KR20140109920A

KR20140109920A - 주사 전자 현미경

Info

Publication number: KR20140109920A
Application number: KR1020147018326A
Authority: KR
Inventors: 도시유키 요코스카; 이찬; 히데유키 가즈미; 히로시 마키노; 유즈루 미즈하라; 미키 이사와; 미치오 하타노; 요시노리 모모노이
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2013-02-18
Publication date: 2014-09-16
Also published as: KR101622613B1; WO2013145924A1; US9472376B2; US20150008322A1; JP2013206641A; JP5932428B2

Abstract

본 발명은, 주사 전자 현미경에 있어서, 시료 표면이 도전성 재료였다고 해도, 구멍 바닥 등으로부터 방출되는 전자를 고효율로 인상하는 전계를 형성하는 것이다. 전자 빔의 주사 위치를 편향시키는 편향기와, 시료를 탑재하기 위한 시료 스테이지를 구비한 주사 전자 현미경에 있어서, 측정 대상 패턴에 대하여 전자 빔을 주사하기 전에, 당해 측정 대상 패턴의 하층에 위치하는 다른 패턴에 대한 전자 빔 조사를 행하도록, 상기 편향기 또는 상기 시료 스테이지를 제어하도록 했다.

Description

주사 전자 현미경{SCANNING ELECTRON MICROSCOPE}

본 발명은 주사 전자 현미경에 관한 것이며, 특히 시료에 대전(帶電)을 부착시켜서 신호 파형이나 화상을 형성하는 주사 전자 현미경에 관한 것이다.

주사 전자 현미경(SEM; Scanning Electron Microscope)을 사용한 반도체 디바이스의 계측·검사에서는, 전자선을 시료에 조사(照射)하기 때문에 디바이스 표면에는 대전이 형성된다. 대전은 화상의 왜곡이나 콘트라스트 이상 등을 야기하는 요인이 되는 경우가 있다.

특허문헌 1에서는, 전자선을 컨텍트 홀에 조사하는 것에 의해, 기판에 흐르는 흡수 전류값을 측정함으로써 홀 형상의 관찰을 행하는 방법을 제안하고 있다.

또한 특허문헌 2에서는, 전자선의 조사에 의해, 시료 표면의 전위 분포를 균일하게 함으로써 화상의 재현성 향상을 목적으로 한 방법이 제안되어 있다. 예를 들면, 1500eV의 에너지로 시료를 조사할 경우, 10V의 전위차에 의해, 6㎚의 측장(測長) 오차가 발생하는 것이 나타나 있다. 이 때문에, 시료 상에 설치한 대전 제어 전극에 의해 표면의 전위를 일정하게 하는 방법이 제안되어 있다.

특허문헌 3, 4에서는, SEM을 사용해서 절연물 시료를 관찰했을 때에 형성되는 대전의 완화 혹은 안정화를 목적으로 한 방법이 제안되어 있다. 특허문헌 3에서는, 시료의 표면 전계 강도나 화상 취득 시의 일차 전자 빔의 주사 방법을 제어함으로써, 일차 전자 빔 조사에 의해서 생성되는 대전을 완화 혹은 안정화하여, 일차 전자 빔의 조사에 의해서 생성되는 동적인 대전의 영향을 받기 어렵게 한다. 또한 특허문헌 4에서는, SEM을 사용해서 기판 표면의 형상 검사나 측장을 행할 때에, 기판 상의 대전이 평형 상태에 도달할 때까지의 전자 빔의 주사 횟수에 대응하는 반사 전자의 신호 파형을 측정해서, 피주사 영역의 물질의 에지를 동정(同定)한다. 혹은, 기판 상의 대전이 평형 상태에 도달할 때까지의 전자 빔의 주사 횟수에 대응하는 반사 전자의 신호 파형을 측정하여, 기지 물질의 당해 주사 횟수에 대응하는 반사 전자의 신호 파형과 비교함으로써, 피주사 영역의 미지 물질을 동정한다는 것이 제안되어 있다.

상기와 같이 대전을 억제하는 방법이 제안되는 한편, 대전을 활용한 관찰 방법도 제안되어 있다. 반도체 디바이스의 패턴 미세화와 함께, 수직 방향으로 쌓아올리는 집적화가 진행되고 있다. 구조의 쌓아올림과 함께, 깊은 구멍이나 깊은 홈과 같은 고(高)애스팩트비(패턴 높이/구멍 직경, 홈 폭)를 가진 디바이스가 등장해오고 있다. 이러한 패턴의 검사로서, 표면의 치수 관리와 함께, 구멍 바닥, 홈 바닥의 치수 관리가 요구된다.

고애스팩트비 시료의 관찰에서는, 패턴 바닥으로부터의 이차 전자의 검출량이 적기 때문에 일반적으로 콘트라스트가 부여되지 않아 관찰·계측이 곤란하다. 이 때문에, 대전을 이용한 관찰이 사용되고 있다. 표면이 대전하는 재료(절연체)인 경우에는, 관찰 전에 표면을 저배율로 사전 조사(프리 도스)함으로써 시료 표면에 양(正)대전이 형성된다. 그 후, 고배율로 관찰을 행함으로써, 표면의 양대전에 의해 구멍 바닥의 이차 전자를 인상(引上)함에 의해 관찰하고 있다.

특허문헌 5에서는, 표면에 형성한 양대전의 양에 의해 임의의 깊이에서의 치수 계측을 행하는 방법을 제안하고 있다. 표면의 대전량을 조정함으로써 이차 전자의 인상이 가능한 깊이를 제어할 수 있다고 되어 있다.

일본국 특개2010-118414호 공보 일본국 특개2008-4376호 공보 일본국 특개2005-345272호 공보 일본국 특개평5-29424호 공보 일본국 특개2010-175249호 공보

깊은 구멍이나 깊은 홈의 치수나 검사를 행할 경우, 전술과 같이 시료 표면에 양대전을 부착시킴으로써, 구멍 바닥 등과 시료 표면 사이에, 전자를 인상하기 위한 전계를 형성하는 프리 도스법은 매우 유효한 방법이다. 그러나, 시료 표면이 도전성 재료인 경우 대전을 형성할 수 없다. 상기 각 특허문헌의 방법에서는, 시료 표면이 도전성 재료인 경우에 구멍 바닥으로부터 방출되는 전자를 인상하기 위한 전계를 형성할 수는 없었다. 이하에, 시료 표면이 도전성 재료였다고 해도, 구멍 바닥 등으로부터 방출되는 전자를 고효율로 인상하는 전계를 형성하는 것을 목적으로 하는 주사 전자 현미경에 대하여 설명한다.

상기 목적을 달성하기 위한 일 태양으로서 이하에, 전자원(電子源)과, 당해 전자원으로부터 방출된 전자 빔을 집속(集束)하는 대물렌즈와, 당해 전자 빔의 주사 위치를 편향시키는 편향기와, 시료를 탑재하기 위한 시료 스테이지를 구비한 주사 전자 현미경에 있어서, 측정 대상 패턴에 대하여 빔을 주사하기 전에, 당해 측정 대상 패턴의 하층에 위치하는 하층 패턴이, 하층에 위치하는 다른 패턴에 대한 빔 조사를 행하도록, 상기 편향기, 혹은 시료 스테이지를 제어하는 제어 장치를 구비한 주사 전자 현미경을 제안한다.

상기 구성에 따르면, 시료 표면이 도전성 재료였다고 해도 구멍 바닥이나 깊은 홈 등으로부터 방출되는 전자를 고효율로 유도하는 것이 가능해진다.

도 1은 주사 전자 현미경에 의한 측정 대상의 하나인 깊은 홈 구조체의 일례를 나타내는 도면.
도 2는 시료에 빔 주사했을 때에 얻어지는 SEM 화상과 라인 프로파일의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 전자 빔 조사에 의거한 예비 대전 형성과 SEM상(像) 형성 공정을 나타내는 플로차트.
도 4는 예비 대전 형성을 위한 전자 빔 조사 위치와 SEM상 형성을 위한 빔 조사 위치의 관계를 나타내는 도면.
도 5는 상층 패턴의 레이아웃 데이터와 하층 패턴의 레이아웃 데이터를 중첩한 중첩 레이아웃 데이터를 나타내는 도면.
도 6은 예비 대전용 빔의 조사 위치와 SEM 화상 취득 영역의 위치 관계를 나타내는 도면.
도 7은 다른 조건 하에서 취득한 신호 파형예를 나타내는 도면.
도 8은 예비 대전용 빔 조사를 행했을 때와 행하지 않았을 때에 검출되는 전자의 에너지 분포를 나타내는 도면.
도 9는 에너지 필터에의 인가 전압과 검출되는 전자의 에너지 분포의 관계를 나타내는 도면.
도 10은 에너지 필터에의 인가 전압과 취득되는 신호 파형의 관계를 나타내는 도면.
도 11은 다른 인가 전압을 에너지 필터에 인가했을 때에 얻어지는 복수의 신호 파형으로부터 구해지는 차(差) 파형의 일례를 나타내는 도면.
도 12는 주사 전자 현미경의 개요를 나타내는 도면.
도 13은 주사 전자 현미경을 포함하는 반도체 계측 시스템의 일례를 나타내는 도면.
도 14는 SEM상 형성 영역과 예비 대전 조사 영역을 설정하는 GUI(Graphical User Interface)의 일례를 나타내는 도면.
도 15는 GUI 화면 상에 표시하는 레이어의 선택 화면의 일례를 나타내는 도면.
도 16은 측정 대상 패턴의 선택에 의거하여 대전용 빔의 조사 영역을 결정하는 공정을 나타내는 플로차트.
도 17은 예비 대전용 빔의 조사 전후에서 취득한 신호 파형에 의거하여 패턴의 치수 측정을 행하는 공정을 나타내는 플로차트.
도 18은 다른 에너지 필터 조건에서 취득된 복수의 파형에 의거하여 패턴의 치수 측정을 행하는 공정을 나타내는 플로차트.
도 19는 복수의 검출기를 사용해서 다른 에너지의 전자를 변별 검출하는 주사 전자 현미경의 검출 광학계를 나타내는 도면.

깊은 구멍, 깊은 홈과 같은 고애스팩트비(깊이/패턴 폭)의 패턴의 SEM을 사용한 관찰에서는, 구멍 바닥으로부터 방출된 전자가 깊은 구멍 측벽에 충돌하여, 구멍 바닥의 콘트라스트가 현저하게 저하되어 버리기 때문에, 시료 표면을 양대전시켜 표면과 패턴 바닥 사이에 전위차(전계)를 형성하여, 패턴 바닥으로부터 방출된 전자의 인상을 행하는 방법이 유효하다. 이 방법은 표면이 대전하는 시료인 경우에만 유효하다.

예를 들면, 표면이 도체로 이루어지는 패턴에서는 표면에 양대전을 형성할 수 없어 패턴 내에 전자의 인상 전계를 형성할 수 없다.

그래서, 이하에 설명하는 실시예에서는, 예를 들면 패턴 바닥이 부유 전극인 경우, 미리 패턴 바닥에만 전자선을 조사해 둠으로써 패턴 바닥을 음(負)대전시켜(국소 예비 조사), 패턴 바닥과 표면 사이에 인상 전계를 형성하는 방법을 제안한다. 국소 예비 조사에 의해 측벽이 음대전함으로써 발생하는 전위 장벽의 영향을 회피하기 위해, 국소 예비 조사를 행한 장소와는 다른 장소(단 패턴 바닥의 부유 전극이 이어진 장소)에서 관찰을 행한다. 표면과 패턴 바닥에 전위차가 부여되어 있으므로, 검출 이차 전자를 에너지로 변별하여 표면과 패턴 바닥의 신호를 분리, 강조한다.

도 12는, 이상과 같은 예비 대전용의 빔 조사와, 신호 파형에 의거한 패턴의 측정을 행하는 주사 전자 현미경의 일례를 나타내는 도면이다. 전자원(1201)으로부터 인출 전극(1202)에 의하여 인출되고, 도시하지 않은 가속 전극에 의하여 가속된 전자 빔(1203)은, 집속 렌즈의 일 형태인 콘덴서 렌즈(1204)에 의하여 좁혀진 후에, 주사 편향기(1205)에 의해 시료(1209) 상에서 일차원적 혹은 이차원적으로 주사된다. 전자 빔(1203)은 시료 스테이지(1208)에 내장된 전극에 인가된 음(負)전압에 의해 감속됨과 함께, 대물렌즈(1206)의 렌즈 작용에 의하여 집속되어 시료(1209) 상에 조사된다.

전자 빔(1203)이 시료(1209)에 조사되면, 당해 조사 개소로부터 이차 전자, 및 후방 산란 전자와 같은 전자(1210)가 방출된다. 방출된 전자(1210)는, 시료에 인가되는 음전압에 의거한 가속 작용에 의하여 전자원 방향으로 가속되고, 변환 전극(1212)에 충돌하여 이차 전자(1211)를 발생시킨다. 변환 전극(1212)으로부터 방출된 이차 전자(1211)는 검출기(1213)에 의하여 포착되고, 포착된 이차 전자량에 따라서 검출기(1213)의 출력이 변화한다. 이 출력에 따라서 도시하지 않은 표시 장치의 휘도가 변화한다. 예를 들면 이차원상(二次元像)을 형성할 경우에는, 주사 편향기(1205)에의 편향 신호와 검출기(1213)의 출력의 동기를 취함으로써 주사 영역의 화상을 형성한다. 또한, 주사 편향기(1205)에는, 시야 내의 이차원적인 주사를 행하는 편향 신호에 부가하여, 시야를 이동시키기 위한 편향 신호가 중첩해서 공급되는 경우가 있다. 이 편향 신호에 의한 편향은 이미지 쉬프트 편향이라고도 불리며, 시료 스테이지에 의한 시료 이동 등을 행하지 않고, 전자 현미경의 시야 위치의 이동을 가능하게 한다. 본 실시예에서는 이미지 쉬프트 편향과 주사 편향을 공통의 편향기에 의하여 행하는 예를 나타내고 있지만, 이미지 쉬프트용의 편향기와 주사용의 편향기를 별개로 설치하도록 해도 된다.

또한, 시료로부터 방출된 전자를 에너지 변별하기 위한 에너지 필터(1218)가 시료(1209)와 변환 전극(1212) 사이에 설치되어 있다. 에너지 필터는, 예를 들면 3매의 메쉬 전극에 의하여 구성되며, 시료(1209)로부터 변환 전극(1212)을 향한 전자를 반사하는 전계를 형성한다. 메쉬 전극에 인가하는 전압을 조정함으로써 통과 가능한 전자의 에너지의 조정을 행할 수 있다.

또, 도 12의 예에서는 시료로부터 방출된 전자를 변환 전극에서 일단(一端) 변환해서 검출하는 예에 대하여 설명하고 있지만, 물론 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 가속된 전자의 궤도 상에 전자배상관(電子倍像管)이나 검출기의 검출면을 배치하는 바와 같은 구성으로 하는 것도 가능하다.

제어 장치(1220)는, 주사 전자 현미경의 각 구성을 제어함과 함께, 검출된 전자에 의거하여 화상을 형성하는 기능이나, 라인 프로파일이라 불리는 검출 전자의 강도 분포에 의거하여, 시료 상에 형성된 패턴의 패턴 폭을 측정하는 기능을 구비하고 있다. 또한, 도 12에 예시하는 주사 전자 현미경에는, 시료실(1207)에 시료를 도입할 때에, 시료 분위기를 예비 배기하는 예비 배기실(1215)과, 공기 청정 공간을 형성하는 미니 인바이러먼트(MINI ENVIRONMENT)(1217)가 설치되어 있다. 또한, 그들의 공간의 사이에는 진공 봉지(封止)를 행하기 위한 진공 밸브(1214, 1216)가 설치되어 있다.

도 13은 SEM을 포함하는 측정 혹은 검사 시스템의 상세 설명도이다. 본 시스템에는, SEM 본체(1301), 당해 SEM 본체의 제어 장치(1220), 및 연산 처리 장치(1302)로 이루어지는 주사 전자 현미경 시스템이 포함되어 있다. 연산 처리 장치(1302)에는, 제어 장치(1220)에 소정의 제어 신호를 공급 및 SEM 본체(1301)에서 얻어진 신호의 신호 처리를 실행하는 연산 처리부(1303)와, 얻어진 화상 정보나 레시피 정보를 기억하는 메모리(1304)가 내장되어 있다. 또, 본 실시예에서는, 제어 장치(1220)와 연산 처리 장치(1302)가 별체인 것으로 해서 설명하지만 일체형의 제어 장치여도 된다.

시료로부터 방출된 전자 혹은 변환 전극에서 발생한 전자는, 검출기(1213)에서 포착되어 제어 장치(1220)에 내장된 A/D 변환기에 의해 디지털 신호로 변환된다. 연산 처리 장치(1302)에 내장되는 CPU, ASIC, FPGA 등의 화상 처리 하드웨어에 의하여 목적에 따른 화상 처리가 행해진다.

연산 처리부(1303)에는, 입력 장치(1310)에 의하여 입력된 측정 조건 등에 의거하여, SEM의 광학 조건을 설정하는 광학 조건 설정부(1305), 후술하는 대전 빔 조사 영역(혹은 위치)을 선택하는 대전 빔 조사 부위 선택부(1306)가 내장되어 있다. 또한, 연산 처리부(1303)에는, 입력 장치(1310)에 의하여 입력된 조건에 따라서 설계 데이터 기억 매체(1309)로부터 설계 데이터를 판독하며, 필요에 따라서 벡터 데이터로부터 레이아웃 데이터로 변환하는 설계 데이터 추출부(1307)가 내장되어 있다. 또한, 취득된 신호 파형에 의거하여 패턴의 치수를 측정하는 패턴 측정부(1308)가 내장되어 있다. 패턴 측정부(1308)에서는, 예를 들면 검출 신호에 의거하여 라인 프로파일을 형성하고, 프로파일의 피크간의 치수 측정을 실행한다.

또, 빔의 조사 위치 혹은 주사 위치의 변경은, 시료 스테이지(1208)의 구동 신호 혹은 편향기(1205)에의 공급 신호를 제어함으로써 실행한다.

또한 연산 처리 장치(1302)와 네트위크를 경유해서 접속되어 있는 입력 장치(1310)에 설치된 표시 장치에는, 조작자에 대해서 화상이나 검사 결과 등을 표시하는 GUI가 표시된다.

또, 연산 처리 장치(1302)에 있어서의 제어나 처리의 일부 또는 전부를, CPU나 화상의 축적이 가능한 메모리를 탑재한 전자계산기 등에 할당해서 처리·제어하는 것도 가능하다. 또한, 제어 장치(1220)와 연산 처리 장치(1302)를 하나의 연산 장치로 하도록 해도 된다. 또한, 입력 장치(1310)는, 검사 등에 필요해지는 전자 디바이스의 좌표, 패턴의 종류, 촬영 조건(광학 조건이나 스테이지의 이동 조건)을 포함하는 측정 조건을, 촬상 레시피로서 설정하는 촬상 레시피 작성 장치로서도 기능한다. 또한, 입력 장치(1310)는, 입력된 좌표 정보나 패턴의 종류에 관한 정보를, 설계 데이터의 레이어 정보나 패턴의 식별 정보와 대조하여, 필요한 정보를 설계 데이터 기억 매체(1309)로부터 판독하는 기능도 구비하고 있다.

설계 데이터 기억 매체(1309)에 기억되는 설계 데이터는 GDS 포맷이나 OASIS 포맷 등으로 표현되어 있으며 소정의 형식으로 기억되어 있다. 또한, 설계 데이터는, 설계 데이터를 표시하는 소프트웨어가 그 포맷 형식을 표시할 수 있고, 도형 데이터로서 취급할 수 있으면 그 종류는 상관없다. 또한, 도형 데이터는, 설계 데이터에 의거하여 형성되는 패턴의 이상(理想) 형상을 나타내는 선분 화상 정보를 대체하여 노광 시뮬레이션을 실시함으로써, 실제 패턴에 가까워지는 바와 같은 변형 처리가 실시된 선분 화상 정보여도 된다.

[실시예 1]

예비 대전 빔의 조사에 의거해서 패턴의 측정을 행하는 구체적인 방법에 대하여 이하에 설명한다. 도 1은 5종류의 재료로 구성되는 깊은 홈 패턴의 상면도(Top View)와 측면도(Side View)를 나타내는 도면이다. 도 1에 있어서, 재료 A는 도체, 재료 B, C, E는 절연체, 재료 D는 도체(부유 전극)이다. 통상의 주사를 행하여 관찰했을 때에 얻어지는 화상을 도 2에 나타낸다. 파형 신호(라인 프로파일)를 보면 알 수 있는 바와 같이, 홈 바닥의 검출 신호량이 적기 때문에, 재료 C와 재료 D의 콘트라스트가 부여되지 않아 경계의 판정이 곤란하다. 이 깊은 홈 패턴에서는, 패턴의 최상부가 도체이기 때문에 저배율 조사에 의해 표면에 양대전을 형성할 수 없다. 이 때문에, 단순한 예비 대전을 행하기 위한 프리 도스법에 의한 홈 바닥 전자의 인상이 곤란하다.

본 실시예에서는, 저부에 복수의 재료가 혼재하는 시료여도, 콘트라스트를 명확히 하기 위하여, 측정 대상 패턴에 대해서 빔을 주사하기 전에, 당해 측정 대상 패턴의 하층에 위치하는 하층 패턴이, 하층에 위치하는 다른 패턴에 대한 빔 조사를 행하도록, 시야(Field Of View : FOV)를 이동시킴으로써, 예비 대전용의 빔을 측정 대상 패턴과는 다른 위치에 조사하는 예를 설명한다. 이하, 전자선(전자 빔)을 국소적으로 조사함(이 이후, 국소 예비 조사라 함)으로써 홈 바닥을 음대전시키는 예에 대하여 설명한다.

도 3은, 예비 대전 빔 조사 공정을 포함하는 SEM 관찰 공정을 나타내는 플로차트이다. 우선 국소 예비 조사를 행하는 장소의 선정으로서, 관찰 장소와 홈 바닥이 이어져 있는 장소를 선택한다(스텝 9). 또한, 국소 예비 조사 조건이나 관찰 조건의 설정을 행한다(스텝 10). 여기에서, 관찰 장소와 국소 예비 조사의 장소를 구별하는 이유로서, 국소 예비 조사에 의한 홈 내의 대전이 있다. 도 4에 국소 예비 조사 및 관찰 시의 홈 내 대전 분포를 나타낸다. 국소 예비 조사를 행하면 홈 바닥으로부터 방출된 이차 전자가 부착함으로써 홈의 측벽에 음대전이 축적된다. 홈 측벽의 음대전은, 홈 바닥에서 발생한 이차 전자에 대하여 장벽 전위(홈 바닥 방향으로 되밂)를 형성하기 때문에, 국소 예비 조사와 같은 홈의 관찰을 행하면, 국소 예비 조사의 효과가 없어진다. 이 때문에, 국소 예비 조사와 관찰을 홈 바닥의 재료 D가 이어진 다른 장소에서 실시할 필요가 있다. 홈 바닥을 국소 예비 조사함으로써 부유 전극인 재료 D를 음으로 대전시킨다(스텝 11). 이에 따라, 관찰 장소의 홈 내에는 표면으로부터 홈 바닥 방향으로 전계가 형성된다. 그 후, 재료 D가 이어진 관찰 장소로 이동(스텝 12)하여 미리 설정한 배율로 관찰을 실시한다(스텝 13). 홈 바닥의 음대전으로 형성된 전계에 의하여, 홈 바닥으로부터 방출된 이차 전자가 인상되어 홈 바닥의 콘트라스트가 증가한다.

본 실시예에서는, 관찰과는 다른 장소를 국소 예비 조사함으로써, 표면에 대해서 홈의 바닥을 음대전시켜, 홈 바닥으로부터의 이차 전자 검출수를 증가시킨다.

다음으로, 국소 예비 조사를 행하는 장소의 지정 방법에 대하여 설명한다. 상기에서 설명한 바와 같이, 관찰 장소의 홈 바닥을 음대전시키기 위해서는, 하층의 재료 D가 관찰 장소와 이어진 장소를 조사할 필요가 있다. 이 때문에, 디바이스의 하층의 레이아웃 패턴과 저배율로 취득한 관찰 화상을 중합시킴으로써 조사 장소를 결정한다. 도 5에, 라인 & 스페이스 및 구멍 패턴의 저배율로 취득한 관찰 화상과 디바이스 하층의 레이아웃 패턴을 중합시킨 예를 나타낸다. 하층의 레이아웃과 실제의 관찰상을 동시에 표시시키는 GUI를 구비함으로써, 관찰 장소와 접속된 장소를 확인해서 예비 조사 장소를 설정할 수 있다.

예비 조사 장소의 지정은 커서 박스를 사용해서 오퍼레이터가 임의로 설정한다. 국소 예비 조사의 조건 설정으로서, 조사 범위, 조사 시간, 조사 전류량을 지정한다. 미리 조사 전류량과 대전 축적량(음대전 전위)의 관계가 구해져 있을 경우에는, 필요한 전위를 지정함으로써 조사 시간 혹은 조사 전류량 중 어느 하나를 파라미터로 해서 자동으로 결정한다.

관찰 조건 설정으로서, 관찰 장소, 관찰 배율, 조사 전류량, 프레임수를 지정한다. 관찰 장소의 지정은 예비 조사와 마찬가지로, 커서 박스를 사용해서 GUI의 화면 상에서 지정한다. 또한, 하층 패턴인 재료 D의 영역이 넓을 경우에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 1회의 국소 예비 조사에 의해 복수의 장소를 관찰할 수 있어, 국소 예비 조사의 실시 빈도를 줄이는 것이 가능하다. 국소 예비 조사와 관찰의 빈도를 오퍼레이터가 조합시켜서 지정하는 것도 가능하다. 이러한 설정 내용은 레시피로서 장치 내 메모리 또는 하드디스크 상에 보존되어 다른 측정에서 재이용하는 것도 가능하다. 조건 설정 후에는 레시피의 실행에 의해 자동으로 예비 조사 및 관찰이 실행된다.

본 실시예에 따른 패턴 바닥 신호의 강조는, 패턴의 바닥이 부유 전극이면, 깊은 홈에만 한하지 않고, 깊은 구멍, Via 형상 등에도 적용이 가능하다.

도 14는, 관찰 조건(측정용 화상의 취득 조건) 및 예비 대전 조건을, 설계 데이터에 의거하여 작성된 레이아웃 데이터 상에서 설정하기 위한 GUI 화면의 일례를 나타내는 도면이다. 이 GUI 화면은, 예를 들면 입력 장치(1310)에 표시 화면에 표시된다. 도 14에 예시하는 GUI 화면에는, 레이아웃 데이터를 표시하기 위한 표시 영역(1401)과, 빔의 조사 조건을 설정하는 설정 윈도우가 마련되어 있다. 설정 윈도우에는, 관찰용의 빔 조건을 설정하기 위한 윈도우와, 대전 형성용의 빔 조건을 설정하기 위한 윈도우가 마련되어 있다. 또, 필요에 따라서 다른 파라미터를 설정 가능하게 하기 위한 다른 윈도우를 마련하도록 해도 된다.

관찰용 빔의 설정 윈도우로서는, 예를 들면 측정 혹은 시야 위치를 설정하기 위한 위치 정보 설정 윈도우(Location), 패턴의 종류를 설정하기 위한 설정 윈도우(Pattern Type), 빔의 가속 전압을 설정하는 설정 윈도우(Vacc : Acceleration Voltage), 프레임 적산수(Number of Frames), 시야의 크기(FOV), 빔 전류(Probe Current)가 있다. 표시 영역(1401)에 표시되는 레이아웃 데이터는, 예를 들면 측정 위치 혹은 시야 위치의 설정에 의거하여 설계 데이터 기억 매체(1309)로부터 판독하도록 하면 된다. 이 경우, 측정 위치나 시야 위치의 좌표 정보와 설정되는 시야의 크기에 따라서 부분적인 설계 데이터를 판독함과 함께, 당해 부분을 레이아웃 데이터화해서 표시 화면에 표시시킨다. 또한, 설계 데이터에는 패턴이나 레이어의 식별 정보가 기억되어 있기 때문에, 패턴이나 레이어의 식별 정보 및 좌표 정보 등의 선택에 의거하여 설계 데이터를 판독하도록 해도 된다.

예를 들면 도 14에 예시하는 GUI 화면에서 위치 정보, 시야의 크기를 선택하면, 당해 지정 영역에 상당하는 레이아웃 데이터가 판독되고 표시 장치에 표시된다. 또한, 도 15에 예시하는 바와 같은 레이어 선택 윈도우를 사용해서 표시 영역(1401)에 표시되는 레이어를 선택하도록 해도 된다. 전술한 바와 같이, 각 레이어에는 식별 정보가 부가되어 있기 때문에, 이 식별 정보를 참조함으로써 원하는 레이어의 선택적인 표시가 가능해진다.

또한, 대전 형성용 빔 조건의 설정 윈도우(1402)는 빔 조사 조건의 종류를 결정하는 윈도우이다. 이 윈도우에서는, 예를 들면 예비 조사를 하지 않음(off), 관찰용의 시야와 예비 대전용의 시야를 일치시킨 상태에서 예비 조사를 행함(On-Site), 및 관찰용의 시야와 예비 대전용의 시야를 이간시켜서 예비 조사를 행함(Off-Site) 등의 설정이 가능하게 되어 있다. 또한, 그 밖에 예비 조사 영역의 크기(Pre-Dose FOV), 예비 조사 시간(Pre-Dose time), 및 관찰 영역(1403)과 예비 대전 빔 조사 영역(1404) 사이의 거리(Distance)를 설정하기 위한 윈도우가 마련되어 있다. 또, 도 14의 예에서는 예비 대전 빔 조사 영역(1404)이 소정의 크기를 갖고 있지만, 이에 한하는 것은 아니며, 스폿 형상의 빔을 깊은 구멍이나 깊은 홈에 선택적으로 조사하도록 해도 된다.

도 16은, 측정 대상으로 되는 패턴의 종류나 장소(좌표 등의 위치 정보)의 선택에 의거하여, 자동적으로 예비 대전용 빔의 조사 영역 혹은 조사 위치를 결정하는 공정을 나타내는 플로차트이다. 우선, 입력 장치(1310)의 표시 장치에 표시된 GUI 화면 상에서 측정 대상으로 되는 패턴의 종류나 장소의 선택을 행한다(스텝 1601). 설계 데이터 추출부(1307)는, 그 선택에 의거하여 선택된 패턴 종류나 장소의 정보에 의거하여, 설계 데이터 기억 매체(1309)로부터 설계 데이터의 판독을 행하여 레이아웃 데이터화 한다(스텝 1602). 전술한 바와 같이, 설계 데이터의 패턴이나 레이어에는 식별 정보가 부가되어 있으므로, 그 정보를 참조함으로써 원하는 패턴이나 영역에 속하는 패턴의 레이아웃 데이터를 판독한다. 다음으로, GUI 화면 상에서 원하는 측정 부위나 화상 취득 영역을 선택한다(스텝 1603).

대전 빔 조사 부위 선택부(1306)는, 선택된 측정 부위 혹은 화상 취득 영역에 따라서 대전용 빔 조사 부위 등의 선택을 행한다(스텝 1604). 여기에서, 대전용 빔 조사 대상으로서 적절한 패턴은, (A) 측정 대상 패턴과 하층 배선(부유 전극)이 같은 다른 패턴(상층 패턴)이며, 또한 (B) 관찰용의 빔 조사 영역과 겹치지 않는 영역에 존재하는 패턴이다. 조건(A)에 대해서는, 설계 데이터를 참조하면 상층 패턴과 하층 패턴의 중첩 부위를 특정할 수 있으며, 또한 조건(B)에 대해서는 스텝 1603 등에서의 설정에 의해, 관찰용 빔의 조사 영역(시야)을 특정할 수 있으므로, 조건(A)과 조건(B)의 앤드 조건에 의거하여 대전용 빔의 조사 부위의 범위 축소를 행하도록 하면, 연산 처리부(1303)에서의 연산에 의거하여 자동적으로 대전용 빔의 조사 부위의 선택이 가능해진다. 대전용 빔의 조사 부위 후보가 복수 추출되거나 혹은 후보가 없는 경우에는, 한층 더 범위 축소를 재촉하는 메시지나 에러 메시지를 발생시킴으로써, 메뉴얼 어시스트에 의한 선택을 하도록 해도 된다. 또한, 조건(A)(B)에 한하지 않고, 다른 조건을 사용한 범위 축소를 자동으로 행하도록 해도 된다. 자동 선택된 대전용 빔의 조사 조건을 레시피로서 예를 들면 메모리(1304)에 등록한다(스텝 1605).

이상과 같은 자동 선택 기능을 마련함으로써, 적절히 예비 대전용 빔의 조사 위치를 설정하는 것이 가능해진다.

[실시예 2]

다음으로 제2 실시예에 대하여 이하 설명한다. 애스팩트비가 높은 시료의 관찰에서는, 표면과 패턴 바닥의 콘트라스트가 지나치게 부여되게 되어, 패턴 바닥의 관찰이 곤란한 경우가 있다. 그러한 경우에 다른 조건에서 취득한 화상을 사용함으로써 패턴 바닥의 신호를 강조하는 방법에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 국소 예비 조사를 행하지 않는 조건에서 관찰한 화상과, 홈 바닥에 국소 예비 조사를 실시한 후에 관찰한 화상을 조합시킴으로써 구멍 바닥의 신호를 강조한다. 도 7에 국소 예비 조사를 행하지 않고 관찰했을 때의 신호 파형(1)과 국소 예비 조사 후에 관찰한 신호 파형을 나타낸다. 표면의 대전 상태는 변하지 않기 때문에 표면의 신호 파형은 변화하지 않는다. 한편, 홈 내의 신호 파형은 예비 조사에 의하여 재료 D가 음대전하기 때문에 (2)에서 신호량이 증가한다. 여기에서, 예비 조사 후의 관찰 시의 신호 파형으로부터 예비 조사 없이 관찰한 신호 파형을 뺌으로써 홈 바닥만의 신호를 남길 수 있어, 홈 내의 신호를 강조하는 것이 가능하다.

도 17은 전술한 바와 같은 측정을 자동적으로 실행하기 위한 플로차트의 일례를 나타내는 도면이다. 우선, 측정 대상 패턴에 대해서 빔 조사를 행하여 제1 신호 파형(22)을 취득한다(스텝 1701, 1702). 다음으로 시료에 대한 빔의 조사 위치를 이미지 쉬프트나 스테이지 이동에 의하여 이동시켜 대전용의 빔을 조사한다(스텝 1703). 그리고, 다시 측정 대상 패턴에 대해서 빔을 조사하여 제2 신호 파형(23)을 취득한다(스텝 1704, 1705). 패턴 측정부(1308)는, 제1 신호 파형(22)과 제2 신호 파형(23)의 차분 연산(제2 신호 파형-제1 신호 파형)을 행하고, 얻어진 차분 프로파일(24)을 사용해서 치수 측정을 실행한다(스텝 1706, 1707).

이상과 같은 처리를 자동 실행하는 레시피를 메모리(1304)에 미리 등록시켜둠으로써, 구멍 바닥이나 홈 바닥의 측정이나 관찰을 자동적으로 실행하는 것이 가능해진다.

또, 이 차분 연산은 재료 A의 휘도 정보를 없애는 효과뿐만 아니라, 재료 C와 재료 D의 콘트라스트를 명확히 하는 효과도 있다. 예비 대전 빔 조사를 행함으로써 재료 D가 선택적으로 대전하기 때문에 재료 D의 휘도는 크게 향상된다. 한편, 재료 C로부터 방출된 전자는, 재료 D의 대전의 영향에 의해 약간 검출 효율이 향상하지만, 재료 C 자체가 대전해 있다고는 할 수 없으므로, 상대적으로 검출 효율의 향상은 한정되어 있다. 따라서, 재료 D의 선택적인 대전에 의해 재료 C와 재료 D의 콘트라스트를 크게 할 수 있어, 차분 연산에 의하여 재료 C의 피크를 두드러지게 하는 것이 가능해진다. 이렇게 재료 C의 피크를 현재화(顯在化)함으로써, 예를 들면 재료 C의 만듦새를 적정하게 평가하는 것이 가능해진다.

[실시예 3]

다음으로 제3 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 검출 전자의 에너지에 따른 변별에 의해, 패턴 바닥 신호를 강조하는 방법에 대하여 나타낸다. 도 8에 도 1의 구조에 대하여, 예비 조사 유무의 조건에서 관찰했을 때에 각 장소로부터 검출되는 전자의 에너지 분포를 나타낸다. 신호 파형(25)(도 8의 (a))은 예비 조사 없음일 때의 신호 파형이고, 신호 파형(26)(도 8의 (b))은 예비 조사 있음일 때의 신호 파형이다. 예비 조사 없음의 조건에서 관찰했을 경우에는, 표면 및 홈 바닥에 전위차가 없기 때문에, 검출되는 전자의 에너지 분포는 거의 동등해진다. 또한, 홈 바닥의 검출 신호량은 표면에 대해서 적다. 한편, 예비 조사 후에 관찰했을 경우에는, 홈 바닥이 음대전해 있기 때문에, 홈 바닥으로부터의 검출 전자의 에너지 분포는 표면으로부터의 검출 전자의 분포와 다르다. 이 때문에, 예비 조사 후에 관찰할 때에는, 에너지에 따라서 검출 전자를 변별함으로써, 홈 바닥의 신호를 강조할 수 있다.

도 9에 예비 조사 후의 전자 빔 주사에 의하여 얻어진 전자의 에너지 분포의 신호 파형(26)을 나타낸다. 도 9에 예시하는 바와 같이, 재료마다 다른 에너지 분포를 갖고 있기 때문에, 본 예의 경우, 3개의 피크로 이루어지는 에너지 분포 정보를 얻을 수 있다. 여기에서, 에너지 밴드(EF1-EF2)의 전자가 선택적으로 검출할 수 있으면, 재료 C의 콘트라스트를 강조한 신호 파형이나 화상을 형성할 수 있고, EF2 이상의 에너지 밴드의 전자를 선택적으로 검출할 수 있으면, 재료 C의 콘트라스트를 강조한 신호 파형이나 화상을 형성할 수 있다. 에너지 필터는 에너지가 낮은 전자를 커트하는 하이패스 필터이며, 인가 전압의 적절한 선택에 의해 통과하는 전자의 에너지를 선택할 수 있다.

도 10은 에너지 필터(1218)에의 인가 전압을 조정함으로써 얻어지는 파형 신호의 종류를 나타내는 도면이다. 도 10의 (1)의 신호 파형(27)은, 검출수가 많은 재료 A의 신호량이 많고 구멍 바닥의 신호량이 적기 때문에 구멍 바닥이 어두운 상태의 파형이다. 다음으로, 에너지 필터에의 인가 전압을 EF1로 설정하면, 음대전이 없어 상대적으로 에너지가 낮은 재료 A로부터 방출되는 전자가 에너지 필터(1218)의 통과가 제한되기 때문에, 도 10의 (2)의 신호 파형(28)과 같이 상대적으로 재료 C, D의 신호량이 증가하여 구멍 바닥이 밝은 신호 파형이나 화상을 형성할 수 있다. 또한, 에너지 필터에의 인가 전압을 EF2로 설정하면, 재료 A, C로부터 방출되는 전자가 에너지 필터(1218)의 통과가 제한되기 때문에, 도 10의 (3)의 신호 파형(29)과 같이 재료 D의 신호가 강조된 신호 파형이나 화상을 얻을 수 있다.

또한, 도 11에 예시하는 바와 같이, 신호 파형(28)으로부터 신호 파형(29)을 감산함으로써, 재료 C, D의 신호가 혼재한 신호 파형으로부터 재료 D에 상당하는 정보를 없앨 수 있기 때문에, 재료 C의 신호를 강조하는 것이 가능해진다. 도 18은 도 11에 예시하는 바와 같은 재료 C의 신호를 강조한 신호 파형을 사용한 측정을 행하는 공정을 나타내는 플로차트이다. 우선, 대전 빔 조사 개소에 대전 빔을 조사한다(스텝 1801). 다음으로 제어 장치(1220)는, 에너지 필터(1218)에의 인가 전압을 조건 1(EF1)로 설정하여, 측정 대상 패턴에 빔을 조사함으로써 제1 신호 파형을 취득한다(스텝 1802, 1803). 다음으로, 에너지 필터에의 인가 전압을 조건 2(EF2)로 설정하여, 측정 대상 패턴에 빔을 조사함으로써 제2 신호 파형을 취득한다(스텝 1804, 1805).

패턴 측정부(1308)는, 제1 신호 파형(28)과 제2 신호 파형(29)의 차분 연산(제2 신호 파형-제1 신호 파형)을 행하고, 얻어진 차분 프로파일(30)을 사용해서 치수 측정을 실행한다(스텝 1806, 1807).

이상과 같이, 에너지 필터에의 인가 전압 조정이나 차분 연산 등을 행함으로써, 원하는 재료로부터 방출되는 전자에 의거한 신호를 강조할 수 있어, 목적에 따라서 적절한 신호 처리를 행할 수 있다.

또, 전술한 실시예에서는 에너지 변별을 행하기 위하여 메쉬 형상 전극과 같은 전위 장벽을 형성하는 전위 장벽 형성부를 적용한 예를 설명했지만, 예를 들면 다른 에너지의 전자를 궤도 분리함으로써, 시료로부터 방출되는 전자의 에너지 변별하는 것도 가능하다. 도 19는, 다른 위치에 설치된 검출기(1907, 1908)를 사용해서, 다른 에너지 밴드의 전자를 검출하는 장치 구성을 나타내는 도면이다. 시료(1901)로부터 방출된 전자(1902)는, 직교 전자계(電磁界) 발생기(1903)의 편향 작용에 의하여, 전자 빔의 이상 광축(1904)으로부터 이축(離軸)하도록 검출기를 향해서 편향된다. 직교 전자계 발생기(1903)는, 전자(1902)를 검출기측으로 편향시키는 전계에 직교하도록 자계가 형성되도록 자장 발생기가 설치되어 있다. 이 자계는, 전자(1902)에는 검출기측으로 전자(1902)를 유도하도록 작용하는 반면, 시료에 조사되는 전자 빔을 전계의 편향 작용과 역방향으로 편향시키기 때문에, 적정한 조정에 의하여, 전자 빔을 편향시키지 않고 시료로부터 방출되는 전자를 선택적으로 검출기측으로 유도할 수 있다.

또한, 직교 전자계 발생기(1903)는 에너지가 약한 전자를 보다 크게 편향시키기 위해, 제1 에너지 밴드(EF1-EF2)의 전자를 하측의 검출기(1908)를 사용해서 검출하고, 제2 에너지 밴드(≥EF2)의 전자를 상측의 검출기(1907)를 사용해서 검출하도록, 직교 전자계 발생기(1903)를 조정함으로써 에너지 변별 검출을 행할 수 있다. 이 경우, 증폭기(1809)의 증폭률을 적정하게 설정한 후, 2개의 검출기의 출력을 합성하면, 원하는 재료의 휘도를 선택적으로 강화한 신호를 형성할 수 있다.

이상과 같이, 다른 에너지 변별 검출법에 의해서도, 구멍 바닥 등으로부터 방출되는 전자에 의거한 재료 단위로의 신호의 강조 처리를 행할 수 있다.

1 : 라인 2 : 스페이스
3 : 재료 A 4 : 재료 B
5 : 재료 C 6 : 재료 D
7 : 재료 E 8 : 신호 파형
9 : 예비 조사 장소의 선택 10 : 예비 조사, 관찰 조건 설정
11 : 패턴 바닥의 조사 12 : 장소의 변경(관찰 장소로 이동)
13 : 관찰 14 : 설계 데이터(하층의 레이아웃)
15 : 홈의 측벽(음대전) 16 : 하층의 레이아웃(홈)
17 : 관찰 화상
18 : 구멍 패턴에서의 하층의 레이아웃
19 : 예비 조사 영역 20 : 관찰 장소(1)
21 : 관찰 장소(2)
22 : 제1 신호 파형(예비 조사 없이 관찰했을 때의 신호 파형)
23 : 제2 신호 파형(예비 조사 후, 관찰했을 때의 신호 파형)
24 : 차분 프로파일(차(差) 파형((2)-(1)))
25 : 신호 파형(예비 조사 없이 관찰했을 때의 검출 전자의 에너지 분포)
26 : 신호 파형(예비 조사 후, 관찰했을 때의 검출 전자의 에너지 분포)
27 : 신호 파형(에너지 변별 없음에서의 신호 파형)
28 : 신호 파형(EF1로 에너지 변별했을 때의 신호 파형)
29 : 신호 파형(EF2로 에너지 변별했을 때의 신호 파형)
30 : 차분 프로파일(에너지 변별 화상간의 차 파형((2)-(3)))

Claims

전자원(電子源)과, 당해 전자원으로부터 방출된 전자 빔을 집속(集束)하는 대물렌즈와, 당해 전자 빔의 주사 위치를 편향시키는 편향기와, 시료를 탑재하기 위한 시료 스테이지를 구비한 주사 전자 현미경에 있어서,
측정 대상 패턴에 대하여 빔을 주사하기 전에, 당해 측정 대상 패턴의 하층에 위치하는 하층 패턴이, 하층에 위치하는 다른 패턴에 대한 빔 조사(照射)를 행하도록, 상기 편향기, 혹은 시료 스테이지를 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 주사 전자 현미경.
제1항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 측정 대상 패턴의 주사 영역과 이간한 위치에 위치하는 상기 다른 패턴에 상기 빔을 조사하도록, 상기 편향기, 혹은 시료 스테이지를 제어하는 것을 특징으로 하는 주사 전자 현미경.
전자원으로부터 방출되는 전자 빔을 시료에 조사함으로써, 당해 시료에 포함되는 패턴의 신호 파형을 형성하는 주사 전자 현미경을 사용한 패턴의 측정 방법에 있어서,
깊은 홈, 혹은 깊은 구멍 패턴으로서, 홈 바닥, 혹은 구멍 바닥에 절연체로 포위된 부유 전극이 위치하는 측정 대상 패턴에 상기 전자 빔을 주사하기 전에, 상기 부유 전극의 당해 측정 대상 패턴과는 다른 위치에, 상기 전자 빔을 조사해서, 당해 부유 전극을 대전(帶電)시키는 것을 특징으로 하는 패턴 측정 방법.
제3항에 있어서,
상기 시료는 표면이 도전체인 것을 특징으로 하는 패턴 측정 방법.
제4항에 있어서,
상기 도전체와 부유 전극 사이에 절연체가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴 측정 방법.
전자원과, 당해 전자원으로부터 방출된 전자 빔을 집속하는 대물렌즈와, 당해 전자 빔의 주사 위치를 편향시키는 편향기와, 시료를 탑재하기 위한 시료 스테이지를 구비한 주사 전자 현미경에 있어서,
측정 대상 패턴에 상기 전자 빔을 주사해서 제1 신호 파형을 형성하고, 당해 측정 대상 패턴에 대한 전자 빔의 주사 후, 당해 측정 대상 패턴의 하층에 위치하는 하층 패턴이, 하층에 위치하는 다른 패턴에 대한 빔 조사를 행하여, 당해 빔 조사 후, 상기 측정 대상 패턴에 상기 전자 빔을 주사해서 제2 신호 파형을 형성하고, 당해 제2 신호 파형으로부터, 상기 제1 신호 파형을 감산하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 주사 전자 현미경.
제6항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 측정 대상 패턴의 주사 영역과 이간한 위치에 위치하는 상기 다른 패턴에 상기 빔을 조사하도록, 상기 편향기, 혹은 시료 스테이지를 제어하는 것을 특징으로 하는 주사 전자 현미경.
전자원과, 당해 전자원으로부터 방출된 전자 빔을 집속하는 대물렌즈와, 당해 전자 빔의 주사 위치를 편향시키는 편향기와, 시료를 탑재하기 위한 시료 스테이지와, 상기 시료로부터 방출되는 전자를 에너지 변별하는 에너지 변별기를 구비한 주사 전자 현미경에 있어서,
측정 대상 패턴에 대하여 빔을 주사하기 전에, 당해 측정 대상 패턴의 하층에 위치하는 하층 패턴이, 하층에 위치하는 다른 패턴에 대한 빔 조사를 행하도록, 상기 편향기, 혹은 시료 스테이지를 제어함과 함께, 상기 에너지 변별기에 의하여 변별된 제1 에너지 밴드의 전자에 의거한 제1 신호 파형, 및/또는 제2 에너지 밴드의 전자에 의거한 제2 신호 파형을 형성하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 주사 전자 현미경.
제8항에 있어서,
상기 제2 에너지 밴드는, 상기 제1 에너지 밴드보다 에너지가 높고, 상기 제어 장치는 제2 신호 파형으로부터 상기 제1 신호 파형을 감산하는 것을 특징으로 하는 주사 전자 현미경.
제8항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 제1 신호 파형, 상기 제2 신호 파형, 및/또는 제2 신호 파형으로부터 제1 신호 파형을 감산한 차(差) 파형을 사용해서 상기 패턴의 치수 측정을 실행하는 것을 특징으로 하는 주사 전자 현미경.