그(30)의 화상과 겹쳐서 대비함으로써, 결핍 결함의 위치가 특정된다.

또한, 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)의 특정은, 예를 들면, 정상적인 콘택트 플러그(30)가, 일정한 간격으로 규칙적으로 배열되어 있는 경우에는, 인접하는 주위의 정상적인 콘택트 플러그(30) 사이의 거리를 각각 산출하고, 이 거리의 값의 동이(同異)를 기준으로 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)를 검출할 수 있다.

또, 콘택트 플러그(30)가 불규칙하게 배열되어 있는 경우에는, 주위의 일정영역을 포함한 정상적인 콘택트 플러그(30)가 형성된 참조용 시료면 화상을 취득하고, 동일한 영역에 대하여 시료면 화상을 취득하여 참조용 시료면 화상과 비교하여, 패턴 매칭을 행함으로써, 화상의 불일치로부터 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)의 존재를 검출할 수 있다.

이와 같이, 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)의 검출을 위한 시료면 화상 비교는, 콘택트 플러그(30)의 배열의 규칙성을 이용하여, 콘택트 플러그(31)가 형성되어야 하는 위치에서 스폿적으로 행하여도 되고, 주위를 포함하는 시료면 화상끼리행하여도 된다. 어느 쪽의 결핍 결함 검출에서도, 정상적인 콘택트 플러그(30)와 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)의 휘도차가 최대가 되는 상태에서 전자빔을 시료면에 조사하여, 시료면 화상을 취득하고 있기 때문에, 양자의 농도차가 큰 시료면 화상을 취득할 수 있어, 결핍 결함의 검출을 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있다.

도 6은, 도 3의 영역(3)의 랜딩 에너지로 시료면을 관찰한 경우에 취득되는 시료면 화상의 예를 나타낸 도면이다. 영역(3)의 상태에서는, 시료면 화상에서, 절연물의 휘도가 도체의 휘도보다 높고, 그 휘도차가 최대의 상태이다.

도 6(a)는, 정상적인 콘택트 플러그(30)가 시료면에 형성된 시료(W)의 시료면 화상을 나타낸 도면이다. 도 6(a)에서, 텅스텐이나 구리 등의 도전성재료가 충전된 정상적인 콘택트 플러그(30)의 위치는, 휘도가 작고, 농도가 큰 화상을 형성하고 있다. 한편, 주위의 절연재료로 형성된 절연층(40)은, 휘도가 크고, 농도가 하얗게 표시되어 있다. 그리고, 도전성재료와 절연재료의 휘도차는 최대이기 때문에, 하얀 절연층(40)으로부터 검고 정상적인 콘택트 플러그(30)가 명료하게 떠오른 시료면 화상이 취득되어 있다.

한편, 도 6(b)는, 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)가 시료면에 형성된 시료(W)의 시료면 화상을 나타낸 도면이다. 도 6(b)에서, 중앙의 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)의 위치는, 절연재료로 형성되어 있기 때문에, 주위의 절연층(40)과 동일한 계조로 표시된다. 또한, 도 5(b) 중, 이해의 용이를 위해, 가상적인 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)의 위치가 표시되어 있으나, 실제로는, 주위의 절연층(40)과 조금도 경계가 없는 화상으로서 표시되게 된다.

이 취득된 시료면 화상에서도, 도 5(b)에서 설명한 것과 동일한 방법에 의하여 결핍 결함을 검출할 수 있다. 즉, 정상적인 콘택트 플러그(30)가 기설정된 간격으로 규칙적으로 배열되어 있는 경우에는, 결핍 결함의 위치의 화상과 주위의 정상적인 콘택트 플러그(30)의 화상과의 비교를 행함으로써, 결핍 결함을 검출할 수 있다. 또, 정상적인 콘택트 플러그(30)가 불규칙하게 배열되어 있는 경우에도, 시료면 화상끼리를 비교하여 패턴 매칭을 행함으로써, 결핍 결함을 검출할 수 있다.

도 6에 나타낸 영역(3)의 상태에서 결핍 결함을 검출하는 경우에서도, 도전성재료로 형성된 정상적인 콘택트 플러그(30)와, 절연재료로 형성된 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)의 휘도차는 최대의 상태이기 때문에, 양자의 계조차는 크고, 명확하고 또한 확실하게 결핍 결함을 검출할 수 있다.

또한, 결핍 결함의 검출 시, 도 3의 영역(1)의 도전성재료의 휘도가 절연재료의 휘도보다 높은 상태에서 시료면 관찰을 행할지, 영역(3)의 절연재료의 휘도가 도전성재료의 휘도보다 높은 상태에서 시료관찰을 행할지는, 용도에 따라 적절하게 적절한 쪽을 적용하여도 된다. 어느 쪽의 형태에서도, 시료면 화상에서의 도전성재료와 절연재료의 휘도차는 최대의 상태이기 때문에, 목적으로 하는 결핍 결함의 검출을 용이하고 또한 확실하게 행할 수 있다.

다음에, 본 실시예에 관한 시료 관찰방법의 검출 결과예에 대하여 설명한다.

도 7은, TDI-CCD 검출기(13)의 촬상영역(시야영역)과, 전자빔(15)의 시료면상에서의 위치관계를 나타낸 도면이다. 이와 같은, 2차원 영역을 가지는 전자빔(15)을 사용하여, 가속 전압이 -4033〔eV〕, 시료면의 전압이 -4000〔eV〕, 랜딩 에너지가 33〔eV〕이라는 조건으로, 시료면의 관찰을 행하였다. 여기서, 가속 전압은 전자총(1)의 캐소드 전압의 의미이고, 캐소드 전압 또는 시료면의 전압(리타딩 전압)을 증감시킴으로써, 랜딩 에너지를 조정하였다. 이 조건은, 도 3의 영역(2)에서 나타낸 조건과 동일하기 때문에, 시료면 화상의 도전성재료와 절연재료의 휘도가 같은 상태에서 전자빔(15)을 시료면에 조사하여, 시료면 화상을 취득하였기 때문에, 도 4에서 설명한 바와 같이, 개방 결함의 콘택트 플러그(31)가 존재 하였을 때에는, 이것이 주위와 다른 계조로 표시되고, 떠오르는 화상을 취득하여 개방 결함을 검출할 수 있었다.

한편, 결핍 결함을 검출하는 경우에는, 도 7과 같은 전자빔(15)을 사용하여, 가속 전압을 -40010〔eV〕, 시료면의 전압을 -4000 [eV〕, 랜딩 에너지를 10 [eV〕로 하고, 도 3의 영역(1)과 동일한 조건으로 시료면에의 전자빔(15)의 조사를 행하였다. 이 경우에는, 도 5에서 설명한 바와 같이, 정상적인 콘택트 플러그(30)는 주위의 절연층(40)으로부터 하얗게 떠오르고, 결핍 결함의 콘택트 플러그(32)의 위치는, 주위와 마찬가지로 검게 표시된 시료 화상을 취득할 수 있었다. 이 시료 화상을 기초로, 결핍 결함을 검출하기 위한 화상 비교를 행하여, 결핍 결함을 검출할 수 있었다.

도 8은, 본 실시예에 관한 시료 관찰방법을 적용한 결함 검출 결과를 나타낸 도면이다. 도 8에서, 동작조건(1)은, 종래의 시료 관찰방법에 의해 결핍 결함과 개방 결함을 검출한 결과를 나타내고 있다. 동작조건(2)은, 본 실시예에 관한 영역(2)의 조건에 의하여 개방 결함을 검출한 결과를 나타내고 있다. 동작조건(3)은, 본 실시예에 관한 영역(1)의 조건에 의하여 결핍 결함을 검출한 결과를 나타내고 있다. 또한, 도 8에서, MISSING은 결핍 결함, OPEN은 개방 결함을 나타내고 있다. 또, 괄호 내의 숫자는 유사 결함의 수를 나타내고 있다.

도 8에서, 종래의 시료 관찰방법에 의한 동작조건 1에서는, 결핍 결함의 검출율은 79.2%, 개방 결함의 검출율은 53.3% 이다. 한편, 본 실시예에 관한 시료 관찰방법에 의한 동작조건 2에서는, 결핍 결함은 검출되지 않으나, 개방 결함은, 100% 검출되어 있다. 마찬가지로, 본 실시예에 관한 시료 관찰방법에 의한 동작 조건 3에서는, 개방 결함은 검출되지 않으나, 결핍 결함은 100% 검출되어 있다. 종래와 비교하여, 검출율이 향상하고, 또한 유사 결함도 검출되어 있지 않은 것을 알 수 있다.

이와 같이, 검출 목적으로 하는 결함의 종류에 따라 전자빔(15)의 조사조건을 변경하여, 개방 결함 또는 결핍 결함을 검출하는 데 최적의 상태에서 전자빔(15)을 시료면에 조사함으로써, 목적으로 하는 결합을 확실하게 검출할 수 있다.

또한, 개방 결함을 검출하는 데 적합한 시료 화상에서 절연재료와 도전성재료의 휘도가 같아지는 상태와, 결핍 결함을 검출하는 데 적합한 시료 화상에서 절연재료와 도전성재료의 휘도차가 최대가 되는 상태는, 시료(W)의 재료구성이나, 배선 패턴에 의해 변할 수 있기 때문에, 시료(W)의 구성이 크게 변경되는 경우에는, 랜딩 에너지를 변화시키고, 시료(W)의 시료 화상에서의 휘도의 재료 의존을 파악하여, 최적의 상태에서 시료 관찰을 행하도록 하여도 된다.

도 9는, 본 실시예에 관한 시료 관찰방법의, 변형예에 관한 형태에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 도 9에서, 가로축은 전자빔(15)의 조사횟수[회〕, 세로축은 결함 휘도[DN]를 나타내고 있고, 전자빔(15)의 조사횟수 및 랜딩 에너지의 변화에 따른 시료면 화상에서의 결함 휘도의 변화를 나타낸 도면이다.

본 실시예에 관한 시료 관찰방법에서, 전자빔으로 간헐적으로 복수회 시료를 조사하고, 또한 랜딩 에너지를 점차 올려감으로써, 결함부위의 콘트라스트(계조차, 휘도차)가 상승한다. 도 9는, 그 상태 변화를 나타내고 있다. 즉, 랜딩 에너지를 1회째의 전자빔(15)의 조사 시가 14〔eV〕, 2회째의 조사 시가 16 [eV〕, 3회째의 조사 시가 18〔eV〕, 4회째의 조사 시가 20 [eV〕로, 전자빔(15)을 복수회 시료면에 조사함과 동시에, 조사 시마다 점차 랜딩 에너지를 상승시키고 있다. 이와 같은 전자빔(15)의 조사를 행함으로써, 시료 화상에서의 결함 휘도가 1회째 내지 4회째에 걸쳐 횟수를 겹칠 때마다 상승하고 있는 것을, 도 9로부터 알 수 있다.

이 현상을 이용하여, 변형예에 관한 시료 관찰방법에서는, 지금까지 설명한 바와 같은 휘도에 의한 개방 결함 또는 결핍 결함에 적합한 상태를 설정한 후, 최적의 조사횟수로 전자빔을 조사하고, 그 후 결함 검출을 행하도록 하여도 된다. 본 변형예에 관한 시료 관찰방법에 의하면, 더욱 고정밀도한 결함 검출이 가능해진다. 한편, 조사횟수를 너무 증가시키면, 1회의 시료 관찰에 장시간을 요하여, 스루풋의 저하를 초래할 염려가 있기 때문에, 생산성을 고려하여, 적절한 밸런스로 전자빔(15)의 조사회수를 정하는 것이 바람직하다. 본 변형예에서는, 전자빔(15)의 조사횟수가 2 내지 4회의 경우에, 취득되는 시료 화상의 측면으로부터도, 스루풋의 측면으로부터도 최적의 결함 검사를 행할 수 있다.

또한, 본 실시예 및 변형예에서는, 전자빔(15)이 복수 화소분을 조사할 수 있는 2차원 영역을 가지는 전자빔(15)을 사용하였다, 사상투영형의 전자빔장치(100)를 이용하여 시료 관찰을 행하는 방법에 대하여 설명하였으나, 이것에 한정하지 않고, 예를 들면, 가늘게 1화소분으로 전자빔(15)을 조절한 주사형 전자현미경(SEM)에 적용할 수도 있다. SEM형의 전자빔 장치를 이용한 경우에는, 전자빔의 에너지가 높아져, 본 실시예에서 설명한 바와 같은 저랜딩 에너지 영역의 전자빔을 적용하는 것은 곤란하기 때문에, 영역(2)을 사용한 개방 결함의 검출은 곤란하나, 도 2에서 나타낸 랜딩 에너지가 1OO〔eV]이상의 영역으로서, 도체와 절연물의 휘도차가 큰 영역을 사용함으로써, 결핍 결함의 검출을 용이하고 또한 확실하게 할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은, 상기한 실시예에 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 상기한 실시예에 여러가지 형태 및 치환을 가할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 관한 시료면 관찰방법을 실행하기 위한 전자빔장치(100)의 일례를 나타낸 전체 구성도,

도 2는 랜딩 에너지에 따른 도전성재료와 절연성재료의 계조차를 나타낸 도,

도 3은 랜딩 에너지가 100〔eV〕이하인 영역의 휘도 변화를 나타낸 도,

도 4는 영역(2)의 상태에서 취득된 시료 화상의 예를 나타낸 도면으로서, 도 4(a)는 정상적인 콘택트 플러그(30)가 형성된 시료면의 시료 화상을 나타낸 도, 도 4(b)는 개방 결함의 콘택트 플러그(32)가 형성된 시료면의 시료 화상을 나타낸 도,

도 5는 영역(1)의 상태에서 시료면을 관찰한 경우에 취득되는 시료 화상의 예를 나타낸 도면으로서, 도 5(a)는 정상적인 콘택트 플러그(30)가 형성된 시료면 화상을 나타낸 도, 도 5(b)는 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)를 포함하는 시료면 화상을 나타낸 도,

도 6은 영역(3)의 상태에서 시료면을 관찰한 경우에 취득되는 시료면 화상의 예를 나타낸 도면으로서, 도 6(a)는 정상적인 콘택트 플러그(30)가 형성된 시료면 화상을 나타낸 도, 도 6(b)는 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)가 형성된 시료면 화상을 나타낸 도,

도 7은 TDI-CCD 검출기(13)의 촬상영역(시야영역)과, 전자빔(15)의 시료면 상에서의 위치관계를 나타낸 도,

도 8은 본 실시예에 관한 시료 관찰방법을 적용한 결함 검출 결과를 나타낸 도,

도 9는 본 실시예에 관한 시료 관찰방법의, 변형예에 관한 형태에 대하여 설명하기 위한 도,

도 10은 반도체 웨이퍼에 형성된 콘택트 플러그의 단면예를 나타낸 도면으로서, 도 10(a)는 정상적으로 접지된 콘택트 플러그(30)의 단면을 나타낸 도, 도 10(b)는, 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)를 포함하는 단면을 나타낸 도, 도 10(c)는, 개방 결함의 콘택트 플러그(32)를 포함하는 단면을 나타낸 도,

도 11은 종래의 시료면 관찰방법에 의해 취득한 웨이퍼 표면 화상을 나타낸 도면으로서, 도 11(a)는 정상으로 접지된 콘택트 플러그(30)가 형성된 웨이퍼 표면 화상을 나타낸 도, 도 11(b)는 결핍 결함의 콘택트 플러그(31)를 포함하는 웨이퍼 표면 화상을 나타낸 도, 도 11(c)는 개방 결함의 콘택트 플러그(32)를 포함하는 웨이퍼 표면 화상을 나타낸 도면이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전자총 2 : 웨넬트전극

3 : 애노드 4 : 정전 렌즈

5 : 개구 6 : 4극자 렌즈

7 : E × B 분리기 8 : 대물렌즈

9 : 제 1단째 콘덴서 렌즈 10 : 제 2단째 콘덴서 렌즈

11 : MCP 12 : 형광판

13 : TDI-CCD 검출기 14 : 화상처리장치

15 : 전자빔 30 : 정상적인 콘택트 플러그

31 : 결핍 결함의 콘택트 플러그 32 : 개방 결함의 콘택트 플러그

40 : 절연층 60 : 전자빔 사출부

70 : 1차 전자광학계 80 : 2차 전자광학계

90 : 전자검출부 100 : 전자빔장치

Claims

절연재료와 도전성재료를 포함하는 배선이 형성된 시료면에 전자빔을 조사하여, 상기 시료면의 구조정보를 얻은 전자를 검출함으로써, 시료면 화상을 취득하여 상기 시료면을 관찰하는 시료면 관찰방법에 있어서,

상기 시료면 화상에서의 상기 절연재료와 상기 도전성재료와의 휘도를 같게 한 상태에서, 상기 전자빔을 상기 시료면에 조사하는 것을 특징으로 하는 시료면 관찰방법.
제 1항에 있어서,

상기 시료면 화상에서의 상기 절연재료 및 상기 도전성재료의 휘도와 다른 휘도의 점을, 상기 시료면의 개방 결함으로서 검출하는 것을 특징으로 하는 시료면 관찰방법.
절연재료와 도전성재료를 포함하는 배선이 형성된 시료면에 전자빔을 조사하고, 상기 시료면의 구조정보를 얻은 전자를 검출함으로써, 시료면 화상을 취득하여 상기 시료면을 관찰하는 시료면 관찰방법에 있어서,

상기 시료면 화상에서의 상기 절연재료와 상기 도전성재료와의 휘도차가 최대가 되는 상태에서, 상기 전자빔을 상기 시료면에 조사하는 것을 특징으로 하는 시료면 관찰방법.
제 3항에 있어서,

상기 휘도차가 최대가 되는 상태는, 상기 시료면의 구조정보를 얻은 전자가 미러 전자가 되는 미러 전자영역에서 정해지는 것을 특징으로 하는 시료면 관찰방법.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 시료면 화상에서의 상기 절연재료와 상기 도전성재료와의 휘도에 의거하는 상태 설정은, 상기 전자빔을 상기 시료면에 조사할 때의 랜딩 에너지를 조정함으로써 행하여지는 것을 특징으로 하는 시료면 관찰방법.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전자빔은, 기설정된 2차원 영역을 조사하는 면빔인 것을 특징으로 하는 시료면 관찰방법.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전자빔의 상기 시료면에의 조사는, 복수회, 점차 랜딩 에너지를 올려 행하여지는 것을 특징으로 하는 시료면 관찰방법.