JPH09320505A - 電子線式検査方法及びその装置並びに半導体の製造方法及びその製造ライン - Google Patents
電子線式検査方法及びその装置並びに半導体の製造方法及びその製造ラインInfo
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- JPH09320505A JPH09320505A JP8193143A JP19314396A JPH09320505A JP H09320505 A JPH09320505 A JP H09320505A JP 8193143 A JP8193143 A JP 8193143A JP 19314396 A JP19314396 A JP 19314396A JP H09320505 A JPH09320505 A JP H09320505A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/28—Scanning microscopes
- H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
- H01J2237/2817—Pattern inspection
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本課題は、電子線を被対象物上に照射した際生
じるチャージアップ現象を低減して被対象物からの二次
電子または反射電子等による物理的性質を現した高コン
トラストの信号を得て高速で微細な欠陥を高信頼性で検
査できるようにした電子線式検査方法およびその装置を
提供することにある。 【解決手段】本発明は、電子線ビームの試料上の加速電
圧、又は試料上の電界勾配、又はビーム電流、又はビー
ム径、又は画像検出周波数、又は画像寸法、又はプリチ
ャージ、又はディスチャージ、又はそれらの組合せを制
御し、電子線ビームを被対象物に対して照射し、被対象
物から発生する物理的な変化をセンサで検出し、この検
出された物理的な変化を示す信号から被対象物について
検査または計測を行うことを特徴とする電子線式検査方
法およびその装置である。
じるチャージアップ現象を低減して被対象物からの二次
電子または反射電子等による物理的性質を現した高コン
トラストの信号を得て高速で微細な欠陥を高信頼性で検
査できるようにした電子線式検査方法およびその装置を
提供することにある。 【解決手段】本発明は、電子線ビームの試料上の加速電
圧、又は試料上の電界勾配、又はビーム電流、又はビー
ム径、又は画像検出周波数、又は画像寸法、又はプリチ
ャージ、又はディスチャージ、又はそれらの組合せを制
御し、電子線ビームを被対象物に対して照射し、被対象
物から発生する物理的な変化をセンサで検出し、この検
出された物理的な変化を示す信号から被対象物について
検査または計測を行うことを特徴とする電子線式検査方
法およびその装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線を用いて半
導体ウエハ等の被対象物の物理的性質を現した画像又は
波形を得て欠陥判定し、または特定個所の寸法若しくは
形状情報若しくは製作条件等を計測する等して検査する
電子線式検査方法及びその装置並びに半導体の製造方法
及びその製造ラインに関する。
導体ウエハ等の被対象物の物理的性質を現した画像又は
波形を得て欠陥判定し、または特定個所の寸法若しくは
形状情報若しくは製作条件等を計測する等して検査する
電子線式検査方法及びその装置並びに半導体の製造方法
及びその製造ラインに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子線式検査技術は、例えば特開
平５−２５８７０３号公報記載されているのように、同
一の条件で電子線を照射した時発生する二次電子を検出
し、電子線を走査することで二次電子の画像を得、その
画像を元に欠陥判定をするものである。
平５−２５８７０３号公報記載されているのように、同
一の条件で電子線を照射した時発生する二次電子を検出
し、電子線を走査することで二次電子の画像を得、その
画像を元に欠陥判定をするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、電子線を被対象物上に照射した際生じるチャージア
ップ現象について、十分考慮されていなかった。
は、電子線を被対象物上に照射した際生じるチャージア
ップ現象について、十分考慮されていなかった。
【０００４】本発明の目的は、上記課題に鑑みて、電子
線を被対象物上に照射した際生じるチャージアップ現象
を低減して被対象物からの二次電子または反射電子等に
よる物理的性質を現した高コントラストの信号を得て高
速で微細な欠陥を高信頼性で検査できるようにした電子
線式検査方法およびその装置を提供することにある。ま
た本発明の他の目的は、電子線を被対象物上に照射した
際生じるチャージアップ現象に検査条件を適合させて被
対象物からの二次電子または反射電子等による物理的性
質を現した画像信号に基づいて検査または計測を行なっ
て高速で微細な欠陥を高信頼性で検査できるようにした
電子線式検査方法およびその装置を提供することにあ
る。また本発明の他の目的は、帯電しやすい微細なレジ
ストパターンや絶縁膜パターンを高信頼性で検査できる
ようにした電子線式検査方法およびその装置を提供する
ことにある。また本発明の他の目的は、半導体ウエハ等
の半導体基板上の微細なパターン欠陥を高信頼度で検査
して歩留まり向上をはかった半導体の製造方法およびそ
の製造ラインを提供することにある。
線を被対象物上に照射した際生じるチャージアップ現象
を低減して被対象物からの二次電子または反射電子等に
よる物理的性質を現した高コントラストの信号を得て高
速で微細な欠陥を高信頼性で検査できるようにした電子
線式検査方法およびその装置を提供することにある。ま
た本発明の他の目的は、電子線を被対象物上に照射した
際生じるチャージアップ現象に検査条件を適合させて被
対象物からの二次電子または反射電子等による物理的性
質を現した画像信号に基づいて検査または計測を行なっ
て高速で微細な欠陥を高信頼性で検査できるようにした
電子線式検査方法およびその装置を提供することにあ
る。また本発明の他の目的は、帯電しやすい微細なレジ
ストパターンや絶縁膜パターンを高信頼性で検査できる
ようにした電子線式検査方法およびその装置を提供する
ことにある。また本発明の他の目的は、半導体ウエハ等
の半導体基板上の微細なパターン欠陥を高信頼度で検査
して歩留まり向上をはかった半導体の製造方法およびそ
の製造ラインを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍
における電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧
で電子線ビームを被対象物に対して照射し、前記制御さ
れた電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変
化をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を示
す信号に基づいて被対象物について検査または計測を行
うことを特徴とする電子線式検査方法である。また本発
明は、電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍における
電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧で電子線
ビームを被対象物に対して照射し、前記制御された電位
勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変化をセン
サで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号を
表示手段に表示することを特徴とする電子線式検査方法
である。また本発明は、被対象物の表面における断面構
造の種類に応じて電子線ビームの加速電圧と被対象物近
傍における電位勾配とを制御し、この制御された加速電
圧で電子線ビームを被対象物に対して照射し、前記制御
された電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的な
変化をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を
示す信号に基づいて被対象物について検査または計測を
行うことを特徴とする電子線式検査方法である。
に、本発明は、電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍
における電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧
で電子線ビームを被対象物に対して照射し、前記制御さ
れた電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変
化をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を示
す信号に基づいて被対象物について検査または計測を行
うことを特徴とする電子線式検査方法である。また本発
明は、電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍における
電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧で電子線
ビームを被対象物に対して照射し、前記制御された電位
勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変化をセン
サで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号を
表示手段に表示することを特徴とする電子線式検査方法
である。また本発明は、被対象物の表面における断面構
造の種類に応じて電子線ビームの加速電圧と被対象物近
傍における電位勾配とを制御し、この制御された加速電
圧で電子線ビームを被対象物に対して照射し、前記制御
された電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的な
変化をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を
示す信号に基づいて被対象物について検査または計測を
行うことを特徴とする電子線式検査方法である。
【０００６】また本発明は、被対象物の表面における少
なくとも材質の種類に応じて電子線ビームの加速電圧と
被対象物近傍における電位勾配とを制御し、この制御さ
れた加速電圧で電子線ビームを被対象物に対して照射
し、前記制御された電位勾配に応じて被対象物から発生
する物理的な変化をセンサで検出し、この検出された物
理的な変化を示す信号に基づいて被対象物について検査
または計測を行うことを特徴とする電子線式検査方法で
ある。また本発明は、被対象物の表面における断面構造
の変化に応じて電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍
における電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧
で電子線ビームを被対象物に対して照射し、前記制御さ
れた電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変
化をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を示
す信号に基づいて被対象物について検査または計測を行
うことを特徴とする電子線式検査方法である。また本発
明は、被対象物上への電子線ビーム照射領域における断
面構造の種類または変化に応じて電子線ビームの加速電
圧と被対象物近傍における電位勾配とを制御し、この制
御された加速電圧で電子線ビームを被対象物に対して照
射し、前記制御された電位勾配に応じて被対象物から発
生する物理的な変化をセンサで検出し、この検出された
物理的な変化を示す信号に基づいて被対象物について検
査または計測を行うことを特徴とする電子線式検査方法
である。
なくとも材質の種類に応じて電子線ビームの加速電圧と
被対象物近傍における電位勾配とを制御し、この制御さ
れた加速電圧で電子線ビームを被対象物に対して照射
し、前記制御された電位勾配に応じて被対象物から発生
する物理的な変化をセンサで検出し、この検出された物
理的な変化を示す信号に基づいて被対象物について検査
または計測を行うことを特徴とする電子線式検査方法で
ある。また本発明は、被対象物の表面における断面構造
の変化に応じて電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍
における電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧
で電子線ビームを被対象物に対して照射し、前記制御さ
れた電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変
化をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を示
す信号に基づいて被対象物について検査または計測を行
うことを特徴とする電子線式検査方法である。また本発
明は、被対象物上への電子線ビーム照射領域における断
面構造の種類または変化に応じて電子線ビームの加速電
圧と被対象物近傍における電位勾配とを制御し、この制
御された加速電圧で電子線ビームを被対象物に対して照
射し、前記制御された電位勾配に応じて被対象物から発
生する物理的な変化をセンサで検出し、この検出された
物理的な変化を示す信号に基づいて被対象物について検
査または計測を行うことを特徴とする電子線式検査方法
である。
【０００７】また本発明は、被対象物の表面におけるチ
ャージアップの現象に対応する適正な電子線ビームの加
速電圧と被対象物近傍における電位勾配とを設定し、こ
の設定された加速電圧に制御された状態で電子線ビーム
を被対象物に対して照射し、前記設定された電位勾配に
制御された電位勾配に応じて被対象物から発生する物理
的な変化をセンサで検出し、この検出された物理的な変
化を示す信号に基づいて被対象物について検査または計
測を行うことを特徴とする電子線式検査方法である。ま
た本発明は、被対象物の表面における断面構造の種類ま
たは変化に対応したその表面のチャージアップの現象に
対応する適正な電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍
における電位勾配とを設定し、この設定された加速電圧
に制御された状態で電子線ビームを被対象物に対して照
射し、前記設定された電位勾配に制御された電位勾配に
応じて被対象物から発生する物理的な変化をセンサで検
出し、この検出された物理的な変化を示す信号に基づい
て被対象物について検査または計測を行うことを特徴と
する電子線式検査方法である。また本発明は、前記電子
線式検査方法において、前記チャージアップの現象を二
次電子放出効率として捉えることを特徴とする。また本
発明は、前記電子線式検査方法において、前記電子線ビ
ームの加速電圧は、０．３ＫＶ〜５ＫＶの範囲であるこ
とを特徴とする。また本発明は、前記電子線式検査方法
において、前記被対象物近傍における電位勾配は、５Ｋ
Ｖ／ｍｍ以下であることを特徴とする。
ャージアップの現象に対応する適正な電子線ビームの加
速電圧と被対象物近傍における電位勾配とを設定し、こ
の設定された加速電圧に制御された状態で電子線ビーム
を被対象物に対して照射し、前記設定された電位勾配に
制御された電位勾配に応じて被対象物から発生する物理
的な変化をセンサで検出し、この検出された物理的な変
化を示す信号に基づいて被対象物について検査または計
測を行うことを特徴とする電子線式検査方法である。ま
た本発明は、被対象物の表面における断面構造の種類ま
たは変化に対応したその表面のチャージアップの現象に
対応する適正な電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍
における電位勾配とを設定し、この設定された加速電圧
に制御された状態で電子線ビームを被対象物に対して照
射し、前記設定された電位勾配に制御された電位勾配に
応じて被対象物から発生する物理的な変化をセンサで検
出し、この検出された物理的な変化を示す信号に基づい
て被対象物について検査または計測を行うことを特徴と
する電子線式検査方法である。また本発明は、前記電子
線式検査方法において、前記チャージアップの現象を二
次電子放出効率として捉えることを特徴とする。また本
発明は、前記電子線式検査方法において、前記電子線ビ
ームの加速電圧は、０．３ＫＶ〜５ＫＶの範囲であるこ
とを特徴とする。また本発明は、前記電子線式検査方法
において、前記被対象物近傍における電位勾配は、５Ｋ
Ｖ／ｍｍ以下であることを特徴とする。
【０００８】また本発明は、電子線ビームの試料上の加
速電圧、又は試料上の電界勾配、又はビーム電流、又は
ビーム径、又は画像検出周波数（画像信号を読出すクロ
ックの周波数であり、ビーム電流密度が変わることにな
る。）、又は画像寸法（電子線ビームの走査速度を変え
ることによってビーム電流密度が変わって画像寸法が変
わることになる。）、又はプリチャージ（電子シャワー
を吹き付けることにより被対象物上のプリチャージが制
御される。）、又はディスチャージ（イオンシャワーを
吹き付けることによって被対象物上のディスチャージが
制御される。）、又はそれらの組合せを制御し、電子線
ビームを被対象物に対して照射し、被対象物から発生す
る物理的な変化をセンサで検出し、この検出された物理
的な変化を示す信号から被対象物について検査または計
測を行うことを特徴とする電子線式検査方法である。ま
た本発明は、被対象物の表面における断面構造の種類ま
たは変化に対応させて電子線ビームの試料上の加速電
圧、又は試料上の電界勾配、又はビーム電流、又はビー
ム径、又は画像検出周波数（画像信号を読出すクロック
の周波数であり、ビーム電流密度が変わることにな
る。）、又は画像寸法（電子線ビームの走査速度を変え
ることによってビーム電流密度が変わって画像寸法が変
わることになる。）、又はプリチャージ（電子シャワー
を吹き付けることにより被対象物上のプリチャージが制
御される。）、又はディスチャージ（イオンシャワーを
吹き付けることによって被対象物上のディスチャージが
制御される。）、又はそれらの組合せを制御し、電子線
ビームを被対象物に対して照射し、被対象物から発生す
る物理的な変化をセンサで検出し、この検出された物理
的な変化を示す信号から被対象物について検査または計
測を行うことを特徴とする電子線式検査方法である。
速電圧、又は試料上の電界勾配、又はビーム電流、又は
ビーム径、又は画像検出周波数（画像信号を読出すクロ
ックの周波数であり、ビーム電流密度が変わることにな
る。）、又は画像寸法（電子線ビームの走査速度を変え
ることによってビーム電流密度が変わって画像寸法が変
わることになる。）、又はプリチャージ（電子シャワー
を吹き付けることにより被対象物上のプリチャージが制
御される。）、又はディスチャージ（イオンシャワーを
吹き付けることによって被対象物上のディスチャージが
制御される。）、又はそれらの組合せを制御し、電子線
ビームを被対象物に対して照射し、被対象物から発生す
る物理的な変化をセンサで検出し、この検出された物理
的な変化を示す信号から被対象物について検査または計
測を行うことを特徴とする電子線式検査方法である。ま
た本発明は、被対象物の表面における断面構造の種類ま
たは変化に対応させて電子線ビームの試料上の加速電
圧、又は試料上の電界勾配、又はビーム電流、又はビー
ム径、又は画像検出周波数（画像信号を読出すクロック
の周波数であり、ビーム電流密度が変わることにな
る。）、又は画像寸法（電子線ビームの走査速度を変え
ることによってビーム電流密度が変わって画像寸法が変
わることになる。）、又はプリチャージ（電子シャワー
を吹き付けることにより被対象物上のプリチャージが制
御される。）、又はディスチャージ（イオンシャワーを
吹き付けることによって被対象物上のディスチャージが
制御される。）、又はそれらの組合せを制御し、電子線
ビームを被対象物に対して照射し、被対象物から発生す
る物理的な変化をセンサで検出し、この検出された物理
的な変化を示す信号から被対象物について検査または計
測を行うことを特徴とする電子線式検査方法である。
【０００９】また本発明は、電子線ビームを被対象物に
対して照射し、被対象物から発生する物理的な変化をセ
ンサで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号
から被対象物の表面におけるチャージアップの現象に対
応する検査基準（判定基準や計測基準も含む）等の検査
条件に基づいて被対象物について検査または計測を行う
ことを特徴とする電子線式検査方法である。また本発明
は、電子線ビームを被対象物に対して照射し、被対象物
から発生する物理的な変化をセンサで検出し、この検出
された物理的な変化を示す信号から被対象物の表面にお
ける断面構造の種類または変化に対応したその表面のチ
ャージアップの現象に対応する検査基準（判定基準や計
測基準も含む）等の検査条件に基づいて被対象物につい
て検査または計測を行うことを特徴とする電子線式検査
方法である。また本発明は、電子線ビームを被対象物に
対して照射し、被対象物から発生する物理的な変化をセ
ンサで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号
から被対象物の表面におけるチャージアップの現象に対
応する特徴抽出パラメータに基づいて被対象物について
構造的特徴を抽出することを特徴とする電子線式検査方
法である。
対して照射し、被対象物から発生する物理的な変化をセ
ンサで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号
から被対象物の表面におけるチャージアップの現象に対
応する検査基準（判定基準や計測基準も含む）等の検査
条件に基づいて被対象物について検査または計測を行う
ことを特徴とする電子線式検査方法である。また本発明
は、電子線ビームを被対象物に対して照射し、被対象物
から発生する物理的な変化をセンサで検出し、この検出
された物理的な変化を示す信号から被対象物の表面にお
ける断面構造の種類または変化に対応したその表面のチ
ャージアップの現象に対応する検査基準（判定基準や計
測基準も含む）等の検査条件に基づいて被対象物につい
て検査または計測を行うことを特徴とする電子線式検査
方法である。また本発明は、電子線ビームを被対象物に
対して照射し、被対象物から発生する物理的な変化をセ
ンサで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号
から被対象物の表面におけるチャージアップの現象に対
応する特徴抽出パラメータに基づいて被対象物について
構造的特徴を抽出することを特徴とする電子線式検査方
法である。
【００１０】また本発明は、電子線ビームを被対象物に
対して照射し、被対象物から発生する物理的な変化をセ
ンサで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号
から被対象物の表面における断面構造の種類または変化
に対応したその表面のチャージアップの現象に対応する
特徴抽出パラメータに基づいて被対象物について構造的
特徴を抽出することを特徴とする電子線式検査方法であ
る。また本発明は、被対象物の表面にプリチャージ（電
子シャワーを吹き付けること）又はディスチャージ（イ
オンシャワーを吹き付けること）を与え、電子線ビーム
を被対象物に対して照射し、被対象物から発生する物理
的な変化をセンサで検出し、この検出された物理的な変
化を示す信号から被対象物について検査または計測を行
うことを特徴とする電子線式検査方法である。また本発
明は、被対象物の表面にプリチャージ（電子シャワーを
吹き付けること）又はディスチャージ（イオンシャワー
を吹き付けること）を与え、電子線ビームを被対象物に
対して照射し、被対象物から発生する物理的な変化をセ
ンサで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号
から被対象物の表面における構造的特徴を抽出すること
を特徴とする電子線式検査方法である。
対して照射し、被対象物から発生する物理的な変化をセ
ンサで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号
から被対象物の表面における断面構造の種類または変化
に対応したその表面のチャージアップの現象に対応する
特徴抽出パラメータに基づいて被対象物について構造的
特徴を抽出することを特徴とする電子線式検査方法であ
る。また本発明は、被対象物の表面にプリチャージ（電
子シャワーを吹き付けること）又はディスチャージ（イ
オンシャワーを吹き付けること）を与え、電子線ビーム
を被対象物に対して照射し、被対象物から発生する物理
的な変化をセンサで検出し、この検出された物理的な変
化を示す信号から被対象物について検査または計測を行
うことを特徴とする電子線式検査方法である。また本発
明は、被対象物の表面にプリチャージ（電子シャワーを
吹き付けること）又はディスチャージ（イオンシャワー
を吹き付けること）を与え、電子線ビームを被対象物に
対して照射し、被対象物から発生する物理的な変化をセ
ンサで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号
から被対象物の表面における構造的特徴を抽出すること
を特徴とする電子線式検査方法である。
【００１１】また本発明は、電子線源と、該電子線源か
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、電子線ビームの加速電圧
と被対象物近傍における電位勾配とを制御する電位制御
手段と、該電位制御手段によって制御された加速電圧で
電子線ビームを被対象物に対して照射した際、前記電位
制御手段によって制御された電位勾配に応じて被対象物
から発生する物理的な変化を検出するセンサと、該セン
サから検出される物理的な変化を示す信号に基づいて被
対象物について検査または計測を行う画像処理手段とを
備えたことを特徴とする電子線式検査装置である。また
本発明は、電子線源と、該電子線源から出射された電子
線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源から
出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる対物
レンズと、電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍にお
ける電位勾配とを制御する電位制御手段と、該電位制御
手段によって制御された加速電圧で電子線ビームを被対
象物に対して照射した際、前記電位制御手段によって制
御された電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的
な変化を検出するセンサと、該センサから検出される物
理的な変化を示す信号を表示する表示手段とを備えたこ
とを特徴とする電子線式検査装置である。
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、電子線ビームの加速電圧
と被対象物近傍における電位勾配とを制御する電位制御
手段と、該電位制御手段によって制御された加速電圧で
電子線ビームを被対象物に対して照射した際、前記電位
制御手段によって制御された電位勾配に応じて被対象物
から発生する物理的な変化を検出するセンサと、該セン
サから検出される物理的な変化を示す信号に基づいて被
対象物について検査または計測を行う画像処理手段とを
備えたことを特徴とする電子線式検査装置である。また
本発明は、電子線源と、該電子線源から出射された電子
線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源から
出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる対物
レンズと、電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍にお
ける電位勾配とを制御する電位制御手段と、該電位制御
手段によって制御された加速電圧で電子線ビームを被対
象物に対して照射した際、前記電位制御手段によって制
御された電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的
な変化を検出するセンサと、該センサから検出される物
理的な変化を示す信号を表示する表示手段とを備えたこ
とを特徴とする電子線式検査装置である。
【００１２】また本発明は、電子線源と、該電子線源か
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、被対象物の表面における
断面構造の種類または変化に応じて電子線ビームの加速
電圧と被対象物近傍における電位勾配とを制御する電位
制御手段と、該電位制御手段によって制御された加速電
圧で電子線ビームを被対象物に対して照射した際、前記
電位制御手段によって制御された電位勾配に応じて被対
象物から発生する物理的な変化を検出するセンサと、該
センサから検出される物理的な変化を示す信号に基づい
て被対象物について検査または計測を行う画像処理手段
とを備えたことを特徴とする電子線式検査装置である。
また本発明は、電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、被対象物の表面における少なくとも材質
の種類または変化に応じて電子線ビームの加速電圧と被
対象物近傍における電位勾配とを制御する電位制御手段
と、該電位制御手段によって制御された加速電圧で電子
線ビームを被対象物に対して照射した際、前記電位制御
手段によって制御された電位勾配に応じて被対象物から
発生する物理的な変化を検出するセンサと、該センサか
ら検出される物理的な変化を示す信号に基づいて被対象
物について検査または計測を行う画像処理手段とを備え
たことを特徴とする電子線式検査装置である。
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、被対象物の表面における
断面構造の種類または変化に応じて電子線ビームの加速
電圧と被対象物近傍における電位勾配とを制御する電位
制御手段と、該電位制御手段によって制御された加速電
圧で電子線ビームを被対象物に対して照射した際、前記
電位制御手段によって制御された電位勾配に応じて被対
象物から発生する物理的な変化を検出するセンサと、該
センサから検出される物理的な変化を示す信号に基づい
て被対象物について検査または計測を行う画像処理手段
とを備えたことを特徴とする電子線式検査装置である。
また本発明は、電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、被対象物の表面における少なくとも材質
の種類または変化に応じて電子線ビームの加速電圧と被
対象物近傍における電位勾配とを制御する電位制御手段
と、該電位制御手段によって制御された加速電圧で電子
線ビームを被対象物に対して照射した際、前記電位制御
手段によって制御された電位勾配に応じて被対象物から
発生する物理的な変化を検出するセンサと、該センサか
ら検出される物理的な変化を示す信号に基づいて被対象
物について検査または計測を行う画像処理手段とを備え
たことを特徴とする電子線式検査装置である。
【００１３】また本発明は、電子線源と、該電子線源か
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、被対象物上への電子線ビ
ーム照射領域における断面構造の種類または変化に応じ
て電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍における電位
勾配とを制御する電位制御手段と、該電位制御手段によ
って制御された加速電圧で電子線ビームを被対象物に対
して照射した際、前記電位制御手段によって制御された
電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変化を
検出するセンサと、該センサから検出される物理的な変
化を示す信号に基づいて被対象物について検査または計
測を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とする電子
線式検査装置である。また本発明は、電子線源と、該電
子線源から出射された電子線ビームを偏向させるビーム
偏向器と、該電子線源から出射された電子線ビームを被
対象物上に集束させる対物レンズと、被対象物の表面に
おけるチャージアップの現象に対応する適正な電子線ビ
ームの加速電圧と被対象物近傍における電位勾配とを制
御する電位制御手段と、該電位制御手段によって制御さ
れた加速電圧で電子線ビームを被対象物に対して照射し
た際、前記電位制御手段によって制御された電位勾配に
応じて被対象物から発生する物理的な変化を検出するセ
ンサと、該センサから検出される物理的な変化を示す信
号に基づいて被対象物について検査または計測を行う画
像処理手段とを備えたことを特徴とする電子線式検査装
置である。
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、被対象物上への電子線ビ
ーム照射領域における断面構造の種類または変化に応じ
て電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍における電位
勾配とを制御する電位制御手段と、該電位制御手段によ
って制御された加速電圧で電子線ビームを被対象物に対
して照射した際、前記電位制御手段によって制御された
電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変化を
検出するセンサと、該センサから検出される物理的な変
化を示す信号に基づいて被対象物について検査または計
測を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とする電子
線式検査装置である。また本発明は、電子線源と、該電
子線源から出射された電子線ビームを偏向させるビーム
偏向器と、該電子線源から出射された電子線ビームを被
対象物上に集束させる対物レンズと、被対象物の表面に
おけるチャージアップの現象に対応する適正な電子線ビ
ームの加速電圧と被対象物近傍における電位勾配とを制
御する電位制御手段と、該電位制御手段によって制御さ
れた加速電圧で電子線ビームを被対象物に対して照射し
た際、前記電位制御手段によって制御された電位勾配に
応じて被対象物から発生する物理的な変化を検出するセ
ンサと、該センサから検出される物理的な変化を示す信
号に基づいて被対象物について検査または計測を行う画
像処理手段とを備えたことを特徴とする電子線式検査装
置である。
【００１４】また本発明は、電子線源と、該電子線源か
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、被対象物の表面における
断面構造の種類または変化に対応したその表面のチャー
ジアップの現象に対応する適正な電子線ビームの加速電
圧と被対象物近傍における電位勾配とを制御する電位制
御手段と、該電位制御手段によって制御された加速電圧
で電子線ビームを被対象物に対して照射した際、前記電
位制御手段によって制御された電位勾配に応じて被対象
物から発生する物理的な変化を検出するセンサと、該セ
ンサから検出される物理的な変化を示す信号に基づいて
被対象物について検査または計測を行う画像処理手段と
を備えたことを特徴とする電子線式検査装置である。ま
た本発明は、電子線源と、該電子線源から出射された電
子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源か
ら出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる対
物レンズと、電子線ビームの試料上の加速電圧、又は試
料上の電界勾配、又はビーム電流、又はビーム径、又は
画像検出周波数、又は画像寸法、又はプリチャージ、又
はディスチャージ、又はそれらの組合せを制御する制御
手段と、電子線ビームを被対象物に対して照射した際、
被対象物から発生する物理的な変化を検出するセンサ
と、前記センサから検出される物理的な変化を示す信号
から被対象物について検査または計測を行う画像処理手
段とを備えたことを特徴とする電子線式検査装置であ
る。
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、被対象物の表面における
断面構造の種類または変化に対応したその表面のチャー
ジアップの現象に対応する適正な電子線ビームの加速電
圧と被対象物近傍における電位勾配とを制御する電位制
御手段と、該電位制御手段によって制御された加速電圧
で電子線ビームを被対象物に対して照射した際、前記電
位制御手段によって制御された電位勾配に応じて被対象
物から発生する物理的な変化を検出するセンサと、該セ
ンサから検出される物理的な変化を示す信号に基づいて
被対象物について検査または計測を行う画像処理手段と
を備えたことを特徴とする電子線式検査装置である。ま
た本発明は、電子線源と、該電子線源から出射された電
子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源か
ら出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる対
物レンズと、電子線ビームの試料上の加速電圧、又は試
料上の電界勾配、又はビーム電流、又はビーム径、又は
画像検出周波数、又は画像寸法、又はプリチャージ、又
はディスチャージ、又はそれらの組合せを制御する制御
手段と、電子線ビームを被対象物に対して照射した際、
被対象物から発生する物理的な変化を検出するセンサ
と、前記センサから検出される物理的な変化を示す信号
から被対象物について検査または計測を行う画像処理手
段とを備えたことを特徴とする電子線式検査装置であ
る。
【００１５】また本発明は、電子線源と、該電子線源か
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、被対象物の表面における
断面構造の種類または変化に対応させて電子線ビームの
試料上の加速電圧、又は試料上の電界勾配、又はビーム
電流、又はビーム径、又は画像検出周波数、又は画像寸
法、又はプリチャージ、又はディスチャージ、又はそれ
らの組合せを制御する制御手段と、電子線ビームを被対
象物に対して照射した際、被対象物から発生する物理的
な変化を検出するセンサと、前記センサから検出される
物理的な変化を示す信号から被対象物について検査また
は計測を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とする
電子線式検査装置である。また本発明は、電子線源と、
該電子線源から出射された電子線ビームを偏向させるビ
ーム偏向器と、該電子線源から出射された電子線ビーム
を被対象物上に集束させる対物レンズと、電子線ビーム
を被対象物に対して照射した際、被対象物から発生する
物理的な変化を検出するセンサと、被対象物の表面にお
けるチャージアップの現象に対応する検査条件を作成す
る検査条件作成手段と、前記センサから検出される物理
的な変化を示す信号から前記検査条件作成手段で作成さ
れた検査条件に基づいて被対象物について検査または計
測を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とする電子
線式検査装置である。
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、被対象物の表面における
断面構造の種類または変化に対応させて電子線ビームの
試料上の加速電圧、又は試料上の電界勾配、又はビーム
電流、又はビーム径、又は画像検出周波数、又は画像寸
法、又はプリチャージ、又はディスチャージ、又はそれ
らの組合せを制御する制御手段と、電子線ビームを被対
象物に対して照射した際、被対象物から発生する物理的
な変化を検出するセンサと、前記センサから検出される
物理的な変化を示す信号から被対象物について検査また
は計測を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とする
電子線式検査装置である。また本発明は、電子線源と、
該電子線源から出射された電子線ビームを偏向させるビ
ーム偏向器と、該電子線源から出射された電子線ビーム
を被対象物上に集束させる対物レンズと、電子線ビーム
を被対象物に対して照射した際、被対象物から発生する
物理的な変化を検出するセンサと、被対象物の表面にお
けるチャージアップの現象に対応する検査条件を作成す
る検査条件作成手段と、前記センサから検出される物理
的な変化を示す信号から前記検査条件作成手段で作成さ
れた検査条件に基づいて被対象物について検査または計
測を行う画像処理手段とを備えたことを特徴とする電子
線式検査装置である。
【００１６】また本発明は、電子線源と、該電子線源か
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、電子線ビームを被対象物
に対して照射した際、被対象物から発生する物理的な変
化を検出するセンサと、被対象物の表面における断面構
造の種類または変化に対応したその表面のチャージアッ
プの現象に対応する検査条件を作成する検査条件作成手
段と、前記センサから検出される物理的な変化を示す信
号から前記検査条件作成手段で作成された検査条件に基
づいて被対象物について検査または計測を行う画像処理
手段とを備えたことを特徴とする電子線式検査装置であ
る。また本発明は、電子線源と、該電子線源から出射さ
れた電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子
線源から出射された電子線ビームを被対象物上に集束さ
せる対物レンズと、電子線ビームを被対象物に対して照
射した際、被対象物から発生する物理的な変化を検出す
るセンサと、被対象物の表面におけるチャージアップの
現象に対応する特徴抽出パラメータを作成する特徴抽出
パラメータ作成手段と、前記センサから検出される物理
的な変化を示す信号から前特徴抽出パラメータ作成手段
で作成された特徴抽出パラメータに基づいて被対象物に
ついて構造的特徴を抽出する画像処理手段とを備えたこ
とを特徴とする電子線式検査装置である。
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、電子線ビームを被対象物
に対して照射した際、被対象物から発生する物理的な変
化を検出するセンサと、被対象物の表面における断面構
造の種類または変化に対応したその表面のチャージアッ
プの現象に対応する検査条件を作成する検査条件作成手
段と、前記センサから検出される物理的な変化を示す信
号から前記検査条件作成手段で作成された検査条件に基
づいて被対象物について検査または計測を行う画像処理
手段とを備えたことを特徴とする電子線式検査装置であ
る。また本発明は、電子線源と、該電子線源から出射さ
れた電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子
線源から出射された電子線ビームを被対象物上に集束さ
せる対物レンズと、電子線ビームを被対象物に対して照
射した際、被対象物から発生する物理的な変化を検出す
るセンサと、被対象物の表面におけるチャージアップの
現象に対応する特徴抽出パラメータを作成する特徴抽出
パラメータ作成手段と、前記センサから検出される物理
的な変化を示す信号から前特徴抽出パラメータ作成手段
で作成された特徴抽出パラメータに基づいて被対象物に
ついて構造的特徴を抽出する画像処理手段とを備えたこ
とを特徴とする電子線式検査装置である。
【００１７】また本発明は、電子線源と、該電子線源か
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、被対象物の表面にプリチ
ャージ又はディスチャージを与える手段と、電子線ビー
ムを被対象物に対して照射した際、被対象物から発生す
る物理的な変化を検出するセンサと、該センサから検出
される物理的な変化を示す信号から検査条件に基づいて
被対象物について検査または計測を行う画像処理手段と
を備えたことを特徴とする電子線式検査装置である。ま
た本発明は、電子線源と、該電子線源から出射された電
子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源か
ら出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる対
物レンズと、被対象物の表面にプリチャージ又はディス
チャージを与える手段と、電子線ビームを被対象物に対
して照射した際、被対象物から発生する物理的な変化を
検出するセンサと、該センサから検出される物理的な変
化を示す信号から特徴抽出パラメータに基づいて被対象
物について構造的特徴を抽出する画像処理手段とを備え
たことを特徴とする電子線式検査装置である。また本発
明は、基板を処理する複数の処理装置と該複数の処理装
置を制御する制御装置とを備えた半導体製造ラインであ
って、所定の処理装置で処理された基板上に電子線ビー
ムを照射することによって得られる画像信号に基づいて
検査する電子線式検査装置を備え、該電子線式検査装置
から得られる検査結果に基づいて前記制御装置により前
記処理装置を制御することを特徴とする半導体の製造ラ
インである。
ら出射された電子線ビームを偏向させるビーム偏向器
と、該電子線源から出射された電子線ビームを被対象物
上に集束させる対物レンズと、被対象物の表面にプリチ
ャージ又はディスチャージを与える手段と、電子線ビー
ムを被対象物に対して照射した際、被対象物から発生す
る物理的な変化を検出するセンサと、該センサから検出
される物理的な変化を示す信号から検査条件に基づいて
被対象物について検査または計測を行う画像処理手段と
を備えたことを特徴とする電子線式検査装置である。ま
た本発明は、電子線源と、該電子線源から出射された電
子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源か
ら出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる対
物レンズと、被対象物の表面にプリチャージ又はディス
チャージを与える手段と、電子線ビームを被対象物に対
して照射した際、被対象物から発生する物理的な変化を
検出するセンサと、該センサから検出される物理的な変
化を示す信号から特徴抽出パラメータに基づいて被対象
物について構造的特徴を抽出する画像処理手段とを備え
たことを特徴とする電子線式検査装置である。また本発
明は、基板を処理する複数の処理装置と該複数の処理装
置を制御する制御装置とを備えた半導体製造ラインであ
って、所定の処理装置で処理された基板上に電子線ビー
ムを照射することによって得られる画像信号に基づいて
検査する電子線式検査装置を備え、該電子線式検査装置
から得られる検査結果に基づいて前記制御装置により前
記処理装置を制御することを特徴とする半導体の製造ラ
インである。
【００１８】また本発明は、電子線ビームの加速電圧と
被対象物近傍における電位勾配とを制御し、この制御さ
れた加速電圧で電子線ビームを被対象物に対して照射
し、前記制御された電位勾配に応じて半導体基板から発
生する物理的な変化をセンサで検出し、この検出された
物理的な変化を示す信号に基づいて半導体基板について
検査または計測を行って半導体基板を製造することを特
徴とする半導体の製造方法である。また本発明は、電子
線ビームの試料上の加速電圧、又は試料上の電界勾配、
又はビーム電流、又はビーム径、又は画像検出周波数、
又は画像寸法、又はプリチャージ、又はディスチャー
ジ、又はそれらの組合せを制御し、電子線ビームを半導
体基板に対して照射し、半導体基板から発生する物理的
な変化をセンサで検出し、この検出された物理的な変化
を示す信号から半導体基板について検査または計測を行
って半導体基板を製造することを特徴とする半導体の製
造方法である。また本発明は、電子線ビームを半導体基
板に対して照射し、半導体基板から発生する物理的な変
化をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を示
す信号から半導体基板の表面におけるチャージアップの
現象に対応する検査条件に基づいて半導体基板について
検査または計測を行って半導体基板を製造することを特
徴とする半導体の製造方法である。また本発明は、前記
半導体の製造方法において、前記検査または計測結果を
解析して所定のプロセスにフィードバックすることを特
徴とする。
被対象物近傍における電位勾配とを制御し、この制御さ
れた加速電圧で電子線ビームを被対象物に対して照射
し、前記制御された電位勾配に応じて半導体基板から発
生する物理的な変化をセンサで検出し、この検出された
物理的な変化を示す信号に基づいて半導体基板について
検査または計測を行って半導体基板を製造することを特
徴とする半導体の製造方法である。また本発明は、電子
線ビームの試料上の加速電圧、又は試料上の電界勾配、
又はビーム電流、又はビーム径、又は画像検出周波数、
又は画像寸法、又はプリチャージ、又はディスチャー
ジ、又はそれらの組合せを制御し、電子線ビームを半導
体基板に対して照射し、半導体基板から発生する物理的
な変化をセンサで検出し、この検出された物理的な変化
を示す信号から半導体基板について検査または計測を行
って半導体基板を製造することを特徴とする半導体の製
造方法である。また本発明は、電子線ビームを半導体基
板に対して照射し、半導体基板から発生する物理的な変
化をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を示
す信号から半導体基板の表面におけるチャージアップの
現象に対応する検査条件に基づいて半導体基板について
検査または計測を行って半導体基板を製造することを特
徴とする半導体の製造方法である。また本発明は、前記
半導体の製造方法において、前記検査または計測結果を
解析して所定のプロセスにフィードバックすることを特
徴とする。
【００１９】また本発明は、表面にパターンを形成した
試料に電子線ビームを照射して試料から発生する二次電
子又は反射電子を検出することにより試料上のパターン
を検査する方法であって、試料上の電子線ビームが照射
される領域における材質に応じて電子線ビームの加速電
圧と試料表面近傍の電位勾配とを制御することを特徴と
する電子線式検査方法である。また本発明は、前記電子
線式検査方法において、前記電子線ビームの加速電圧
を、前記パターンの二次電子放出率と前記パターン以外
の部分の二次電子放出率との差に基づいて制御すること
を特徴とする。また本発明は、前記電子線式検査方法に
おいて、前記試料表面近傍の電位勾配を、前記パターン
からの二次電子放出率に基づいて制御することを特徴と
する。また本発明は、表面にパターンを形成した試料に
電子線ビームを照射して試料から発生する二次電子又は
反射電子を検出することにより試料上のパターンを検査
する方法であって、試料上の電子線ビームが照射される
領域における材質に応じて電子線ビームの加速電圧と試
料表面近傍の電位勾配とを制御すると共に試料表面に蓄
積した電荷を中和し、前記検出される二次電子又は反射
電子の画像を画面上に表示することを特徴とする電子線
式検査方法である。
試料に電子線ビームを照射して試料から発生する二次電
子又は反射電子を検出することにより試料上のパターン
を検査する方法であって、試料上の電子線ビームが照射
される領域における材質に応じて電子線ビームの加速電
圧と試料表面近傍の電位勾配とを制御することを特徴と
する電子線式検査方法である。また本発明は、前記電子
線式検査方法において、前記電子線ビームの加速電圧
を、前記パターンの二次電子放出率と前記パターン以外
の部分の二次電子放出率との差に基づいて制御すること
を特徴とする。また本発明は、前記電子線式検査方法に
おいて、前記試料表面近傍の電位勾配を、前記パターン
からの二次電子放出率に基づいて制御することを特徴と
する。また本発明は、表面にパターンを形成した試料に
電子線ビームを照射して試料から発生する二次電子又は
反射電子を検出することにより試料上のパターンを検査
する方法であって、試料上の電子線ビームが照射される
領域における材質に応じて電子線ビームの加速電圧と試
料表面近傍の電位勾配とを制御すると共に試料表面に蓄
積した電荷を中和し、前記検出される二次電子又は反射
電子の画像を画面上に表示することを特徴とする電子線
式検査方法である。
【００２０】以上説明したように、本発明によれば、電
子線を被対象物上に照射した際生じるチャージアップ現
象を低減して被対象物からの二次電子または反射電子等
による物理的性質を現した高コントラストの信号を得て
高速で微細な欠陥を高信頼性で検査することができる。
また本発明によれば、電子線を被対象物上に照射した際
生じるチャージアップ現象に検査条件を適合させて被対
象物からの二次電子または反射電子等による物理的性質
を現した画像信号に基づいて検査または計測を行なって
高速で微細な欠陥を高信頼性で検査することができる。
また本発明によれば、帯電しやすい微細なレジストパタ
ーンや絶縁膜パターンを高信頼性で検査することができ
る。また本発明によれば、半導体ウエハ等の半導体基板
上の微細なパターン欠陥を高信頼度で検査して歩留まり
向上をはかることができる。また本発明によれば、高速
で微細な欠陥を信頼性高く検査することができ、その結
果パターン線幅の微細化したウエハ上の微細なパターン
欠陥を製造ライン中で検査することが可能となる。
子線を被対象物上に照射した際生じるチャージアップ現
象を低減して被対象物からの二次電子または反射電子等
による物理的性質を現した高コントラストの信号を得て
高速で微細な欠陥を高信頼性で検査することができる。
また本発明によれば、電子線を被対象物上に照射した際
生じるチャージアップ現象に検査条件を適合させて被対
象物からの二次電子または反射電子等による物理的性質
を現した画像信号に基づいて検査または計測を行なって
高速で微細な欠陥を高信頼性で検査することができる。
また本発明によれば、帯電しやすい微細なレジストパタ
ーンや絶縁膜パターンを高信頼性で検査することができ
る。また本発明によれば、半導体ウエハ等の半導体基板
上の微細なパターン欠陥を高信頼度で検査して歩留まり
向上をはかることができる。また本発明によれば、高速
で微細な欠陥を信頼性高く検査することができ、その結
果パターン線幅の微細化したウエハ上の微細なパターン
欠陥を製造ライン中で検査することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明に係る電子線を用いて半導
体ウエハ等の被対象物上のパターンの寸法および欠陥を
検査するパターン検査方法及び半導体ウエハの製造方法
の一実施の形態を図面を用いて説明する。被対象物とし
て半導体ウエハを用いた場合について説明する。同様の
ことはフォトマスクや薄膜多層基板やプリント配線基板
やＴＦＴ基板等の他の被対象物についても成立する。
体ウエハ等の被対象物上のパターンの寸法および欠陥を
検査するパターン検査方法及び半導体ウエハの製造方法
の一実施の形態を図面を用いて説明する。被対象物とし
て半導体ウエハを用いた場合について説明する。同様の
ことはフォトマスクや薄膜多層基板やプリント配線基板
やＴＦＴ基板等の他の被対象物についても成立する。
【００２２】まず本発明に係る電子線を用いて半導体ウ
エハ等の被対象物上のパターンを検出する際、被対象物
のパターンが材質Ａ１と材質Ｂ２で構成された実施の形
態について説明する。この被対象物は、例えば下地（下
部）に材質Ａ１、上部に材質Ｂ２からなる立体的な断面
構造を形成している。このように材質が異なる立体的な
断面構造を形成した被対象物に対して電子線を照射した
場合、特定の加速電圧ではコントラストが殆ど無くなる
ことがある。これについて図１を用いて説明する。図１
は材質Ａ１、材質Ｂ２の加速電圧Ｅと二次電子放出効率
ηの関係を示したものである。この図より、加速電圧Ｅ
bを用いた場合、材質Ａ１と材質Ｂ２の二次電子放出効
率ηは大きく異なっており、材質Ａ１と材質Ｂ２で得ら
れる二次電子像は図２（ａ）に示したようにコントラス
トは十分有り、計測も含む検査（寸法または欠陥の検
査）が可能である。これに対し、特定の加速電圧Ｅaを
用いた場合、材質Ａ１と材質Ｂ２の二次電子放出効率が
等しく、材質Ａ１と材質Ｂ２で得られる二次電子像にコ
ントラストは殆ど無くなり、図２の（ｂ）に示したよう
にコントラストの殆どない画像となってしまい計測も含
む検査（寸法または欠陥の検査）が不能となる。特定の
加速電圧Ｅaは材質により異なっており、被対象物の材
質により、適する加速電圧が異なっている。
エハ等の被対象物上のパターンを検出する際、被対象物
のパターンが材質Ａ１と材質Ｂ２で構成された実施の形
態について説明する。この被対象物は、例えば下地（下
部）に材質Ａ１、上部に材質Ｂ２からなる立体的な断面
構造を形成している。このように材質が異なる立体的な
断面構造を形成した被対象物に対して電子線を照射した
場合、特定の加速電圧ではコントラストが殆ど無くなる
ことがある。これについて図１を用いて説明する。図１
は材質Ａ１、材質Ｂ２の加速電圧Ｅと二次電子放出効率
ηの関係を示したものである。この図より、加速電圧Ｅ
bを用いた場合、材質Ａ１と材質Ｂ２の二次電子放出効
率ηは大きく異なっており、材質Ａ１と材質Ｂ２で得ら
れる二次電子像は図２（ａ）に示したようにコントラス
トは十分有り、計測も含む検査（寸法または欠陥の検
査）が可能である。これに対し、特定の加速電圧Ｅaを
用いた場合、材質Ａ１と材質Ｂ２の二次電子放出効率が
等しく、材質Ａ１と材質Ｂ２で得られる二次電子像にコ
ントラストは殆ど無くなり、図２の（ｂ）に示したよう
にコントラストの殆どない画像となってしまい計測も含
む検査（寸法または欠陥の検査）が不能となる。特定の
加速電圧Ｅaは材質により異なっており、被対象物の材
質により、適する加速電圧が異なっている。
【００２３】次に本発明に係る電子線を用いて半導体ウ
エハ等の被対象物上のパターンを検出する際、被対象物
のパターンが材質Ａ３と材質Ｂ４で構成された実施の形
態について、図３、図４、図５および図６を用いて説明
する。つまり図３に示すように、上部に材質Ａ３（例え
ば配線パターン）、下地に（下部に）材質Ｂ４（例えば
層間絶縁層）からなる立体的な断面構造をした被対象物
に対して電子線を照射した際、材質Ｂ４が負にチャージ
アップする条件、即ち二次電子放出効率ηが１以下（照
射される電子線が吸収されて照射される電子線に対して
放出される二次電子は著しく減衰されることを意味す
る。）で、材質Ａ３が正にチャージアップする条件、即
ち二次電子放出効率ηが１以上（照射される電子線とほ
ぼ等価の二次電子が放出されることを意味する。）であ
るとする。チャージアップの程度の軽い場合は、図４
（ａ）に示すように材質Ａ３はもとより材質Ａ３の欠陥
７も明るく、材質Ｂ４は暗く検出され、本来材質Ｂ４部
分にはみ出した材質Ａ３の欠陥７も明るく検出される。
しかし、チャージアップの激しい場合は、上部に位置す
る材質Ａ３の部分に正のチャージアップがあるため、下
部に位置する材質Ａ３の欠陥７からの二次電子６は正に
チャージアップしている材質Ａ３に引寄せられて二次電
子検出器１６（１１）で検出されない。このため、図４
（ｂ）又は図４（ｃ）に示したように小さく検出された
り、全く検出できなくなってしまう。同様に、材質Ｂ４
の傾斜部分の情報が失われるため、図５（ａ）に示した
ように検出されるべきパターン寸法が、図５（ｂ）に示
したように小さく検出されてしまう。
エハ等の被対象物上のパターンを検出する際、被対象物
のパターンが材質Ａ３と材質Ｂ４で構成された実施の形
態について、図３、図４、図５および図６を用いて説明
する。つまり図３に示すように、上部に材質Ａ３（例え
ば配線パターン）、下地に（下部に）材質Ｂ４（例えば
層間絶縁層）からなる立体的な断面構造をした被対象物
に対して電子線を照射した際、材質Ｂ４が負にチャージ
アップする条件、即ち二次電子放出効率ηが１以下（照
射される電子線が吸収されて照射される電子線に対して
放出される二次電子は著しく減衰されることを意味す
る。）で、材質Ａ３が正にチャージアップする条件、即
ち二次電子放出効率ηが１以上（照射される電子線とほ
ぼ等価の二次電子が放出されることを意味する。）であ
るとする。チャージアップの程度の軽い場合は、図４
（ａ）に示すように材質Ａ３はもとより材質Ａ３の欠陥
７も明るく、材質Ｂ４は暗く検出され、本来材質Ｂ４部
分にはみ出した材質Ａ３の欠陥７も明るく検出される。
しかし、チャージアップの激しい場合は、上部に位置す
る材質Ａ３の部分に正のチャージアップがあるため、下
部に位置する材質Ａ３の欠陥７からの二次電子６は正に
チャージアップしている材質Ａ３に引寄せられて二次電
子検出器１６（１１）で検出されない。このため、図４
（ｂ）又は図４（ｃ）に示したように小さく検出された
り、全く検出できなくなってしまう。同様に、材質Ｂ４
の傾斜部分の情報が失われるため、図５（ａ）に示した
ように検出されるべきパターン寸法が、図５（ｂ）に示
したように小さく検出されてしまう。
【００２４】更に、この現象は被対象物のチャージアッ
プの緩和、つまり、正又は負に帯電した電荷の拡散の速
度により異なる。チャージアップの緩和の早いものは現
象が複雑で、電子線の走査方向依存性が大きくなり、走
査方向がＸ，Ｙにより、失われる情報に差が出る。この
結果、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示したような画像
となる。つまり、Ｘ方向に走査するときはＸ方向のパタ
ーンエッジ近傍で影響が現われやすく、Ｙ方向に走査す
るときはＹ方向のパターンエッジ近傍で影響が現れやす
い。尚、拡散は下地のパターン（材質Ｂ）の導電率によ
り異なり、導電率の大きい場合は拡散は極めて早く、チ
ャージアップの緩和は早い。次に本発明に係る電子線を
用いて半導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出す
る際、被対象物のパターンが材質Ａ８と材質Ｂ９で構成
された第３の実施の形態について、図７および図８を用
いて説明する。つまり、図７に示すように、下地に材質
Ｂ９、上に材質Ａ８からなる立体的な断面構造をした被
対象物に対して電子線５を照射した際、材質Ｂ９が正に
チャージアップする条件、即ち二次電子放出効率ηが１
以上で、材質Ａ８が負にチャージアップする条件、即ち
二次電子放出効率ηが１以下であるとする。チャージア
ップの程度の軽い場合は図８（ａ）に示すように材質Ａ
８は暗く、材質Ｂ９は明るく検出される。しかし、チャ
ージアップの激しい場合はチャージアップの影響で電場
が形成される。周囲に形成された電場を図に示してある
が、０Ｖの等電位線７３と負の等電位線７２が形成さ
れ、電子線５が材質Ａ８に照射されて二次電子７１が発
生したとき二次電子７１が負の電場で反発して押し戻さ
れてしまう。このため、材質Ａ８よりの二次電子７１は
二次電子検出器１６（１１）に到達できなくなり、下地
に関する情報が失われてしまう。この結果、図８（ｂ）
に示したようなパターン密度の濃い部分は明るく検出さ
れるはずの部分が暗く検出され、パターン密度の異なる
境界には擬似パターンが発生する。
プの緩和、つまり、正又は負に帯電した電荷の拡散の速
度により異なる。チャージアップの緩和の早いものは現
象が複雑で、電子線の走査方向依存性が大きくなり、走
査方向がＸ，Ｙにより、失われる情報に差が出る。この
結果、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示したような画像
となる。つまり、Ｘ方向に走査するときはＸ方向のパタ
ーンエッジ近傍で影響が現われやすく、Ｙ方向に走査す
るときはＹ方向のパターンエッジ近傍で影響が現れやす
い。尚、拡散は下地のパターン（材質Ｂ）の導電率によ
り異なり、導電率の大きい場合は拡散は極めて早く、チ
ャージアップの緩和は早い。次に本発明に係る電子線を
用いて半導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出す
る際、被対象物のパターンが材質Ａ８と材質Ｂ９で構成
された第３の実施の形態について、図７および図８を用
いて説明する。つまり、図７に示すように、下地に材質
Ｂ９、上に材質Ａ８からなる立体的な断面構造をした被
対象物に対して電子線５を照射した際、材質Ｂ９が正に
チャージアップする条件、即ち二次電子放出効率ηが１
以上で、材質Ａ８が負にチャージアップする条件、即ち
二次電子放出効率ηが１以下であるとする。チャージア
ップの程度の軽い場合は図８（ａ）に示すように材質Ａ
８は暗く、材質Ｂ９は明るく検出される。しかし、チャ
ージアップの激しい場合はチャージアップの影響で電場
が形成される。周囲に形成された電場を図に示してある
が、０Ｖの等電位線７３と負の等電位線７２が形成さ
れ、電子線５が材質Ａ８に照射されて二次電子７１が発
生したとき二次電子７１が負の電場で反発して押し戻さ
れてしまう。このため、材質Ａ８よりの二次電子７１は
二次電子検出器１６（１１）に到達できなくなり、下地
に関する情報が失われてしまう。この結果、図８（ｂ）
に示したようなパターン密度の濃い部分は明るく検出さ
れるはずの部分が暗く検出され、パターン密度の異なる
境界には擬似パターンが発生する。
【００２５】いずれの場合もチャージアップが起こる
と、自分自身のチャージアップにより二次電子放出効率
ηが変化する。この為、図９に示したように１回目の検
出画像と複数回目の検出画像は変化することになる。そ
こで、本発明においては、まず、被対象物２０におい
て、少なくとも上部にあるパターン（材質Ａ）にチャー
ジアップができるだけ生じないようにして、即ちチャー
ジアップの程度を軽くし、しかもパターン（材質Ａ）と
このパターンの微小な間隔（材質Ｂ）とから適正なコン
トラストρを得て（出来るだけ高くして）画像検出でき
るように計測を含む検査の条件の適正化を図ることにあ
る。即ち、被対象物２０において、図１に示す如く、各
材質Ａ，Ｂにおける照射される電子線への加速電圧Ｅに
対する二次電子放出効率ηの特性を有する少なくとも上
部にあるパターン（材質ＡまたはＢ）にチャージアップ
ができるだけ生じないようにする（上部にあるパターン
（材質ＡまたはＢ）からの二次電子放出効率ηを１前後
の小さな許容値内にする）と共に適正なコントラストρ
を得るようにする（下部にある材質ＢまたはＡからの二
次電子放出効率ηを、決められた範囲（例えば０．７〜
１．２）内で、かつ上部にある材質ＡまたはＢの二次電
子放出効率ηとの差が最もある条件にする）ことによっ
て、図４（ｂ）（ｃ）または図５（ｂ）または図８
（ｂ）に示す如くチャージアップの影響を多く受けた画
像信号ではなく、図４（ａ）または図５（ａ）または図
８（ａ）に示す如くチャージアップの影響を軽減し、且
つ適正なコントラストρを得た画像信号をセンサ１１に
よって検出することができるようにしたものである。そ
こで、被対象物２０において、少なくとも上部にあるパ
ターン（材質ＡまたはＢ）にチャージアップができるだ
け生じないようにするためには、被対象物２０上に蓄積
される電子線の量を低減する方法と、電子シャワーまた
はイオンシャワーを照射して中和させる方法とがある。
と、自分自身のチャージアップにより二次電子放出効率
ηが変化する。この為、図９に示したように１回目の検
出画像と複数回目の検出画像は変化することになる。そ
こで、本発明においては、まず、被対象物２０におい
て、少なくとも上部にあるパターン（材質Ａ）にチャー
ジアップができるだけ生じないようにして、即ちチャー
ジアップの程度を軽くし、しかもパターン（材質Ａ）と
このパターンの微小な間隔（材質Ｂ）とから適正なコン
トラストρを得て（出来るだけ高くして）画像検出でき
るように計測を含む検査の条件の適正化を図ることにあ
る。即ち、被対象物２０において、図１に示す如く、各
材質Ａ，Ｂにおける照射される電子線への加速電圧Ｅに
対する二次電子放出効率ηの特性を有する少なくとも上
部にあるパターン（材質ＡまたはＢ）にチャージアップ
ができるだけ生じないようにする（上部にあるパターン
（材質ＡまたはＢ）からの二次電子放出効率ηを１前後
の小さな許容値内にする）と共に適正なコントラストρ
を得るようにする（下部にある材質ＢまたはＡからの二
次電子放出効率ηを、決められた範囲（例えば０．７〜
１．２）内で、かつ上部にある材質ＡまたはＢの二次電
子放出効率ηとの差が最もある条件にする）ことによっ
て、図４（ｂ）（ｃ）または図５（ｂ）または図８
（ｂ）に示す如くチャージアップの影響を多く受けた画
像信号ではなく、図４（ａ）または図５（ａ）または図
８（ａ）に示す如くチャージアップの影響を軽減し、且
つ適正なコントラストρを得た画像信号をセンサ１１に
よって検出することができるようにしたものである。そ
こで、被対象物２０において、少なくとも上部にあるパ
ターン（材質ＡまたはＢ）にチャージアップができるだ
け生じないようにするためには、被対象物２０上に蓄積
される電子線の量を低減する方法と、電子シャワーまた
はイオンシャワーを照射して中和させる方法とがある。
【００２６】被対象物２０上に蓄積される電子線の量を
低減する方法としては、被対象物２０または被対象物２
０の上部に設けられた電子線を通すグリッド等の電圧付
与手段１９と電子線源１４との間に電子線源１４から出
射させた電子線を加速するための適正な加速電圧（Ｅ0
−Ｅ2）を付与し、グリッド等の電圧付与手段１９と被
対象物２０との間においては、被対象物上の電位勾配α
に比例した適正な電位差（Ｅ0−Ｅ1）を付与することに
よって実現することができる。しかしながら、上部にあ
るパターンにチャージアップする現象は、上部にあるパ
ターンの構成材料（材質）および断面構造が変わると変
化することになる。従って、上部にあるパターンの構成
材料（材質）および断面構造（上部の構成材料（材質）
と下部の構成材料（材質）との関係およびパターンの形
状（線幅および密度も含む）や厚さ等）を考慮して、特
に被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび被対象物上の
電位勾配αを適正に設定する必要がある。即ち被対象物
における上部にあるパターンの構成材料（材質）および
断面構造（パターンの形状（線幅および密度も含む）や
厚さおよび下部の構成材料（材質）との関係等）によっ
てチャージアップする現象が変わってきて、二次電子放
出効率ηが変わってくるからである。図１には、材質が
変わった場合の加速電圧Ｅに対する二次電子放出効率η
を示す。
低減する方法としては、被対象物２０または被対象物２
０の上部に設けられた電子線を通すグリッド等の電圧付
与手段１９と電子線源１４との間に電子線源１４から出
射させた電子線を加速するための適正な加速電圧（Ｅ0
−Ｅ2）を付与し、グリッド等の電圧付与手段１９と被
対象物２０との間においては、被対象物上の電位勾配α
に比例した適正な電位差（Ｅ0−Ｅ1）を付与することに
よって実現することができる。しかしながら、上部にあ
るパターンにチャージアップする現象は、上部にあるパ
ターンの構成材料（材質）および断面構造が変わると変
化することになる。従って、上部にあるパターンの構成
材料（材質）および断面構造（上部の構成材料（材質）
と下部の構成材料（材質）との関係およびパターンの形
状（線幅および密度も含む）や厚さ等）を考慮して、特
に被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび被対象物上の
電位勾配αを適正に設定する必要がある。即ち被対象物
における上部にあるパターンの構成材料（材質）および
断面構造（パターンの形状（線幅および密度も含む）や
厚さおよび下部の構成材料（材質）との関係等）によっ
てチャージアップする現象が変わってきて、二次電子放
出効率ηが変わってくるからである。図１には、材質が
変わった場合の加速電圧Ｅに対する二次電子放出効率η
を示す。
【００２７】また特に上部にあるパターンについてチャ
ージアップの緩和現象（帯電した電荷の拡散現象）が生
じるため、電子線の走査方向がＸ方向とＹ方向とでは図
６（ｂ）および（ｃ）に示すようにセンサ１１で検出さ
れる画像信号に差が出てくることになる。そこで、被対
象物２０に対して電子線の走査方向がＸ方向の場合にお
けるセンサ１１で検出される画像信号と電子線の走査方
向がＹ方向の場合におけるセンサ１１で検出される画像
信号との間において差を出来るだけ低減するように特に
被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび被対象物上の電
位勾配αを適正に設定する必要がある。また上部にある
パターンについて寸法または欠陥の検査をするために、
上部にあるパターンについてセンサ１１で検出される画
像信号として適正なコントラストρで検出できるように
特に被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび被対象物上
の電位勾配αを適正に設定する必要がある。
ージアップの緩和現象（帯電した電荷の拡散現象）が生
じるため、電子線の走査方向がＸ方向とＹ方向とでは図
６（ｂ）および（ｃ）に示すようにセンサ１１で検出さ
れる画像信号に差が出てくることになる。そこで、被対
象物２０に対して電子線の走査方向がＸ方向の場合にお
けるセンサ１１で検出される画像信号と電子線の走査方
向がＹ方向の場合におけるセンサ１１で検出される画像
信号との間において差を出来るだけ低減するように特に
被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび被対象物上の電
位勾配αを適正に設定する必要がある。また上部にある
パターンについて寸法または欠陥の検査をするために、
上部にあるパターンについてセンサ１１で検出される画
像信号として適正なコントラストρで検出できるように
特に被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび被対象物上
の電位勾配αを適正に設定する必要がある。
【００２８】ところで、後述するように電位差（Ｅ0−
Ｅ2）は電子線源１４から被対象物２０までの電位差を
表しており、図１に示した加速電圧Ｅである。この電位
差（Ｅ0−Ｅ2）、即ち加速電圧Ｅを制御することによ
り、図１に示すように特に上部に位置するパターン（材
質ＡまたはＢ）へのチャージアップ現象を変えて二次電
子放出効率ηを変えることができる。一方、被対象物２
０とグリット等の電圧付与手段１９との間の電位差（Ｅ
0−Ｅ1）は、被対象物面上での電位勾配αにほぼ比例す
ることになる。従って電位差（Ｅ0−Ｅ1）、即ち電位勾
配αを制御することによって、図１０に示すように特に
上部に位置するパターン（材質ＡまたはＢ）へのチャー
ジアップ現象を変えて二次電子放出効率ηを変えること
ができる。電位勾配αが正、つまり二次電子を減速させ
る場合は二次電子が放出されにくくなるため二次電子放
出効率ηは減少することになる。一方、電位勾配αが
負、つまり二次電子を加速させる場合は二次電子が放出
されやすくなるため二次電子放出効率ηは増加すること
になる。また被対象物上におけるビーム電流、又はビー
ム径、又は画像検出周波数（画像信号を読出すクロック
の周波数であり、ビーム電流密度が変わることにな
る。）、又は画像寸法（電子線ビームの走査速度を変え
ることによってビーム電流密度が変わって画像寸法が変
わることになる。）を制御することによっても、チャー
ジアップ現象を変えて検出画像信号として適正化するこ
とが出来る。
Ｅ2）は電子線源１４から被対象物２０までの電位差を
表しており、図１に示した加速電圧Ｅである。この電位
差（Ｅ0−Ｅ2）、即ち加速電圧Ｅを制御することによ
り、図１に示すように特に上部に位置するパターン（材
質ＡまたはＢ）へのチャージアップ現象を変えて二次電
子放出効率ηを変えることができる。一方、被対象物２
０とグリット等の電圧付与手段１９との間の電位差（Ｅ
0−Ｅ1）は、被対象物面上での電位勾配αにほぼ比例す
ることになる。従って電位差（Ｅ0−Ｅ1）、即ち電位勾
配αを制御することによって、図１０に示すように特に
上部に位置するパターン（材質ＡまたはＢ）へのチャー
ジアップ現象を変えて二次電子放出効率ηを変えること
ができる。電位勾配αが正、つまり二次電子を減速させ
る場合は二次電子が放出されにくくなるため二次電子放
出効率ηは減少することになる。一方、電位勾配αが
負、つまり二次電子を加速させる場合は二次電子が放出
されやすくなるため二次電子放出効率ηは増加すること
になる。また被対象物上におけるビーム電流、又はビー
ム径、又は画像検出周波数（画像信号を読出すクロック
の周波数であり、ビーム電流密度が変わることにな
る。）、又は画像寸法（電子線ビームの走査速度を変え
ることによってビーム電流密度が変わって画像寸法が変
わることになる。）を制御することによっても、チャー
ジアップ現象を変えて検出画像信号として適正化するこ
とが出来る。
【００２９】以上説明したように被対象物のパターンの
材質および断面構造（パターンの形状（線幅および密度
も含む）や厚さおよび下部の構成材料（材質）との関係
等）に応じて、例えば２つのパラメータ（被対象物への
電子線の加速電圧Ｅおよび被対象物上の電位勾配α）を
所定の関係で制御することにより、特に上部に位置する
パターンからの二次電子放出効率ηを１に対して許容で
きる範囲内（ほぼ１）にすることにより上部に位置する
パターンに生じるチャージアップを殆どなくすように所
望の値より低減し、下部に位置する材料からの二次電子
放出効率ηを決められた範囲（例えば０．７〜１．２）
内にすることにより下部に位置する材料に対してもチャ
ージアップを出来るだけ低減し、かつ上部に位置するパ
ターンと上部に位置しないパターン間隔との間における
二次電子放出効率ηの差を出来るだけ大きくすることに
よってコントラストρが適正化することができ、その結
果特に上部に位置するパターンに対してチャージアップ
を起こさない条件で、しかも十分なコントラストを持っ
た画像をセンサ１１によって検出でき、線幅の微細化し
たパターンにおける寸法および欠陥の検査を高信頼度で
実現することができる。即ち、被対象物のパターンの材
質および断面構造（パターンの形状（線幅および密度も
含む）や厚さおよび下部の構成材料（材質）との関係
等）に応じて、様々な要因を考慮して被対象物への電子
線の加速電圧および被対象物上の電位勾配αを適正化す
ることによって線幅を微細化した半導体ウエハ等上の微
細なパターンにおける寸法および欠陥の検査を高信頼度
で実現することができる。半導体ウエハ上に形成された
チップ内においても、パターンの材質や断面構造（パタ
ーンの形状（線幅および密度も含む）や厚さおよび下部
の構成材料（材質）との関係等）が変化する場合がある
ため、２つのパラメータ（被対象物への電子線の加速電
圧Ｅおよび被対象物上の電位勾配α）を所定の関係で制
御することが必要となる。当然被対象物において、寸法
または欠陥の検査を行う表面のパターンの材質や断面構
造が変われば、２つのパラメータ（被対象物への電子線
の加速電圧Ｅおよび被対象物上の電位勾配α）を所定の
関係で制御することが必要となる。いずれにしても、被
対象物の表面のパターンについて検査をする直前までに
は、表面のパターンの材質や断面構造に適する２つのパ
ラメータ（被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび被対
象物上の電位勾配α）の条件が設定できればよい。
材質および断面構造（パターンの形状（線幅および密度
も含む）や厚さおよび下部の構成材料（材質）との関係
等）に応じて、例えば２つのパラメータ（被対象物への
電子線の加速電圧Ｅおよび被対象物上の電位勾配α）を
所定の関係で制御することにより、特に上部に位置する
パターンからの二次電子放出効率ηを１に対して許容で
きる範囲内（ほぼ１）にすることにより上部に位置する
パターンに生じるチャージアップを殆どなくすように所
望の値より低減し、下部に位置する材料からの二次電子
放出効率ηを決められた範囲（例えば０．７〜１．２）
内にすることにより下部に位置する材料に対してもチャ
ージアップを出来るだけ低減し、かつ上部に位置するパ
ターンと上部に位置しないパターン間隔との間における
二次電子放出効率ηの差を出来るだけ大きくすることに
よってコントラストρが適正化することができ、その結
果特に上部に位置するパターンに対してチャージアップ
を起こさない条件で、しかも十分なコントラストを持っ
た画像をセンサ１１によって検出でき、線幅の微細化し
たパターンにおける寸法および欠陥の検査を高信頼度で
実現することができる。即ち、被対象物のパターンの材
質および断面構造（パターンの形状（線幅および密度も
含む）や厚さおよび下部の構成材料（材質）との関係
等）に応じて、様々な要因を考慮して被対象物への電子
線の加速電圧および被対象物上の電位勾配αを適正化す
ることによって線幅を微細化した半導体ウエハ等上の微
細なパターンにおける寸法および欠陥の検査を高信頼度
で実現することができる。半導体ウエハ上に形成された
チップ内においても、パターンの材質や断面構造（パタ
ーンの形状（線幅および密度も含む）や厚さおよび下部
の構成材料（材質）との関係等）が変化する場合がある
ため、２つのパラメータ（被対象物への電子線の加速電
圧Ｅおよび被対象物上の電位勾配α）を所定の関係で制
御することが必要となる。当然被対象物において、寸法
または欠陥の検査を行う表面のパターンの材質や断面構
造が変われば、２つのパラメータ（被対象物への電子線
の加速電圧Ｅおよび被対象物上の電位勾配α）を所定の
関係で制御することが必要となる。いずれにしても、被
対象物の表面のパターンについて検査をする直前までに
は、表面のパターンの材質や断面構造に適する２つのパ
ラメータ（被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび被対
象物上の電位勾配α）の条件が設定できればよい。
【００３０】また被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよ
び被対象物上の電位勾配αを適正化したとしても、特に
上部にあるパターンへのチャージアップ現象やチャージ
アップの緩和現象（帯電した電荷の拡散現象）を殆どな
くすことはできない。そこで、センサ１１で検出される
画像信号に基づいて上部にあるパターンについて例えば
欠陥検査を行う場合、欠陥である構造的な特徴量を抽出
するパタメータや比較判定する欠陥判定基準（検査基
準）等を、上部にあるパターンへのチャージアップ現象
やチャージアップの緩和現象（帯電した電荷の拡散現
象）を考慮して決めることによって上記上部にあるパタ
ーンへのチャージアップ現象やチャージアップの緩和現
象に基づく誤検出をなくし、線幅を微細化した半導体ウ
エハ等上の微細なパターンにおける寸法および欠陥の検
査を高信頼度で実現することができる。被対象物のパタ
ーンの材質および断面形状（線幅および密度も含む）が
変われば、上部にあるパターンへのチャージアップ現象
やチャージアップの緩和現象（帯電した電荷の拡散現
象）も変化するので、被対象物のパターンの材質および
断面形状（線幅および密度も含む）に応じて、欠陥であ
る構造的な特徴量を抽出するパタメータや比較判定する
欠陥判定基準等を選定しても良い。また上部にあるパタ
ーンへのチャージアップ現象やチャージアップの緩和現
象（帯電した電荷の拡散現象）を検出し、この検出され
た上部にあるパターンへのチャージアップ現象やチャー
ジアップの緩和現象に応じて欠陥である構造的な特徴量
を抽出するパタメータや比較判定する欠陥判定基準等を
選定しても良い。
び被対象物上の電位勾配αを適正化したとしても、特に
上部にあるパターンへのチャージアップ現象やチャージ
アップの緩和現象（帯電した電荷の拡散現象）を殆どな
くすことはできない。そこで、センサ１１で検出される
画像信号に基づいて上部にあるパターンについて例えば
欠陥検査を行う場合、欠陥である構造的な特徴量を抽出
するパタメータや比較判定する欠陥判定基準（検査基
準）等を、上部にあるパターンへのチャージアップ現象
やチャージアップの緩和現象（帯電した電荷の拡散現
象）を考慮して決めることによって上記上部にあるパタ
ーンへのチャージアップ現象やチャージアップの緩和現
象に基づく誤検出をなくし、線幅を微細化した半導体ウ
エハ等上の微細なパターンにおける寸法および欠陥の検
査を高信頼度で実現することができる。被対象物のパタ
ーンの材質および断面形状（線幅および密度も含む）が
変われば、上部にあるパターンへのチャージアップ現象
やチャージアップの緩和現象（帯電した電荷の拡散現
象）も変化するので、被対象物のパターンの材質および
断面形状（線幅および密度も含む）に応じて、欠陥であ
る構造的な特徴量を抽出するパタメータや比較判定する
欠陥判定基準等を選定しても良い。また上部にあるパタ
ーンへのチャージアップ現象やチャージアップの緩和現
象（帯電した電荷の拡散現象）を検出し、この検出され
た上部にあるパターンへのチャージアップ現象やチャー
ジアップの緩和現象に応じて欠陥である構造的な特徴量
を抽出するパタメータや比較判定する欠陥判定基準等を
選定しても良い。
【００３１】次に本発明に係る電子線を用いて半導体ウ
エハ等の被対象物上のパターンを検出するシステムの第
１の実施の形態について図１３を用いて説明する。即
ち、本システムは、グランドよりの電位がＥ2である電
子線を発生させる電子線源１４と、電子ビームを走査さ
せて画像化するためのビーム偏向器１５と、電子線を被
対象物２０上に結像させる対物レンズ１８と、対物レン
ズ１８と半導体ウエハ等の被対象物２０との間に設けた
グリッドよりの電位がＥ1であるグリッド等の電位付与
手段１９と、被対象物２０を搭載し、被対象物２０をグ
ランドよりの電位をＥ0に保持可能で、ＸＹステージの
ついた試料台２１と、被対象物２０で発生した二次電子
や反射電子等の物理的変化を検出するセンサ１１と、被
対象物２０の高さを検出する高さ検出センサ１３と、被
対象物２０への電子線の加速電圧を決める各部の電位Ｅ
0，Ｅ1，Ｅ2を制御する電位制御部２３と、上記高さ検
出センサ１３被対象物２０の高さに基づいて対物レンズ
１８を制御して焦点位置制御を行う焦点位置制御部２２
と、上記センサ１１で検出された被対象物の物理的性質
を現わした波形または画像の信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換部２４と、該Ａ／Ｄ変換部２４から得ら
れるデジタル信号に対して画像処理して被対象物上のパ
ターンの寸法測定も含む検査を行う画像処理部２５と、
被対象物２０の表面断面構造を示す工程番号や被対象物
番号に対応させて例えば上記Ａ／Ｄ変換部２４から得ら
れるデジタル信号に基づいて、検査条件（例えば前記し
た２つのパラメータ（電位差（Ｅ0−Ｅ2）として与えら
れる被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび電位差（Ｅ
0−Ｅ1）としてほぼ比例する関係で与えられる被対象物
上の電位勾配α）の条件または上部にあるパターンへの
チャージアップ現象やチャージアップの緩和現象（帯電
した電荷の拡散現象）等）の適正化を行う検査条件適正
化部２７と、検査条件（例えば前記した２つのパラメー
タ（電位差（Ｅ0−Ｅ2）として与えられる被対象物への
電子線の加速電圧Ｅおよび電位差（Ｅ0−Ｅ1）としてほ
ぼ比例する関係で与えられる被対象物上の電位勾配α）
の条件または上部にあるパターンへのチャージアップ現
象やチャージアップの緩和現象（帯電した電荷の拡散現
象）等）を、被対象物２０の表面断面構造を示す工程番
号や被対象物番号を指定することによって一群の被対象
物毎に（同一の表面構造を有する被対象物毎に）記憶し
て検査条件を設定する検査条件設定部２８と、ビーム偏
向器１５を制御する走査制御部４７と、試料台２１を制
御するステージ制御部５０と、これら全体を制御する全
体制御部２６とよりなる。
エハ等の被対象物上のパターンを検出するシステムの第
１の実施の形態について図１３を用いて説明する。即
ち、本システムは、グランドよりの電位がＥ2である電
子線を発生させる電子線源１４と、電子ビームを走査さ
せて画像化するためのビーム偏向器１５と、電子線を被
対象物２０上に結像させる対物レンズ１８と、対物レン
ズ１８と半導体ウエハ等の被対象物２０との間に設けた
グリッドよりの電位がＥ1であるグリッド等の電位付与
手段１９と、被対象物２０を搭載し、被対象物２０をグ
ランドよりの電位をＥ0に保持可能で、ＸＹステージの
ついた試料台２１と、被対象物２０で発生した二次電子
や反射電子等の物理的変化を検出するセンサ１１と、被
対象物２０の高さを検出する高さ検出センサ１３と、被
対象物２０への電子線の加速電圧を決める各部の電位Ｅ
0，Ｅ1，Ｅ2を制御する電位制御部２３と、上記高さ検
出センサ１３被対象物２０の高さに基づいて対物レンズ
１８を制御して焦点位置制御を行う焦点位置制御部２２
と、上記センサ１１で検出された被対象物の物理的性質
を現わした波形または画像の信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換部２４と、該Ａ／Ｄ変換部２４から得ら
れるデジタル信号に対して画像処理して被対象物上のパ
ターンの寸法測定も含む検査を行う画像処理部２５と、
被対象物２０の表面断面構造を示す工程番号や被対象物
番号に対応させて例えば上記Ａ／Ｄ変換部２４から得ら
れるデジタル信号に基づいて、検査条件（例えば前記し
た２つのパラメータ（電位差（Ｅ0−Ｅ2）として与えら
れる被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび電位差（Ｅ
0−Ｅ1）としてほぼ比例する関係で与えられる被対象物
上の電位勾配α）の条件または上部にあるパターンへの
チャージアップ現象やチャージアップの緩和現象（帯電
した電荷の拡散現象）等）の適正化を行う検査条件適正
化部２７と、検査条件（例えば前記した２つのパラメー
タ（電位差（Ｅ0−Ｅ2）として与えられる被対象物への
電子線の加速電圧Ｅおよび電位差（Ｅ0−Ｅ1）としてほ
ぼ比例する関係で与えられる被対象物上の電位勾配α）
の条件または上部にあるパターンへのチャージアップ現
象やチャージアップの緩和現象（帯電した電荷の拡散現
象）等）を、被対象物２０の表面断面構造を示す工程番
号や被対象物番号を指定することによって一群の被対象
物毎に（同一の表面構造を有する被対象物毎に）記憶し
て検査条件を設定する検査条件設定部２８と、ビーム偏
向器１５を制御する走査制御部４７と、試料台２１を制
御するステージ制御部５０と、これら全体を制御する全
体制御部２６とよりなる。
【００３２】このシステムのシーケンスは、図１４に示
す３つが考えられる。第１の方式は、検査時に検査条件
（例えば前記した２つのパラメータ（電位差（Ｅ0−
Ｅ2）として与えられる被対象物への電子線の加速電圧
Ｅおよび電位差（Ｅ0−Ｅ1）としてほぼ比例する関係で
与えられる被対象物上の電位勾配α）の条件等）を設定
する方式で、ステップ３１ａにおいて被対象物２０をロ
ーディングし、ステップ３２ａにおいて被対象物２０を
位置合わせした後、ステップ３３ａにおいて検査条件適
正化部２７はセンサ１１で検出される被対象物２０の物
理的性質を現わした波形または画像の信号に基づいて抽
出される二次電子放出効率ηに基づくチャージアップ現
象や電子線の複数の走査によって検出される信号の変化
に基づくチャージアップの緩和現象の関係から検査条件
の適正化を行って記憶し、ステップ３４ａにおいて検査
条件設定部２８は検査条件適正化部２７に記憶された適
正化された検査条件に対して所望の検査条件を記憶設定
し、ステップ３５ａにおいて全体制御部２６は検査条件
設定部２８において設定された所望の検査条件に基づい
て電位制御部２３により各部の電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を制
御し、電子線源１４から出射された電子ビームを対物レ
ンズ１８により被対象物２０上に結像させ、ビーム偏向
器１５で走査させ、被対象物２０で発生した二次電子や
反射電子等の物理的変化をセンサ１１で検出し、この検
出された被対象物の物理的性質を現わした波形または画
像の信号を得てこの信号に基づいて画像処理部２５にお
いて寸法または欠陥等の検査を行い、ステップ３６ａに
おいて被対象物２０をアンローディングする。
す３つが考えられる。第１の方式は、検査時に検査条件
（例えば前記した２つのパラメータ（電位差（Ｅ0−
Ｅ2）として与えられる被対象物への電子線の加速電圧
Ｅおよび電位差（Ｅ0−Ｅ1）としてほぼ比例する関係で
与えられる被対象物上の電位勾配α）の条件等）を設定
する方式で、ステップ３１ａにおいて被対象物２０をロ
ーディングし、ステップ３２ａにおいて被対象物２０を
位置合わせした後、ステップ３３ａにおいて検査条件適
正化部２７はセンサ１１で検出される被対象物２０の物
理的性質を現わした波形または画像の信号に基づいて抽
出される二次電子放出効率ηに基づくチャージアップ現
象や電子線の複数の走査によって検出される信号の変化
に基づくチャージアップの緩和現象の関係から検査条件
の適正化を行って記憶し、ステップ３４ａにおいて検査
条件設定部２８は検査条件適正化部２７に記憶された適
正化された検査条件に対して所望の検査条件を記憶設定
し、ステップ３５ａにおいて全体制御部２６は検査条件
設定部２８において設定された所望の検査条件に基づい
て電位制御部２３により各部の電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を制
御し、電子線源１４から出射された電子ビームを対物レ
ンズ１８により被対象物２０上に結像させ、ビーム偏向
器１５で走査させ、被対象物２０で発生した二次電子や
反射電子等の物理的変化をセンサ１１で検出し、この検
出された被対象物の物理的性質を現わした波形または画
像の信号を得てこの信号に基づいて画像処理部２５にお
いて寸法または欠陥等の検査を行い、ステップ３６ａに
おいて被対象物２０をアンローディングする。
【００３３】第２の方式は、検査前に予め検査条件（例
えば前記した２つのパラメータ（電位差（Ｅ0−Ｅ2）と
して与えられる被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび
電位差（Ｅ0−Ｅ1）としてほぼ比例する関係で与えられ
る被対象物上の電位勾配α）を設定する方式で、予め一
群の被対象物毎に（同一の表面構造を有する被対象物毎
に）ステップ３１ｂにおいて異なる表面構造を有する各
被対象物をローディングし、ステップ３２ｂにおいて被
対象物を位置合わせした後、ステップ３３ｂにおいて検
査条件適正化部２７は同一の表面構造を有する被対象物
毎にセンサ１１で検出される被対象物２０の物理的性質
を現わした波形または画像の信号に基づいて抽出される
二次電子放出効率ηに基づくチャージアップ現象や電子
線の複数の走査によって検出される信号の変化に基づく
チャージアップの緩和現象の関係から検査条件の適正化
を行って記憶し、ステップ３６ｂにおいて各被対象物を
アンローディングする。次に実際に検査する被対象物２
０をステップ３１ｃにおいてローディングし、ステップ
３２ｃにおいて被対象物を位置合わせした後、ステップ
３４ｃにおいて検査条件設定部２８は検査条件適正化部
２７に記憶された同一の表面構造を有する被対象物毎の
適正された検査条件群から実際に検査する被対象物に対
応する所望の検査条件を選定して記憶設定し、ステップ
３５ｃにおいて全体制御部２６は検査条件設定部２８に
おいて選定して設定された所望の検査条件に基づいて電
位制御部２３により各部の電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を制御
し、電子線源１４から出射された電子ビームを対物レン
ズ１８により被対象物２０上に結像させ、ビーム偏向器
１５で走査させ、被対象物２０で発生した二次電子や反
射電子等の物理的変化をセンサ１１で検出し、この検出
された被対象物の物理的性質を現わした波形または画像
の信号を得てこの信号に基づいて画像処理部２５におい
て寸法または欠陥等の検査を行い、ステップ３６ｃにお
いて被対象物２０をアンローディングする。
えば前記した２つのパラメータ（電位差（Ｅ0−Ｅ2）と
して与えられる被対象物への電子線の加速電圧Ｅおよび
電位差（Ｅ0−Ｅ1）としてほぼ比例する関係で与えられ
る被対象物上の電位勾配α）を設定する方式で、予め一
群の被対象物毎に（同一の表面構造を有する被対象物毎
に）ステップ３１ｂにおいて異なる表面構造を有する各
被対象物をローディングし、ステップ３２ｂにおいて被
対象物を位置合わせした後、ステップ３３ｂにおいて検
査条件適正化部２７は同一の表面構造を有する被対象物
毎にセンサ１１で検出される被対象物２０の物理的性質
を現わした波形または画像の信号に基づいて抽出される
二次電子放出効率ηに基づくチャージアップ現象や電子
線の複数の走査によって検出される信号の変化に基づく
チャージアップの緩和現象の関係から検査条件の適正化
を行って記憶し、ステップ３６ｂにおいて各被対象物を
アンローディングする。次に実際に検査する被対象物２
０をステップ３１ｃにおいてローディングし、ステップ
３２ｃにおいて被対象物を位置合わせした後、ステップ
３４ｃにおいて検査条件設定部２８は検査条件適正化部
２７に記憶された同一の表面構造を有する被対象物毎の
適正された検査条件群から実際に検査する被対象物に対
応する所望の検査条件を選定して記憶設定し、ステップ
３５ｃにおいて全体制御部２６は検査条件設定部２８に
おいて選定して設定された所望の検査条件に基づいて電
位制御部２３により各部の電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を制御
し、電子線源１４から出射された電子ビームを対物レン
ズ１８により被対象物２０上に結像させ、ビーム偏向器
１５で走査させ、被対象物２０で発生した二次電子や反
射電子等の物理的変化をセンサ１１で検出し、この検出
された被対象物の物理的性質を現わした波形または画像
の信号を得てこの信号に基づいて画像処理部２５におい
て寸法または欠陥等の検査を行い、ステップ３６ｃにお
いて被対象物２０をアンローディングする。
【００３４】第３の方式は、ステップ３７ｄにおいて検
査前に被対象物の情報から理論的に或いは経験的に算出
できる二次電子放出効率ηに基づくチャージアップ現象
やチャージアップの緩和現象の関係に基づいて検査条件
（例えば前記した２つのパラメータ（電位差（Ｅ0−
Ｅ2）として与えられる被対象物への電子線の加速電圧
Ｅおよび電位差（Ｅ0−Ｅ1）としてほぼ比例する関係で
与えられる被対象物上の電位勾配α）を検査条件設定部
２８に対して記憶設定し、次に実際に検査する被対象物
２０をステップ３１ｄにおいてローディングし、ステッ
プ３２ｄにおいて被対象物を位置合わせした後、ステッ
プ３４ｄにおいて予め検査条件設定部２８に対して記憶
設定された検査条件から所望の検査条件を記憶設定し、
ステップ３５ｄにおいて全体制御部２６は設定された所
望の検査条件に基づいて電位制御部２３により各部の電
位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を制御し、電子線源１４から出射され
た電子ビームを対物レンズ１８により被対象物２０上に
結像させ、ビーム偏向器１５で走査させ、被対象物２０
で発生した二次電子や反射電子等の物理的変化をセンサ
１１で検出し、この検出された被対象物の物理的性質を
現わした波形または画像の信号を得てこの信号に基づい
て画像処理部２５において寸法または欠陥等の検査を行
い、ステップ３６ｄにおいて被対象物２０をアンローデ
ィングする。尚、ステップ３７ｄにおける検査条件設定
部２８に対する検査条件の設定は、検査の前であればロ
ーディング後であってもかまわない。
査前に被対象物の情報から理論的に或いは経験的に算出
できる二次電子放出効率ηに基づくチャージアップ現象
やチャージアップの緩和現象の関係に基づいて検査条件
（例えば前記した２つのパラメータ（電位差（Ｅ0−
Ｅ2）として与えられる被対象物への電子線の加速電圧
Ｅおよび電位差（Ｅ0−Ｅ1）としてほぼ比例する関係で
与えられる被対象物上の電位勾配α）を検査条件設定部
２８に対して記憶設定し、次に実際に検査する被対象物
２０をステップ３１ｄにおいてローディングし、ステッ
プ３２ｄにおいて被対象物を位置合わせした後、ステッ
プ３４ｄにおいて予め検査条件設定部２８に対して記憶
設定された検査条件から所望の検査条件を記憶設定し、
ステップ３５ｄにおいて全体制御部２６は設定された所
望の検査条件に基づいて電位制御部２３により各部の電
位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を制御し、電子線源１４から出射され
た電子ビームを対物レンズ１８により被対象物２０上に
結像させ、ビーム偏向器１５で走査させ、被対象物２０
で発生した二次電子や反射電子等の物理的変化をセンサ
１１で検出し、この検出された被対象物の物理的性質を
現わした波形または画像の信号を得てこの信号に基づい
て画像処理部２５において寸法または欠陥等の検査を行
い、ステップ３６ｄにおいて被対象物２０をアンローデ
ィングする。尚、ステップ３７ｄにおける検査条件設定
部２８に対する検査条件の設定は、検査の前であればロ
ーディング後であってもかまわない。
【００３５】なお、検査条件として、前記２つのパラメ
ータ以外に、被対象物上におけるビーム電流およびビー
ム径、画像検出周波数（画像信号を読出すクロックの周
波数であり、ビーム電流密度が変わることになる。）、
画像寸法（電子線ビームの走査速度を変えることによっ
てビーム電流密度が変わって画像寸法が変わることにな
る。）が考えられる。
ータ以外に、被対象物上におけるビーム電流およびビー
ム径、画像検出周波数（画像信号を読出すクロックの周
波数であり、ビーム電流密度が変わることになる。）、
画像寸法（電子線ビームの走査速度を変えることによっ
てビーム電流密度が変わって画像寸法が変わることにな
る。）が考えられる。
【００３６】次にこれら方式の構成要素である検査条件
の適正化と被対象物の情報よりの検査条件の設定と適正
化した検査条件の設定について説明する。即ち、図１お
よび図１０に示す関係が予め求まっておれば良い。被対
象物２０の断面構造（例えば材質Ａ，Ｂ）において、電
子線源１４と被対象物２０との間の加速電圧（Ｅ＝Ｅ0
−Ｅ2）および被対象物上の電位勾配αに比例した電位
差（Ｅ0−Ｅ1）に対する二次電子放出効率ηの関係が分
かっていれば、即ちこれらの関係テーブルが作成されて
おれば、上部パターンに対してチャージアップがある許
容範囲内で生じることなく（上部パターンからの２次電
子放出率ηが１前後の小さな許容値内で）、下部パター
ンについても出来るだけチャージアップを抑えて（下部
パターンからの２次電子放出率ηが１前後の大きな許容
値内（例えば０．７〜１．２等）で、且つ上部パターン
と下部パターンとの間において画像信号の明るさの差で
示される適正なコントラストρ（上部パターンからの二
次電子放出率ηと下部パターンからの二次電子放出率η
との差で与えられる。）を選定することができる。
の適正化と被対象物の情報よりの検査条件の設定と適正
化した検査条件の設定について説明する。即ち、図１お
よび図１０に示す関係が予め求まっておれば良い。被対
象物２０の断面構造（例えば材質Ａ，Ｂ）において、電
子線源１４と被対象物２０との間の加速電圧（Ｅ＝Ｅ0
−Ｅ2）および被対象物上の電位勾配αに比例した電位
差（Ｅ0−Ｅ1）に対する二次電子放出効率ηの関係が分
かっていれば、即ちこれらの関係テーブルが作成されて
おれば、上部パターンに対してチャージアップがある許
容範囲内で生じることなく（上部パターンからの２次電
子放出率ηが１前後の小さな許容値内で）、下部パター
ンについても出来るだけチャージアップを抑えて（下部
パターンからの２次電子放出率ηが１前後の大きな許容
値内（例えば０．７〜１．２等）で、且つ上部パターン
と下部パターンとの間において画像信号の明るさの差で
示される適正なコントラストρ（上部パターンからの二
次電子放出率ηと下部パターンからの二次電子放出率η
との差で与えられる。）を選定することができる。
【００３７】即ち、図１１において、上部パターン（材
質Ａ）からの二次電子放出効率（実線で示す）ηと下部
パターン（材質Ｂ）からの二次電子放出効率（一点鎖線
で示す）ηとの差（コントラストρ）が大きくなる適切
な加速電圧Ｅｃを選び、次に上部パターン（材質Ａ）か
らの２次電子放出率ηが１前後の小さな許容値内に入る
ように被対象物上の電位勾配αに比例した電位差（Ｅ0
−Ｅ1）を選び、その際もし下部パターン（材質Ｂ）か
らの２次電子放出率ηが１前後の大きな許容値内に入ら
ない場合には、加速電圧Ｅｃを微調整することによっ
て、適正な検査条件を選定することができる。
質Ａ）からの二次電子放出効率（実線で示す）ηと下部
パターン（材質Ｂ）からの二次電子放出効率（一点鎖線
で示す）ηとの差（コントラストρ）が大きくなる適切
な加速電圧Ｅｃを選び、次に上部パターン（材質Ａ）か
らの２次電子放出率ηが１前後の小さな許容値内に入る
ように被対象物上の電位勾配αに比例した電位差（Ｅ0
−Ｅ1）を選び、その際もし下部パターン（材質Ｂ）か
らの２次電子放出率ηが１前後の大きな許容値内に入ら
ない場合には、加速電圧Ｅｃを微調整することによっ
て、適正な検査条件を選定することができる。
【００３８】また、図１２において、上部パターン（材
質Ｂ）からの二次電子放出効率（一点鎖線で示す）ηと
下部パターン（材質Ａ）からの二次電子放出効率（実線
で示す）ηとの差（コントラストρ）が大きくなる適切
な加速電圧Ｅｃを選び、次に上部パターン（材質Ｂ）か
らの２次電子放出率ηが１前後の小さな許容値内に入る
ように被対象物上の電位勾配αに比例した電位差（Ｅ0
−Ｅ1）を選び、その際下部パターン（材質Ａ）からの
２次電子放出率ηが１前後の大きな許容値内に入らない
場合には、加速電圧Ｅｃを加速電圧Ｅｄへと微調整する
ことによって、適正な検査条件を選定することができ
る。
質Ｂ）からの二次電子放出効率（一点鎖線で示す）ηと
下部パターン（材質Ａ）からの二次電子放出効率（実線
で示す）ηとの差（コントラストρ）が大きくなる適切
な加速電圧Ｅｃを選び、次に上部パターン（材質Ｂ）か
らの２次電子放出率ηが１前後の小さな許容値内に入る
ように被対象物上の電位勾配αに比例した電位差（Ｅ0
−Ｅ1）を選び、その際下部パターン（材質Ａ）からの
２次電子放出率ηが１前後の大きな許容値内に入らない
場合には、加速電圧Ｅｃを加速電圧Ｅｄへと微調整する
ことによって、適正な検査条件を選定することができ
る。
【００３９】図１５には、検査条件適正化部２７（２７
ａ，２７ｂ）および検査条件設定部２８の一実施の形態
を示す具体的構成を示す。１３１は、ＣＰＵ、１３２は
検査条件の適正化処理プログラムを記憶したＲＯＭ、１
３３はＣ／Ｄ変換部２４から得られるデジタル画像等を
記憶する画像メモリ、１３４は各種データや検査条件の
適正化された情報や設定された検査条件等を記憶するＲ
ＡＭ、１３５はキーボードやマウス等で形成された入力
手段、１３６はディスプレイ等の表示手段、１３７はＣ
ＡＤデータ等の被対象物に関する情報を記憶する外部記
憶装置、１３８は設計システムから得られるＣＡＤデー
タ等からなる設計情報、１３９〜１４４はインターフェ
ース（Ｉ／Ｆ）回路、１４５は各々を接続するバスであ
る。
ａ，２７ｂ）および検査条件設定部２８の一実施の形態
を示す具体的構成を示す。１３１は、ＣＰＵ、１３２は
検査条件の適正化処理プログラムを記憶したＲＯＭ、１
３３はＣ／Ｄ変換部２４から得られるデジタル画像等を
記憶する画像メモリ、１３４は各種データや検査条件の
適正化された情報や設定された検査条件等を記憶するＲ
ＡＭ、１３５はキーボードやマウス等で形成された入力
手段、１３６はディスプレイ等の表示手段、１３７はＣ
ＡＤデータ等の被対象物に関する情報を記憶する外部記
憶装置、１３８は設計システムから得られるＣＡＤデー
タ等からなる設計情報、１３９〜１４４はインターフェ
ース（Ｉ／Ｆ）回路、１４５は各々を接続するバスであ
る。
【００４０】全体制御部２６よりの指令で図１３に示す
各部を初期化し、ステージ制御部５０を制御して被対象
物２０を予め決めた又はユーザが指定した場所に移動す
る。そして全体制御部２６よりの指令で、予め決めた各
電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を電位制御部２３で設定し、その条
件により決まる焦点位置を焦点位置制御部２２で設定
し、電子線源１４より出射された電子線を、走査制御部
４７の制御に基づくビーム偏向器１５によって走査しな
がら対物レンズ１８を介して被対象物２０に照射し、セ
ンサ１１により被対象物２０で発生した二次電子や反射
電子等の物理的変化を検出して被対象物の物理的性質を
現わした波形または画像の信号を検出し、Ａ／Ｄ変換部
２４でデジタル画像信号に変換する。検査条件適正化部
２７は、Ａ／Ｄ変換部２４で変換されたデジタル画像信
号を画像メモリ１３３に記憶し、この記憶されたデジタ
ル画像信号をディスプレイ１３６に表示し、この表示さ
れたデイジタル画像信号における図２、図４、図５、図
６および図８に示すようにパターンの繰返し性がある領
域に対して上部にあるパターン（材質ＡまたはＢ）をユ
ーザが入力手段１３５等を用いて指定し、この指定に基
づいてＣＰＵ１３１は、上記検出されたデジタル画像信
号から上記パターン（材質ＡまたはＢ）の輪郭線を抽出
してパターン（材質ＡまたはＢ）の形状を、例えば外部
記憶装置（辞書）１３７等に記憶すると共に被対象物２
０上に照射される電子線の量（例えばドーズ量）も入力
手段１３５等を用いて例えばＲＡＭ１３４に記憶する。
なお、パターン（材質ＡまたはＢ）の形状については、
上記検出されたデジタル画像信号から上記パターン（材
質ＡまたはＢ）の輪郭線を抽出して求める必要はなく、
ＣＡＤデータ１３８として得られる設計情報に基づいて
領域指定を行うことができる。またＣＡＤデータ１３８
からは、特に上部パターンに関する情報（形状（線幅や
間隔等も含む）や厚さ等）が得られるので、この情報を
用いて適正な検査条件を選定することもできる。
各部を初期化し、ステージ制御部５０を制御して被対象
物２０を予め決めた又はユーザが指定した場所に移動す
る。そして全体制御部２６よりの指令で、予め決めた各
電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を電位制御部２３で設定し、その条
件により決まる焦点位置を焦点位置制御部２２で設定
し、電子線源１４より出射された電子線を、走査制御部
４７の制御に基づくビーム偏向器１５によって走査しな
がら対物レンズ１８を介して被対象物２０に照射し、セ
ンサ１１により被対象物２０で発生した二次電子や反射
電子等の物理的変化を検出して被対象物の物理的性質を
現わした波形または画像の信号を検出し、Ａ／Ｄ変換部
２４でデジタル画像信号に変換する。検査条件適正化部
２７は、Ａ／Ｄ変換部２４で変換されたデジタル画像信
号を画像メモリ１３３に記憶し、この記憶されたデジタ
ル画像信号をディスプレイ１３６に表示し、この表示さ
れたデイジタル画像信号における図２、図４、図５、図
６および図８に示すようにパターンの繰返し性がある領
域に対して上部にあるパターン（材質ＡまたはＢ）をユ
ーザが入力手段１３５等を用いて指定し、この指定に基
づいてＣＰＵ１３１は、上記検出されたデジタル画像信
号から上記パターン（材質ＡまたはＢ）の輪郭線を抽出
してパターン（材質ＡまたはＢ）の形状を、例えば外部
記憶装置（辞書）１３７等に記憶すると共に被対象物２
０上に照射される電子線の量（例えばドーズ量）も入力
手段１３５等を用いて例えばＲＡＭ１３４に記憶する。
なお、パターン（材質ＡまたはＢ）の形状については、
上記検出されたデジタル画像信号から上記パターン（材
質ＡまたはＢ）の輪郭線を抽出して求める必要はなく、
ＣＡＤデータ１３８として得られる設計情報に基づいて
領域指定を行うことができる。またＣＡＤデータ１３８
からは、特に上部パターンに関する情報（形状（線幅や
間隔等も含む）や厚さ等）が得られるので、この情報を
用いて適正な検査条件を選定することもできる。
【００４１】次に被対象物２０上において電子線が照射
されてチャージアップがなされていない新しい領域を位
置付けるために、ステージ制御部５０の制御に基づいて
試料台２１のステージを走査しながら、指定された繰り
返される各パターンの領域に対して各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ
2を例えば一定ピッチで電位制御部２３で変更制御して
電子線源１４と被対象物２０との間の加速電圧（Ｅ0−
Ｅ2）および被対象物上の電位勾配αに比例した電位差
（Ｅ0−Ｅ1）を制御し、被対象物２０上における指定さ
れた繰り返される各パターンの領域から発生した二次電
子や反射電子等の物理的変化を現わした波形または画像
の信号をセンサ１１で検出してＡ／Ｄ変換器２４でデジ
タル画像信号に変換して画像メモリ１３３に記憶すると
共に電位制御部２３で変更制御した各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ
2のデータを全体制御部２６を介して受信し、例えばＲ
ＡＭ１３４に記憶する。ＣＰＵ１３１は、上記画像メモ
リ１３３に記憶されたデジタル画像信号の中で、外部記
憶装置（辞書）１３７に記憶した（登録した）パターン
（材質ＡまたはＢ）の外形形状と一致する場所における
二次電子放出率ηと画像全体でのコントラストρ（材質
Ａと材質Ｂとによる二次電子放出率ηに対応したデジタ
ル画像信号の明るさの差で与えられる。）等の画質を計
算して例えばＲＡＭ１３４に記憶する。更にＣＰＵ１３
１は、例えばＲＡＭ１３４に記憶した画質の内、二次電
子放出率ηが１前後の小さな許容値内（上部パターンに
対してチャージアップを極力抑えた状態）で、しかも画
像コントラストρの最も高い各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を求
め、この求められた各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を適正検査条
件として検査条件記憶部（ＲＡＭ１３４または外部記憶
装置１３７）に記憶する。尚、二次電子放出効率ηは、
照射した電子線（照射電子線の量（ドーズ量）は例えば
ＲＡＭ１３４に記憶されて既知である。）に対して放出
される二次電子の割合で定義される。従って、ＣＰＵ１
３１は、パターン（材質ＡまたはＢ）の外形形状と一致
する場所においてセンサ１１から検出される放出二次電
子と相関関係を有するデジタル画像信号の強度（明る
さ）から、二次電子放出効率ηを、照射した電子線の量
に対する割合として算出することができる。このように
二次電子放出効率ηは、照射した電子線の量に対するセ
ンサ１１で検出される放出二次電子の割合として算出す
ることができる。
されてチャージアップがなされていない新しい領域を位
置付けるために、ステージ制御部５０の制御に基づいて
試料台２１のステージを走査しながら、指定された繰り
返される各パターンの領域に対して各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ
2を例えば一定ピッチで電位制御部２３で変更制御して
電子線源１４と被対象物２０との間の加速電圧（Ｅ0−
Ｅ2）および被対象物上の電位勾配αに比例した電位差
（Ｅ0−Ｅ1）を制御し、被対象物２０上における指定さ
れた繰り返される各パターンの領域から発生した二次電
子や反射電子等の物理的変化を現わした波形または画像
の信号をセンサ１１で検出してＡ／Ｄ変換器２４でデジ
タル画像信号に変換して画像メモリ１３３に記憶すると
共に電位制御部２３で変更制御した各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ
2のデータを全体制御部２６を介して受信し、例えばＲ
ＡＭ１３４に記憶する。ＣＰＵ１３１は、上記画像メモ
リ１３３に記憶されたデジタル画像信号の中で、外部記
憶装置（辞書）１３７に記憶した（登録した）パターン
（材質ＡまたはＢ）の外形形状と一致する場所における
二次電子放出率ηと画像全体でのコントラストρ（材質
Ａと材質Ｂとによる二次電子放出率ηに対応したデジタ
ル画像信号の明るさの差で与えられる。）等の画質を計
算して例えばＲＡＭ１３４に記憶する。更にＣＰＵ１３
１は、例えばＲＡＭ１３４に記憶した画質の内、二次電
子放出率ηが１前後の小さな許容値内（上部パターンに
対してチャージアップを極力抑えた状態）で、しかも画
像コントラストρの最も高い各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を求
め、この求められた各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を適正検査条
件として検査条件記憶部（ＲＡＭ１３４または外部記憶
装置１３７）に記憶する。尚、二次電子放出効率ηは、
照射した電子線（照射電子線の量（ドーズ量）は例えば
ＲＡＭ１３４に記憶されて既知である。）に対して放出
される二次電子の割合で定義される。従って、ＣＰＵ１
３１は、パターン（材質ＡまたはＢ）の外形形状と一致
する場所においてセンサ１１から検出される放出二次電
子と相関関係を有するデジタル画像信号の強度（明る
さ）から、二次電子放出効率ηを、照射した電子線の量
に対する割合として算出することができる。このように
二次電子放出効率ηは、照射した電子線の量に対するセ
ンサ１１で検出される放出二次電子の割合として算出す
ることができる。
【００４２】また画像全体におけるコントラストρは、
上部パターンについて平均化された明るさ強度（二次電
子放出効率ηが１前後の小さい許容値内）に対する下部
パターンについて平均化された明るさ強度の比率で与え
られる。即ち、画像全体におけるコントラストρは、例
えば図８（ｂ）に示すように、上部パターン（材質Ａ）
領域とその周辺領域（近傍領域：下部パターン領域）
（材質Ｂ）とにおいてセンサ１１から検出される放出二
次電子と相関関係を有するデジタル画像信号の強度（明
るさ）から、複数のパターン（材質Ａ）領域について平
均化された暗い強度（二次電子放出効率ηが１前後の小
さい許容値内）に対する複数の周辺領域（近傍領域）に
ついて平均化された明るい強度の比率で与えられる。ま
たチャージアップは、図６（ｂ）（ｃ）に示すように電
子線の走査による影響を受けるため、この点を考慮して
画像全体におけるコントラストρを算出する必要があ
る。即ち、画像全体におけるコントラストρは、複数の
上部パターン（材質Ａ）の周辺領域について平均化され
た暗い強度に対する複数の上部パターン領域（材質Ａ）
内の走査によって影響を受ける部分について平均化され
た明るい強度（二次電子放出効率ηが１前後の小さい許
容値内）の比率で与えられる。当然複数の上部パターン
領域（材質Ａ）内の走査によって影響を受けない部分に
ついてのコントラストρは、良くなるのは明らかであ
る。従って、ＣＰＵ１３１は、図８（ｂ）または図６
（ｂ）（ｃ）に示すように、パターン（材質Ａ）領域と
その周辺領域（近傍領域）とにおいてセンサ１１から検
出される放出二次電子と相関関係を有するデジタル画像
信号の強度（明るさ）から、画像全体におけるコントラ
ストρを算出することができる。
上部パターンについて平均化された明るさ強度（二次電
子放出効率ηが１前後の小さい許容値内）に対する下部
パターンについて平均化された明るさ強度の比率で与え
られる。即ち、画像全体におけるコントラストρは、例
えば図８（ｂ）に示すように、上部パターン（材質Ａ）
領域とその周辺領域（近傍領域：下部パターン領域）
（材質Ｂ）とにおいてセンサ１１から検出される放出二
次電子と相関関係を有するデジタル画像信号の強度（明
るさ）から、複数のパターン（材質Ａ）領域について平
均化された暗い強度（二次電子放出効率ηが１前後の小
さい許容値内）に対する複数の周辺領域（近傍領域）に
ついて平均化された明るい強度の比率で与えられる。ま
たチャージアップは、図６（ｂ）（ｃ）に示すように電
子線の走査による影響を受けるため、この点を考慮して
画像全体におけるコントラストρを算出する必要があ
る。即ち、画像全体におけるコントラストρは、複数の
上部パターン（材質Ａ）の周辺領域について平均化され
た暗い強度に対する複数の上部パターン領域（材質Ａ）
内の走査によって影響を受ける部分について平均化され
た明るい強度（二次電子放出効率ηが１前後の小さい許
容値内）の比率で与えられる。当然複数の上部パターン
領域（材質Ａ）内の走査によって影響を受けない部分に
ついてのコントラストρは、良くなるのは明らかであ
る。従って、ＣＰＵ１３１は、図８（ｂ）または図６
（ｂ）（ｃ）に示すように、パターン（材質Ａ）領域と
その周辺領域（近傍領域）とにおいてセンサ１１から検
出される放出二次電子と相関関係を有するデジタル画像
信号の強度（明るさ）から、画像全体におけるコントラ
ストρを算出することができる。
【００４３】更に、この概念を拡張して、被対象物２０
に照射した電子線に対する反射、二次電子放出透過、リ
ーク等により対象物に蓄積しない電子線量の総合計とし
て定義すれば、二次電子以外の項が無視できない場合は
１個のセンサ１１の替りに複数のセンサを用いてこれら
を測定してその値を用いることもできる。また、最適な
検査条件の設定方法として、電子ビームをＸ方向に高速
に走査しながらＹ方向に低速で走査することで二次元画
像とした場合の画像とＹ方向に走査しながらＸ方向に低
速で走査することで二次元画像とした場合の画像を比較
し、画像の差の画像全面での和σ（和σが小さいという
ことは図６（ａ）に示すように電子線を高速に走査する
方向にチャージアップが殆ど発生しないこと（二次電子
放出効率ηがほぼ１に近いこと）を意味する。逆に和σ
が大きいということは図６（ｂ）（ｃ）に示すように電
子線を高速に走査する方向にチャージアップが発生する
ことを意味する。）と、いずれか一方の画像における上
部パターンと下部パターン（上部パターンの間隔）との
間の画像コントラストρとを計算し、画質として記憶す
ることができる。また記憶した画質の内、画像の差の画
像全面での和σが一定の許容値以下（図６（ａ）に示す
ようにチャージアップが殆ど発生しないことを意味す
る。）で、しかも画像コントラストρの最も高い各電位
Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を適正化された検査条件として記憶する
こともできる。
に照射した電子線に対する反射、二次電子放出透過、リ
ーク等により対象物に蓄積しない電子線量の総合計とし
て定義すれば、二次電子以外の項が無視できない場合は
１個のセンサ１１の替りに複数のセンサを用いてこれら
を測定してその値を用いることもできる。また、最適な
検査条件の設定方法として、電子ビームをＸ方向に高速
に走査しながらＹ方向に低速で走査することで二次元画
像とした場合の画像とＹ方向に走査しながらＸ方向に低
速で走査することで二次元画像とした場合の画像を比較
し、画像の差の画像全面での和σ（和σが小さいという
ことは図６（ａ）に示すように電子線を高速に走査する
方向にチャージアップが殆ど発生しないこと（二次電子
放出効率ηがほぼ１に近いこと）を意味する。逆に和σ
が大きいということは図６（ｂ）（ｃ）に示すように電
子線を高速に走査する方向にチャージアップが発生する
ことを意味する。）と、いずれか一方の画像における上
部パターンと下部パターン（上部パターンの間隔）との
間の画像コントラストρとを計算し、画質として記憶す
ることができる。また記憶した画質の内、画像の差の画
像全面での和σが一定の許容値以下（図６（ａ）に示す
ようにチャージアップが殆ど発生しないことを意味す
る。）で、しかも画像コントラストρの最も高い各電位
Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を適正化された検査条件として記憶する
こともできる。
【００４４】また、最適な検査条件の設定方法として、
複数回同一場所を電子線を走査して画像を検出して、そ
れら画像を比較し、画像の差の画像全面での和σ（和σ
が小さいということは複数回同一場所を電子線を走査し
てもチャージアップが殆ど発生しないこと（二次電子放
出効率ηがほぼ１に近いこと）を意味する。）と、いず
れか一方の画像における上部パターンと下部パターン
（上部パターンの間隔）との間との画像コントラストρ
を計算し、画質として記憶する。記憶した画質の内画像
の差の画像全面での和σが一定の許容値以下（チャージ
アップが殆ど発生しないことを意味する。）で、しかも
画像コントラストρの最も高い、又は画像全面での平均
二次電子放出効率ηの変化が最小の条件として各電位Ｅ
0，Ｅ1，Ｅ2を最適検査条件として記憶することもでき
る。尚、最適な検査条件の設定は全て自動で行う替り
に、検査条件決定に必要な情報の計算結果、又は検出画
像そのものを作業者に提示し、提示した情報より作業者
が最適検査条件を決定する方式でも同様な効果を実現で
きる。また、画質の評価パラメータ、及び最適検査条件
の選定方法は上記実施の形態に限定されるものではな
い。被対象物の情報よりの検査条件を設定する方法につ
いて説明する。予め、図１および図１０に示すような各
材質の被対象物上の加速電圧Ｅ及び被対象物上の電位勾
配αに対する二次電子放出効率ηの関係を求めて図１５
に示す検査条件適正化部２７における外部記憶装置１３
７またはＲＡＭ１３４に記憶しておけば良い。この際上
記実施の形態で説明したように、被対象物２０上におけ
る指定された繰り返される各パターンの領域から発生し
た二次電子や反射電子等の物理的変化を現わした波形ま
たは画像の信号をセンサ１１で検出してＡ／Ｄ変換器２
４でデジタル画像信号に変換して画像メモリ１３３に記
憶し、この記憶されたデジタル画像信号から二次電子放
出効率ηを算出する方法以外に、理論的解析方法を用い
て算出することもできる。
複数回同一場所を電子線を走査して画像を検出して、そ
れら画像を比較し、画像の差の画像全面での和σ（和σ
が小さいということは複数回同一場所を電子線を走査し
てもチャージアップが殆ど発生しないこと（二次電子放
出効率ηがほぼ１に近いこと）を意味する。）と、いず
れか一方の画像における上部パターンと下部パターン
（上部パターンの間隔）との間との画像コントラストρ
を計算し、画質として記憶する。記憶した画質の内画像
の差の画像全面での和σが一定の許容値以下（チャージ
アップが殆ど発生しないことを意味する。）で、しかも
画像コントラストρの最も高い、又は画像全面での平均
二次電子放出効率ηの変化が最小の条件として各電位Ｅ
0，Ｅ1，Ｅ2を最適検査条件として記憶することもでき
る。尚、最適な検査条件の設定は全て自動で行う替り
に、検査条件決定に必要な情報の計算結果、又は検出画
像そのものを作業者に提示し、提示した情報より作業者
が最適検査条件を決定する方式でも同様な効果を実現で
きる。また、画質の評価パラメータ、及び最適検査条件
の選定方法は上記実施の形態に限定されるものではな
い。被対象物の情報よりの検査条件を設定する方法につ
いて説明する。予め、図１および図１０に示すような各
材質の被対象物上の加速電圧Ｅ及び被対象物上の電位勾
配αに対する二次電子放出効率ηの関係を求めて図１５
に示す検査条件適正化部２７における外部記憶装置１３
７またはＲＡＭ１３４に記憶しておけば良い。この際上
記実施の形態で説明したように、被対象物２０上におけ
る指定された繰り返される各パターンの領域から発生し
た二次電子や反射電子等の物理的変化を現わした波形ま
たは画像の信号をセンサ１１で検出してＡ／Ｄ変換器２
４でデジタル画像信号に変換して画像メモリ１３３に記
憶し、この記憶されたデジタル画像信号から二次電子放
出効率ηを算出する方法以外に、理論的解析方法を用い
て算出することもできる。
【００４５】次に被対象物２０の表面構造を示す工程番
号または被対象物番号に対応させて被対象物（被検査対
象物）を構成する複数材質よりなる断面構造上の上部に
位置する材質（上部パターンの材質）と下部に位置する
材質（下部パターンの材質）との２つの材質や上部パタ
ーンの膜厚や形状、更に電子線の走査条件等を入力手段
１３５等を用いて指定する。ＣＰＵ１３１は、外部記憶
装置１３７またはＲＡＭ１３４に記憶された上記関係テ
ーブルから指定された被対象物２０の表面構造に適する
検査条件（例えば各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定し、被
対象物２０の表面構造を示す工程番号または被対象物番
号に対応させてＲＡＭ１３４等に記憶する。この検査条
件の選定は、例えば上部に位置する材質（上部パター
ン）からの電子放出効率ηがほぼ１であり、しかも下部
に位置する材質（下部パターン）からの二次電子放出率
ηが例えば０．７から１．２等の予め決めた範囲内であ
り、かつ上部に位置する材質（上部パターン）からの二
次電子放出効率ηとの差がある程度存在する条件を探
し、これに対応する各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を求めること
によって行われる。当然検査条件の選定においては、上
部パターンの膜厚や形状、更に電子線の走査条件等を考
慮する必要が有る。それは、特に上部パターンに対する
チャージアップ特性が変わって来るからである。
号または被対象物番号に対応させて被対象物（被検査対
象物）を構成する複数材質よりなる断面構造上の上部に
位置する材質（上部パターンの材質）と下部に位置する
材質（下部パターンの材質）との２つの材質や上部パタ
ーンの膜厚や形状、更に電子線の走査条件等を入力手段
１３５等を用いて指定する。ＣＰＵ１３１は、外部記憶
装置１３７またはＲＡＭ１３４に記憶された上記関係テ
ーブルから指定された被対象物２０の表面構造に適する
検査条件（例えば各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定し、被
対象物２０の表面構造を示す工程番号または被対象物番
号に対応させてＲＡＭ１３４等に記憶する。この検査条
件の選定は、例えば上部に位置する材質（上部パター
ン）からの電子放出効率ηがほぼ１であり、しかも下部
に位置する材質（下部パターン）からの二次電子放出率
ηが例えば０．７から１．２等の予め決めた範囲内であ
り、かつ上部に位置する材質（上部パターン）からの二
次電子放出効率ηとの差がある程度存在する条件を探
し、これに対応する各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を求めること
によって行われる。当然検査条件の選定においては、上
部パターンの膜厚や形状、更に電子線の走査条件等を考
慮する必要が有る。それは、特に上部パターンに対する
チャージアップ特性が変わって来るからである。
【００４６】次に、検査条件設定部２８における検査条
件の設定について説明する。検査条件適正化部２７にお
いて予め選定された検査条件は、ＲＡＭ１３４等に記憶
されている。従って、検査条件設定部２８において、被
対象物２０の表面構造を示す工程番号または被対象物番
号を入力手段１３５等を用いて入力することにより、Ｒ
ＡＭ１３４等から適正化された検査条件（各電位Ｅ0，
Ｅ1，Ｅ2）を読出して全体制御部２６を介して電位制御
部２３に対して設定することができる。
件の設定について説明する。検査条件適正化部２７にお
いて予め選定された検査条件は、ＲＡＭ１３４等に記憶
されている。従って、検査条件設定部２８において、被
対象物２０の表面構造を示す工程番号または被対象物番
号を入力手段１３５等を用いて入力することにより、Ｒ
ＡＭ１３４等から適正化された検査条件（各電位Ｅ0，
Ｅ1，Ｅ2）を読出して全体制御部２６を介して電位制御
部２３に対して設定することができる。
【００４７】電位制御部２３は、検査条件設定部２８に
おいて設定された検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）に
基づいて、被対象物２０に対する電位Ｅ0、被対象物上
での電位勾配αを付与するための電圧付与手段１９に対
する電位Ｅ1、電子線源１４に対する電位Ｅ2を制御す
る。（Ｅ0−Ｅ2）は電子線源１４から被対象物（試料）
２０までの電位差を表しており、図１に示した加速電圧
Ｅである。また、（Ｅ0−Ｅ1）は被対象物（試料）面上
での電位勾配αに比例している。図１２は電位勾配α
（（Ｅ0−Ｅ1）に比例する。）を変化させた場合の二次
電子放出効率ηを示している。電位勾配αが正、つまり
二次電子を減速させる場合は二次電子が放出されにくく
なるため二次電子放出効率ηは減少する。一方、電位勾
配αが負、つまり二次電子を加速させる場合は二次電子
が放出されやすくなるため二次電子放出効率ηは増加す
る。これら２つのパラメータを電位制御部２３において
所定の関係で制御することで、上部に位置する材質（上
部パターン）に対して二次電子放出率ηをほぼ１（１前
後の小さな許容値内）で上部パターンに対してチャージ
アップを極力抑えた状態にでき、上部に位置する材質
（上部パターン）と上部に位置しない材質（下部パター
ン）との画像コントラストρを適正化することができ
る。これにより、上部パターンに対してチャージアップ
を起こさない条件で、しかも十分なコントラストを持っ
た画像を検出することができる。
おいて設定された検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）に
基づいて、被対象物２０に対する電位Ｅ0、被対象物上
での電位勾配αを付与するための電圧付与手段１９に対
する電位Ｅ1、電子線源１４に対する電位Ｅ2を制御す
る。（Ｅ0−Ｅ2）は電子線源１４から被対象物（試料）
２０までの電位差を表しており、図１に示した加速電圧
Ｅである。また、（Ｅ0−Ｅ1）は被対象物（試料）面上
での電位勾配αに比例している。図１２は電位勾配α
（（Ｅ0−Ｅ1）に比例する。）を変化させた場合の二次
電子放出効率ηを示している。電位勾配αが正、つまり
二次電子を減速させる場合は二次電子が放出されにくく
なるため二次電子放出効率ηは減少する。一方、電位勾
配αが負、つまり二次電子を加速させる場合は二次電子
が放出されやすくなるため二次電子放出効率ηは増加す
る。これら２つのパラメータを電位制御部２３において
所定の関係で制御することで、上部に位置する材質（上
部パターン）に対して二次電子放出率ηをほぼ１（１前
後の小さな許容値内）で上部パターンに対してチャージ
アップを極力抑えた状態にでき、上部に位置する材質
（上部パターン）と上部に位置しない材質（下部パター
ン）との画像コントラストρを適正化することができ
る。これにより、上部パターンに対してチャージアップ
を起こさない条件で、しかも十分なコントラストを持っ
た画像を検出することができる。
【００４８】また、これらにより、被対象物の断面構造
に対応させて高速で微細な欠陥や寸法を高信頼性でもっ
て検査することができ、その結果パターン線幅の微細化
したウエハの微細なパターン欠陥や寸法を製造ライン中
で検査することが可能となった。特に電子線を用いるこ
とにより、光学的には透過な酸化膜やレジスト等のパタ
ーンにおける欠陥や寸法を高信頼性でもって検査をする
ことができる。
に対応させて高速で微細な欠陥や寸法を高信頼性でもっ
て検査することができ、その結果パターン線幅の微細化
したウエハの微細なパターン欠陥や寸法を製造ライン中
で検査することが可能となった。特に電子線を用いるこ
とにより、光学的には透過な酸化膜やレジスト等のパタ
ーンにおける欠陥や寸法を高信頼性でもって検査をする
ことができる。
【００４９】次に本発明に係る電子線を用いて半導体ウ
エハ等の被対象物上のパターンを検出するシステムの第
２の実施の形態について図１６を用いて説明する。即
ち、本システム（検査装置）は、電子線を発生させる電
子線源１４と、電子ビームを走査させて画像化するため
のビーム偏向器１５と、電子線を被対象物であるウエハ
２０上に結像させる対物レンズ（静電光学系）１８と、
対物レンズ１８とウエハ（被対象物）２０の間に設けた
グリッド等の電圧付与手段１９と、ウエハ２０を搭載
し、ウエハ２０を保持する試料台２１と、試料台２１を
走査したり位置決めしたりするステージ４６と、ウエハ
２０の表面から発生した二次電子を二次電子検出器１６
に集めるためのＥｘＢ（電界Ｅ（electric field）と磁
界Ｂ（magnetic field）とが付与されるもの）１７と、
高さ検出センサ１３と、高さ検出センサ１３から得られ
るウエハ表面の高さ情報に基づいて対物レンズ１８の焦
点位置を調整する焦点位置制御部２２と、ビーム偏向器
１５を制御して電子ビームの走査を実現する走査制御部
４７と、試料台２１の電位Ｅ0を調整する試料台電位調
整４９、グリッド等の電圧付与手段１９の電位Ｅ1を制
御するグリッド電位調整４８および電子線源１４の電圧
Ｅ2を制御する線源電位調整５１からなる電位制御部２
１と、二次電子検出器１６よりの信号をＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換器２４と、画像メモリ５２および画像比較手
段５３からなり、Ａ／Ｄ変換器２４でＡ／Ｄ変換された
デジタル画像を処理する画像処理部２５と、Ａ／Ｄ変換
されたデジタル画像より検査条件を適正化する検査条件
適正化部２７ａと、該検査条件適正化部２７ａで適正化
されて選定された検査条件を設定記憶する検査条件設定
部２８と、ステージ４６を制御するステージ制御部５０
と、これら全体を制御する全体制御部２６と、電子線源
１４、ビーム偏向器１５、対物レンズ（静電光学系）１
８、グリッド等の電圧付与手段１９および被対象物（試
料）であるウエハ２０等を収納した真空試料室４５とよ
りなる。
エハ等の被対象物上のパターンを検出するシステムの第
２の実施の形態について図１６を用いて説明する。即
ち、本システム（検査装置）は、電子線を発生させる電
子線源１４と、電子ビームを走査させて画像化するため
のビーム偏向器１５と、電子線を被対象物であるウエハ
２０上に結像させる対物レンズ（静電光学系）１８と、
対物レンズ１８とウエハ（被対象物）２０の間に設けた
グリッド等の電圧付与手段１９と、ウエハ２０を搭載
し、ウエハ２０を保持する試料台２１と、試料台２１を
走査したり位置決めしたりするステージ４６と、ウエハ
２０の表面から発生した二次電子を二次電子検出器１６
に集めるためのＥｘＢ（電界Ｅ（electric field）と磁
界Ｂ（magnetic field）とが付与されるもの）１７と、
高さ検出センサ１３と、高さ検出センサ１３から得られ
るウエハ表面の高さ情報に基づいて対物レンズ１８の焦
点位置を調整する焦点位置制御部２２と、ビーム偏向器
１５を制御して電子ビームの走査を実現する走査制御部
４７と、試料台２１の電位Ｅ0を調整する試料台電位調
整４９、グリッド等の電圧付与手段１９の電位Ｅ1を制
御するグリッド電位調整４８および電子線源１４の電圧
Ｅ2を制御する線源電位調整５１からなる電位制御部２
１と、二次電子検出器１６よりの信号をＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換器２４と、画像メモリ５２および画像比較手
段５３からなり、Ａ／Ｄ変換器２４でＡ／Ｄ変換された
デジタル画像を処理する画像処理部２５と、Ａ／Ｄ変換
されたデジタル画像より検査条件を適正化する検査条件
適正化部２７ａと、該検査条件適正化部２７ａで適正化
されて選定された検査条件を設定記憶する検査条件設定
部２８と、ステージ４６を制御するステージ制御部５０
と、これら全体を制御する全体制御部２６と、電子線源
１４、ビーム偏向器１５、対物レンズ（静電光学系）１
８、グリッド等の電圧付与手段１９および被対象物（試
料）であるウエハ２０等を収納した真空試料室４５とよ
りなる。
【００５０】本システムのシーケンスを図１４（ｂ）に
示す。検査前に予め検査条件を設定する方式で、予め表
面の断面構造が変化する種類毎（工程毎によって表面の
断面構造が変化する。被検査対象物の表面の断面構造
が、例えば露光現像して出来上がったレジストパターン
であったり、配線層間における上層配線と下層配線とを
接続するスルホールが形成された絶縁膜パターンであっ
たり、配線パターンであったりする。）に試料（ウエ
ハ）２０をローディングし（ステップ３１ｂ）、位置合
わせした（ステップ３２ｂ）後、検査条件適正化部２７
ａにおいて検査条件の適正化を行い（ステップ３３
ｂ）、アンローディングする（ステップ３６ｂ）。
示す。検査前に予め検査条件を設定する方式で、予め表
面の断面構造が変化する種類毎（工程毎によって表面の
断面構造が変化する。被検査対象物の表面の断面構造
が、例えば露光現像して出来上がったレジストパターン
であったり、配線層間における上層配線と下層配線とを
接続するスルホールが形成された絶縁膜パターンであっ
たり、配線パターンであったりする。）に試料（ウエ
ハ）２０をローディングし（ステップ３１ｂ）、位置合
わせした（ステップ３２ｂ）後、検査条件適正化部２７
ａにおいて検査条件の適正化を行い（ステップ３３
ｂ）、アンローディングする（ステップ３６ｂ）。
【００５１】検査条件適正化部２７ａにおける検査条件
の適正化処理（ステップ３３ｂ）は、ＣＰＵ１３１から
全体制御部２６に対して指令を出して全体制御部２６よ
りの指令で各部を初期化し、ユーザが指定した場所にス
テージ４６を駆動して移動し、高さ検出センサ１３で検
出した試料（ウエハ）２０の高さに焦点が合うように対
物レンズ１８の焦点位置を焦点位置制御２２で設定す
る。ＣＰＵ１３１は、外部記憶装置１３７やＲＡＭ１３
４等に格納された予め決めたメニューを表示手段１３６
に表示し、このメニューの中から試料の表面の立体構造
（断面構造）（特に上部パターンの材質および下部パタ
ーンの材質等）に最も近いものをユーザがマウス等の入
力手段１３５等により指定することによって選定し、そ
のメニューに登録された電子線源１４の電位Ｅ2、グリ
ッド等の電圧付与手段１９の電位Ｅ1、試料台２１の電
位Ｅ0のそれぞれを、全体制御２６を介して電位制御部
２３における線源電位調整５１、グリッド電位調整４
８、試料台電位調整４８に対して設定し、全体制御２６
を介して指令してその条件により決まる焦点位置を焦点
位置制御部２２で設定し、全体制御２６を介して指令し
て電子線源１４よりの電子線を対物レンズ１８を介して
ウエハ２０に照射し、試料（ウエハ）２０の表面から発
生する二次電子をＥｘＢ１７により集めて二次電子検出
器１６より画像を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４によりデジ
タル画像信号に変換する。ＣＰＵ１３１は、Ａ／Ｄ変換
器２４から得られるデジタル画像信号を一旦画像メモリ
１３３に記憶して表示手段１３６に表示し、この表示さ
れたデジタル画像の中で、繰返し性があり、しかも上部
にあるパターンをユーザがマウス等の入力手段１３５等
を用いて指定し、そのパターンの輪郭線を抽出すること
によりパターンの形状情報を算出してＲＡＭ１３４また
は外部記憶装置１３７に記憶する。このように、繰返し
ピッチも含めてパターンの形状情報は、被検査対象物に
よって決まっている情報なので、ＣＡＤデータ１３８か
ら直接得て、ＲＡＭ１３４または外部記憶装置１３７に
記憶しても良い。従って、ＲＡＭ１３４または外部記憶
装置１３７に記憶されたパターンの形状情報に基づい
て、二次電子検出器１６より検出される画像に対して指
定することによって、上部パターンの領域か下部パター
ンの領域からの二次電子放出率ηを算出することができ
る。
の適正化処理（ステップ３３ｂ）は、ＣＰＵ１３１から
全体制御部２６に対して指令を出して全体制御部２６よ
りの指令で各部を初期化し、ユーザが指定した場所にス
テージ４６を駆動して移動し、高さ検出センサ１３で検
出した試料（ウエハ）２０の高さに焦点が合うように対
物レンズ１８の焦点位置を焦点位置制御２２で設定す
る。ＣＰＵ１３１は、外部記憶装置１３７やＲＡＭ１３
４等に格納された予め決めたメニューを表示手段１３６
に表示し、このメニューの中から試料の表面の立体構造
（断面構造）（特に上部パターンの材質および下部パタ
ーンの材質等）に最も近いものをユーザがマウス等の入
力手段１３５等により指定することによって選定し、そ
のメニューに登録された電子線源１４の電位Ｅ2、グリ
ッド等の電圧付与手段１９の電位Ｅ1、試料台２１の電
位Ｅ0のそれぞれを、全体制御２６を介して電位制御部
２３における線源電位調整５１、グリッド電位調整４
８、試料台電位調整４８に対して設定し、全体制御２６
を介して指令してその条件により決まる焦点位置を焦点
位置制御部２２で設定し、全体制御２６を介して指令し
て電子線源１４よりの電子線を対物レンズ１８を介して
ウエハ２０に照射し、試料（ウエハ）２０の表面から発
生する二次電子をＥｘＢ１７により集めて二次電子検出
器１６より画像を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４によりデジ
タル画像信号に変換する。ＣＰＵ１３１は、Ａ／Ｄ変換
器２４から得られるデジタル画像信号を一旦画像メモリ
１３３に記憶して表示手段１３６に表示し、この表示さ
れたデジタル画像の中で、繰返し性があり、しかも上部
にあるパターンをユーザがマウス等の入力手段１３５等
を用いて指定し、そのパターンの輪郭線を抽出すること
によりパターンの形状情報を算出してＲＡＭ１３４また
は外部記憶装置１３７に記憶する。このように、繰返し
ピッチも含めてパターンの形状情報は、被検査対象物に
よって決まっている情報なので、ＣＡＤデータ１３８か
ら直接得て、ＲＡＭ１３４または外部記憶装置１３７に
記憶しても良い。従って、ＲＡＭ１３４または外部記憶
装置１３７に記憶されたパターンの形状情報に基づい
て、二次電子検出器１６より検出される画像に対して指
定することによって、上部パターンの領域か下部パター
ンの領域からの二次電子放出率ηを算出することができ
る。
【００５２】次に、ＣＰＵ１３１からの指令により、ウ
エハ上において電子線が照射される領域をチャージアッ
プが生じていない新たな表面領域にするために、全体制
御部２６を介してステージ制御部５０を駆動制御して試
料台２１を設置したステージ４６を走査しながら、全体
制御部２６を介して電位制御部２３を制御して各電位Ｅ
0，Ｅ1，Ｅ2を所定のピッチで変更し、全体制御２６を
介して指令してその条件により決まる焦点位置オフセッ
トを焦点位置制御部２２に設定し、全体制御２６を介し
て指令して電子線源１４よりの電子線を対物レンズ１８
を介してウエハ２０に照射し、各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の
変更に応じてウエハ２０上の繰り返される上部パターン
および下部パターンの表面領域から発生する二次電子を
ＥｘＢ１７により集めて二次電子検出器１６より画像を
検出し、Ａ／Ｄ変換器２４によりデジタル画像信号に変
換する。ＣＰＵ１３１は、Ａ／Ｄ変換器２４により得ら
れる各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じてウエハ２０上
の繰り返される上部パターンおよび下部パターンの表面
領域からのデジタル画像を画像メモリ１３３に記憶し、
この記憶された各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じたデ
ジタル画像の中で、ＲＡＭ１３４または外部記憶装置１
３７に記憶したパターンの形状情報に基づいて上部パタ
ーンの領域か下部パターンの領域かを指定することによ
って、各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じた上部パター
ンの領域および下部パターンの領域における二次電子放
出率ηと、画像全体でのコントラストρ（上部パターン
の領域における二次電子放出率ηと下部パターンの領域
における二次電子放出率ηとの差で現わされる。）等の
画質を計算し、外部記憶装置１３７等に記憶する。ＣＰ
Ｕ１３１は、図１１および図１２に示すように、外部記
憶装置１３７等に記憶した画質の内、上部パターンから
の二次電子放出率ηが１前後の小さな（ほぼ１に近似さ
れる）許容値内（上部パターンへのチャージアップを殆
どなくした状態）で、しかも下部パターンからの二次電
子放出率ηが１前後の大きな許容値内（下部パターンへ
のチャージアップを出来るだけ少なくし）で、且つ適正
な画像コントラストρが得られる各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2
を求め、被検査対象物における表面の断面構造が変化す
る種類（工程別も含む）に対応させて検査条件（各電位
Ｅ0,E1，Ｅ2）として外部記憶装置１３７等に記憶す
る。なお、画像検出時には、焦点位置制御部２２は、高
さ検出センサ１３の出力に焦点位置オフセットを加算し
た焦点位置に追従制御させるものとする。またＣＰＵ１
３１は、画像処理部２５における例えば画像比較手段５
３から得られる実際に検査された欠陥情報（特に誤検出
情報）または画像比較手段５３における検査判定基準
（欠陥判定基準）に基づいて、上部パターンからの二次
電子放出率ηに対して設定される１前後の小さな許容値
や下部パターンからの二次電子放出率ηに対して設定さ
れる１前後の大きな許容値等をキャリブレーション（調
整）することによって、検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ
2）を修正し、検査条件設定部２８において検査条件
（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を設定しなおして画像処理部
２５における実際の検査において誤検出を防止すること
ができる。上記二次電子放出率ηに対する許容値は、画
像比較手段５３における検査判定基準（欠陥判定基準）
と関係するからである。勿論、ＣＰＵ１３１は、画像処
理部２５における例えば画像比較手段５３から得られる
実際に検査された欠陥情報（特に誤検出情報）について
の被検査対象物の表面断面構造と対応させた履歴に基づ
いて、直接検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）をキャリ
ブレーションすることも可能である。またＣＰＵ１３１
は、上部パターンからの二次電子放出率ηを算出する
際、またはこの二次電子放出率ηに対して１前後の小さ
な許容値を設定する際、ＣＡＤデータ１３８から得られ
る上部パターンの形状（線幅や間隔も含む）や厚さ等の
情報に基づいて調整することによって、より適切な検査
条件を選定することができる。
エハ上において電子線が照射される領域をチャージアッ
プが生じていない新たな表面領域にするために、全体制
御部２６を介してステージ制御部５０を駆動制御して試
料台２１を設置したステージ４６を走査しながら、全体
制御部２６を介して電位制御部２３を制御して各電位Ｅ
0，Ｅ1，Ｅ2を所定のピッチで変更し、全体制御２６を
介して指令してその条件により決まる焦点位置オフセッ
トを焦点位置制御部２２に設定し、全体制御２６を介し
て指令して電子線源１４よりの電子線を対物レンズ１８
を介してウエハ２０に照射し、各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の
変更に応じてウエハ２０上の繰り返される上部パターン
および下部パターンの表面領域から発生する二次電子を
ＥｘＢ１７により集めて二次電子検出器１６より画像を
検出し、Ａ／Ｄ変換器２４によりデジタル画像信号に変
換する。ＣＰＵ１３１は、Ａ／Ｄ変換器２４により得ら
れる各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じてウエハ２０上
の繰り返される上部パターンおよび下部パターンの表面
領域からのデジタル画像を画像メモリ１３３に記憶し、
この記憶された各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じたデ
ジタル画像の中で、ＲＡＭ１３４または外部記憶装置１
３７に記憶したパターンの形状情報に基づいて上部パタ
ーンの領域か下部パターンの領域かを指定することによ
って、各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じた上部パター
ンの領域および下部パターンの領域における二次電子放
出率ηと、画像全体でのコントラストρ（上部パターン
の領域における二次電子放出率ηと下部パターンの領域
における二次電子放出率ηとの差で現わされる。）等の
画質を計算し、外部記憶装置１３７等に記憶する。ＣＰ
Ｕ１３１は、図１１および図１２に示すように、外部記
憶装置１３７等に記憶した画質の内、上部パターンから
の二次電子放出率ηが１前後の小さな（ほぼ１に近似さ
れる）許容値内（上部パターンへのチャージアップを殆
どなくした状態）で、しかも下部パターンからの二次電
子放出率ηが１前後の大きな許容値内（下部パターンへ
のチャージアップを出来るだけ少なくし）で、且つ適正
な画像コントラストρが得られる各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2
を求め、被検査対象物における表面の断面構造が変化す
る種類（工程別も含む）に対応させて検査条件（各電位
Ｅ0,E1，Ｅ2）として外部記憶装置１３７等に記憶す
る。なお、画像検出時には、焦点位置制御部２２は、高
さ検出センサ１３の出力に焦点位置オフセットを加算し
た焦点位置に追従制御させるものとする。またＣＰＵ１
３１は、画像処理部２５における例えば画像比較手段５
３から得られる実際に検査された欠陥情報（特に誤検出
情報）または画像比較手段５３における検査判定基準
（欠陥判定基準）に基づいて、上部パターンからの二次
電子放出率ηに対して設定される１前後の小さな許容値
や下部パターンからの二次電子放出率ηに対して設定さ
れる１前後の大きな許容値等をキャリブレーション（調
整）することによって、検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ
2）を修正し、検査条件設定部２８において検査条件
（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を設定しなおして画像処理部
２５における実際の検査において誤検出を防止すること
ができる。上記二次電子放出率ηに対する許容値は、画
像比較手段５３における検査判定基準（欠陥判定基準）
と関係するからである。勿論、ＣＰＵ１３１は、画像処
理部２５における例えば画像比較手段５３から得られる
実際に検査された欠陥情報（特に誤検出情報）について
の被検査対象物の表面断面構造と対応させた履歴に基づ
いて、直接検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）をキャリ
ブレーションすることも可能である。またＣＰＵ１３１
は、上部パターンからの二次電子放出率ηを算出する
際、またはこの二次電子放出率ηに対して１前後の小さ
な許容値を設定する際、ＣＡＤデータ１３８から得られ
る上部パターンの形状（線幅や間隔も含む）や厚さ等の
情報に基づいて調整することによって、より適切な検査
条件を選定することができる。
【００５３】次に実際に検査する被検査対象物（ウエ
ハ）２０に対する検査処理について説明する。まず実際
に検査する被検査対象物（ウエハ）２０をローディング
する前に、検査条件設定部２８において、実際に検査す
る被検査対象物における表面の断面構造が変化する種類
（工程別も含む）を入力手段１３５等を用いて入力する
ことによって、外部記憶装置１３７等に記憶された実際
に検査する被検査対象物に対応する検査条件（各電位Ｅ
0，Ｅ1，Ｅ2）を選定して、ＲＡＭ１３４等に設定記憶
する。次に全体制御部２６の指令に基づいて、実際に検
査する被検査対象物（ウエハ）２０をローディングし
（ステップ３１ｃ）、位置合わせした（ステップ３２
ｃ）後、予め検査条件設定部２８のＲＡＭ１３４等に設
定記憶されている被検査対象物の種類（ウエハの品種と
工程）に対応する検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）に
従って電位制御部２３を構成する線源電位調整５１とグ
リッド電位調整４８と試料台電位調整４８を制御して各
電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2のそれぞれが得（ステップ３４
ｃ）、その条件により決まる焦点位置オフセットを焦点
位置制御部２２で設定する。設定後、全体制御部２６の
指令に基づいて、ステージ制御部５０の制御によりステ
ージ４６を一定速度でＹ方向に駆動走行しながら、走査
制御部４７の制御によりビーム偏向器１５を用いて電子
線源１４よりの電子ビームをＸ方向に走査し、被検査対
象物２０の表面から得られる二次電子をＥｘＢ１７で二
次電子検出器１６に集めて二次電子検出器１６により連
続して二次元の二次電子画像を検出し、Ａ／Ｄ変換器２
４において二次元のデジタル二次電子画像信号に変換し
て画像処理部２５における画像メモリ５２に記憶する。
検出した二次元のデジタル二次電子画像信号と画像メモ
リ５２に記憶した二次元のデジタル二次電子画像信号の
内、本来同一パターンであることが期待される例えばチ
ップ毎の画像信号同士を画像比較手段５３で比較して異
なる部分を欠陥として検出し、画像処理部２５内または
全体制御部２６のメモリに欠陥が生じた位置座標も含め
て欠陥に関する情報を記憶する（ステップ３５ｃ）。検
査すべき場所全て検査を完了したら、被検査対象物２０
を試料台２１からアンローディングする（ステップ３６
ｃ）。
ハ）２０に対する検査処理について説明する。まず実際
に検査する被検査対象物（ウエハ）２０をローディング
する前に、検査条件設定部２８において、実際に検査す
る被検査対象物における表面の断面構造が変化する種類
（工程別も含む）を入力手段１３５等を用いて入力する
ことによって、外部記憶装置１３７等に記憶された実際
に検査する被検査対象物に対応する検査条件（各電位Ｅ
0，Ｅ1，Ｅ2）を選定して、ＲＡＭ１３４等に設定記憶
する。次に全体制御部２６の指令に基づいて、実際に検
査する被検査対象物（ウエハ）２０をローディングし
（ステップ３１ｃ）、位置合わせした（ステップ３２
ｃ）後、予め検査条件設定部２８のＲＡＭ１３４等に設
定記憶されている被検査対象物の種類（ウエハの品種と
工程）に対応する検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）に
従って電位制御部２３を構成する線源電位調整５１とグ
リッド電位調整４８と試料台電位調整４８を制御して各
電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2のそれぞれが得（ステップ３４
ｃ）、その条件により決まる焦点位置オフセットを焦点
位置制御部２２で設定する。設定後、全体制御部２６の
指令に基づいて、ステージ制御部５０の制御によりステ
ージ４６を一定速度でＹ方向に駆動走行しながら、走査
制御部４７の制御によりビーム偏向器１５を用いて電子
線源１４よりの電子ビームをＸ方向に走査し、被検査対
象物２０の表面から得られる二次電子をＥｘＢ１７で二
次電子検出器１６に集めて二次電子検出器１６により連
続して二次元の二次電子画像を検出し、Ａ／Ｄ変換器２
４において二次元のデジタル二次電子画像信号に変換し
て画像処理部２５における画像メモリ５２に記憶する。
検出した二次元のデジタル二次電子画像信号と画像メモ
リ５２に記憶した二次元のデジタル二次電子画像信号の
内、本来同一パターンであることが期待される例えばチ
ップ毎の画像信号同士を画像比較手段５３で比較して異
なる部分を欠陥として検出し、画像処理部２５内または
全体制御部２６のメモリに欠陥が生じた位置座標も含め
て欠陥に関する情報を記憶する（ステップ３５ｃ）。検
査すべき場所全て検査を完了したら、被検査対象物２０
を試料台２１からアンローディングする（ステップ３６
ｃ）。
【００５４】次に、前記した検査条件適正化部２７ａに
おける検査条件の適正化処理と異なる変形例について説
明する。即ち、本実施の形態における第１の変形例は、
ＣＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次
電子放出率ηを計算する代わりに、予め辞書に登録して
指定した範囲の平均二次電子放出率ηを計算する。即
ち、ＣＰＵ１３１は、各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応
じた上部パターンの領域および下部パターンの領域にお
ける二次電子放出率ηから、予め外部記憶装置（辞書）
１３７等に登録して指定した範囲（繰り返される上部パ
ターンの領域と下部パターンの領域とが複数繰り返す範
囲）についての平均二次電子放出率ηを計算する。そし
てＣＰＵ１３１は、この計算された平均二次電子放出率
ηが１前後の小さい許容値（ほぼ１に近似される値）内
になる検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定する。
これによって、多少コントラストρは低下することにな
るが、被検査対象物の表面上に平均的にチャージアップ
が起こらないため長時間安定な検査を行うことができ
る。
おける検査条件の適正化処理と異なる変形例について説
明する。即ち、本実施の形態における第１の変形例は、
ＣＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次
電子放出率ηを計算する代わりに、予め辞書に登録して
指定した範囲の平均二次電子放出率ηを計算する。即
ち、ＣＰＵ１３１は、各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応
じた上部パターンの領域および下部パターンの領域にお
ける二次電子放出率ηから、予め外部記憶装置（辞書）
１３７等に登録して指定した範囲（繰り返される上部パ
ターンの領域と下部パターンの領域とが複数繰り返す範
囲）についての平均二次電子放出率ηを計算する。そし
てＣＰＵ１３１は、この計算された平均二次電子放出率
ηが１前後の小さい許容値（ほぼ１に近似される値）内
になる検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定する。
これによって、多少コントラストρは低下することにな
るが、被検査対象物の表面上に平均的にチャージアップ
が起こらないため長時間安定な検査を行うことができ
る。
【００５５】本実施の形態における第２の変形例は、Ｃ
ＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次電
子放出率ηの計算に加え、予め辞書に登録して指定した
範囲の平均二次電子放出率ηを計算し、これらの加重平
均が１に近い検査条件を選定する。即ち、ＣＰＵ１３１
は、各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じた上部パターン
の領域からの二次電子放出率ηと上記ある範囲に亘る平
均二次電子放出率ηとを計算し、これらの加重平均が１
に近い検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定する。
これにより上部パターンのチャージアップと平均的なチ
ャージアップを最適化でき、長時間探偵な検査をするこ
とができる。
ＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次電
子放出率ηの計算に加え、予め辞書に登録して指定した
範囲の平均二次電子放出率ηを計算し、これらの加重平
均が１に近い検査条件を選定する。即ち、ＣＰＵ１３１
は、各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じた上部パターン
の領域からの二次電子放出率ηと上記ある範囲に亘る平
均二次電子放出率ηとを計算し、これらの加重平均が１
に近い検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定する。
これにより上部パターンのチャージアップと平均的なチ
ャージアップを最適化でき、長時間探偵な検査をするこ
とができる。
【００５６】本実施の形態における第３の変形例は、Ｃ
ＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次電
子放出率ηを計算する代わりに、作業者が指定した場所
の二次電子放出率ηを計算する。即ち、ＣＰＵ１３１か
らの指令により、ウエハ上において電子線が照射される
領域をチャージアップが生じていない新たな表面領域に
するために、全体制御部２６を介してステージ制御部５
０を駆動制御して試料台２１を設置したステージ４６を
走査しながら、全体制御部２６を介して電位制御部２３
を制御して各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を所定のピッチで変更
し、全体制御２６を介して指令してその条件により決ま
る焦点位置オフセットを焦点位置制御部２２に設定し、
全体制御２６を介して指令して電子線源１４よりの電子
線を対物レンズ１８を介してウエハ２０に照射し、各電
位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じてウエハ２０上の繰り返
される上部パターンおよび下部パターンの表面領域から
発生する二次電子をＥｘＢ１７により集めて二次電子検
出器１６より画像を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４によりデ
ジタル画像信号に変換し、ＣＰＵ１３１は、Ａ／Ｄ変換
器２４により得られる各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応
じてウエハ２０上の繰り返される上部パターンおよび下
部パターンの表面領域からのデジタル画像を画像メモリ
１３３に記憶し、これら各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に
応じたデジタル画像を表示手段１３６の画面に表示し、
この表示された各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じたデ
ジタル画像に対して二次電子放出率ηを計算する箇所
（領域）を入力手段１３５等を用いて指定することによ
り、この指定された箇所（領域）において二次電子放出
率ηやコントラストρを計算することができる。これに
より辞書登録の必要性が無く、必ずしも繰り返し性のな
いパターンであっても検査条件の選定ができる。また各
電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を入力手段１３５等を用いてクリッ
プしながら、表示手段１３６の画面に表示された各電位
Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じたデジタル画像を観察しな
がら、二次電子放出率ηやコントラストρを計算するこ
となく直接上部パターンにチャージアップが見られず、
しかも適正なコントラストρを有する検査条件（各電位
Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定して外部記憶装置１３７等に被
検査対象物の種類（表面の断面構造）に対応させて記憶
することができる。またＣＰＵ１３１が二次電子放出率
ηやコントラストρを計算することによって検査条件
（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）の適正化をはかった場合、そ
の適正化されたデジタル画像を表示手段１３６の画面に
表示することによって、検査条件の適正化を確認するこ
とができる。
ＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次電
子放出率ηを計算する代わりに、作業者が指定した場所
の二次電子放出率ηを計算する。即ち、ＣＰＵ１３１か
らの指令により、ウエハ上において電子線が照射される
領域をチャージアップが生じていない新たな表面領域に
するために、全体制御部２６を介してステージ制御部５
０を駆動制御して試料台２１を設置したステージ４６を
走査しながら、全体制御部２６を介して電位制御部２３
を制御して各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を所定のピッチで変更
し、全体制御２６を介して指令してその条件により決ま
る焦点位置オフセットを焦点位置制御部２２に設定し、
全体制御２６を介して指令して電子線源１４よりの電子
線を対物レンズ１８を介してウエハ２０に照射し、各電
位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じてウエハ２０上の繰り返
される上部パターンおよび下部パターンの表面領域から
発生する二次電子をＥｘＢ１７により集めて二次電子検
出器１６より画像を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４によりデ
ジタル画像信号に変換し、ＣＰＵ１３１は、Ａ／Ｄ変換
器２４により得られる各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応
じてウエハ２０上の繰り返される上部パターンおよび下
部パターンの表面領域からのデジタル画像を画像メモリ
１３３に記憶し、これら各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に
応じたデジタル画像を表示手段１３６の画面に表示し、
この表示された各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じたデ
ジタル画像に対して二次電子放出率ηを計算する箇所
（領域）を入力手段１３５等を用いて指定することによ
り、この指定された箇所（領域）において二次電子放出
率ηやコントラストρを計算することができる。これに
より辞書登録の必要性が無く、必ずしも繰り返し性のな
いパターンであっても検査条件の選定ができる。また各
電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2を入力手段１３５等を用いてクリッ
プしながら、表示手段１３６の画面に表示された各電位
Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2の変更に応じたデジタル画像を観察しな
がら、二次電子放出率ηやコントラストρを計算するこ
となく直接上部パターンにチャージアップが見られず、
しかも適正なコントラストρを有する検査条件（各電位
Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定して外部記憶装置１３７等に被
検査対象物の種類（表面の断面構造）に対応させて記憶
することができる。またＣＰＵ１３１が二次電子放出率
ηやコントラストρを計算することによって検査条件
（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）の適正化をはかった場合、そ
の適正化されたデジタル画像を表示手段１３６の画面に
表示することによって、検査条件の適正化を確認するこ
とができる。
【００５７】本実施の形態における第４の変形例は、Ｃ
ＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次電
子放出率ηを計算する代わりに、画像全体又は作業者が
指定した範囲内の平均二次電子放出率ηを計算する。こ
れにより辞書登録の必要性が無く、必ずしも繰り返し性
のないパターンであっても検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，
Ｅ2）の選定ができ、平均的にチャージアップが起こら
ないため長時間安定な検査を実現することができる。本
実施の形態における第５の変形例は、ＣＰＵ１３１が予
め辞書に登録して指定した場所の二次電子放出率ηを計
算する代わりに、複数の走査方法（図６（ｂ）（ｃ）に
示す如く走査方向を変えたり、同じ箇所を続けて複数走
査したりする方法）で二次電子等によるデジタル画像を
検出し、それら一致度（デジタル画像の差がない程度）
を計算し、その一致度が高い検査条件（各電位Ｅ0，
Ｅ1，Ｅ２）を選定する。即ち、被検査対象物の表面に
おいてチャージアップが生じている場合には、チャージ
アップの緩和現象があるとしても、比較的短時間の間に
電子線を複数走査することによってチャージアップの現
象に変化が生じる筈である。従って、検出されるデジタ
ル画像の間に変化が見られない（一致度が高い）場合に
は、被検査対象物の表面においてチャージアップが生じ
ていないことを示す。またコントラストρについては、
検出できるデジタル画像から算出することができる。こ
れによれば登録辞書や作業者の指定なく検査条件の選定
ができる。なお、検出されるデジタル画像の間の差（変
化）によって、逆に被検査対象物の表面にチャージアッ
プする現象を把握することができる。
ＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次電
子放出率ηを計算する代わりに、画像全体又は作業者が
指定した範囲内の平均二次電子放出率ηを計算する。こ
れにより辞書登録の必要性が無く、必ずしも繰り返し性
のないパターンであっても検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，
Ｅ2）の選定ができ、平均的にチャージアップが起こら
ないため長時間安定な検査を実現することができる。本
実施の形態における第５の変形例は、ＣＰＵ１３１が予
め辞書に登録して指定した場所の二次電子放出率ηを計
算する代わりに、複数の走査方法（図６（ｂ）（ｃ）に
示す如く走査方向を変えたり、同じ箇所を続けて複数走
査したりする方法）で二次電子等によるデジタル画像を
検出し、それら一致度（デジタル画像の差がない程度）
を計算し、その一致度が高い検査条件（各電位Ｅ0，
Ｅ1，Ｅ２）を選定する。即ち、被検査対象物の表面に
おいてチャージアップが生じている場合には、チャージ
アップの緩和現象があるとしても、比較的短時間の間に
電子線を複数走査することによってチャージアップの現
象に変化が生じる筈である。従って、検出されるデジタ
ル画像の間に変化が見られない（一致度が高い）場合に
は、被検査対象物の表面においてチャージアップが生じ
ていないことを示す。またコントラストρについては、
検出できるデジタル画像から算出することができる。こ
れによれば登録辞書や作業者の指定なく検査条件の選定
ができる。なお、検出されるデジタル画像の間の差（変
化）によって、逆に被検査対象物の表面にチャージアッ
プする現象を把握することができる。
【００５８】本実施の形態における第６の変形例は、Ｃ
ＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次電
子放出率ηを計算する代わりに、辞書に被検査対象物上
において走査方向を１８０度変えても同一なデジタル画
像信号として検出できるパターンを登録しておき、該パ
ターンの位置を指定することによって全体制御部２６を
介して図１７に示すように該パターン１７１が照射され
る電子線１７２が位置合わせされ、その後該パターン１
７１に対して電子線の走査方向を１８０度変えて電子線
１７２を１７３および１７４により往復走査し、一方の
走査線から得られるデジタル画像信号を１８０度鏡面対
称に反転させてこの反転したデジタル画像信号と他方の
走査線から得られるデジタル画像信号とを比較してその
一致度を計算し、その一致度が高く、しかも検出される
デジタル画像に基づいて算出されるコントラストρが適
正な検査条件（各電位Ｅ０，Ｅ1，Ｅ2）を選定する。な
お、パターン１７１にチャージアップが生じた場合に
は、往復の各走査線１７３および１７４においてデジタ
ル画像としてパターン１７１における走査線の下流側に
尾１７５を引いたようなものが現われる。従って、一方
の走査線から得られるデジタル画像信号を１８０度反転
したデジタル画像信号と他方の走査線から得られるデジ
タル画像信号とを比較することによって、パターン１７
１にチャージアップが生じた場合には、パターン１７１
の両側において尾１７５が不一致（差）として現われる
ことになる。パターン１７１にチャージアップが生じな
い場合には、往復の各走査線１７３および１７４におい
てデジタル画像としてパターン１７１における走査線の
下流側に尾１７５が発生しなくなり、一致度が高くな
る。即ち、パターン１７１にチャージアップが生じない
検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定することがで
きる。この変形例によれば被検査対象物の断面構造の情
報なしに適正な検査条件の選定が可能となる。なお、一
方の走査線から得られるデジタル画像信号を１８０度反
転したデジタル画像信号と他方の走査線から得られるデ
ジタル画像信号とを比較することによって、パターン１
７１の両側において不一致（差）として現われる尾１７
５を検出することによって、パターン１７１に生じたチ
ャージアップ現象を把握することが出来る。
ＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次電
子放出率ηを計算する代わりに、辞書に被検査対象物上
において走査方向を１８０度変えても同一なデジタル画
像信号として検出できるパターンを登録しておき、該パ
ターンの位置を指定することによって全体制御部２６を
介して図１７に示すように該パターン１７１が照射され
る電子線１７２が位置合わせされ、その後該パターン１
７１に対して電子線の走査方向を１８０度変えて電子線
１７２を１７３および１７４により往復走査し、一方の
走査線から得られるデジタル画像信号を１８０度鏡面対
称に反転させてこの反転したデジタル画像信号と他方の
走査線から得られるデジタル画像信号とを比較してその
一致度を計算し、その一致度が高く、しかも検出される
デジタル画像に基づいて算出されるコントラストρが適
正な検査条件（各電位Ｅ０，Ｅ1，Ｅ2）を選定する。な
お、パターン１７１にチャージアップが生じた場合に
は、往復の各走査線１７３および１７４においてデジタ
ル画像としてパターン１７１における走査線の下流側に
尾１７５を引いたようなものが現われる。従って、一方
の走査線から得られるデジタル画像信号を１８０度反転
したデジタル画像信号と他方の走査線から得られるデジ
タル画像信号とを比較することによって、パターン１７
１にチャージアップが生じた場合には、パターン１７１
の両側において尾１７５が不一致（差）として現われる
ことになる。パターン１７１にチャージアップが生じな
い場合には、往復の各走査線１７３および１７４におい
てデジタル画像としてパターン１７１における走査線の
下流側に尾１７５が発生しなくなり、一致度が高くな
る。即ち、パターン１７１にチャージアップが生じない
検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定することがで
きる。この変形例によれば被検査対象物の断面構造の情
報なしに適正な検査条件の選定が可能となる。なお、一
方の走査線から得られるデジタル画像信号を１８０度反
転したデジタル画像信号と他方の走査線から得られるデ
ジタル画像信号とを比較することによって、パターン１
７１の両側において不一致（差）として現われる尾１７
５を検出することによって、パターン１７１に生じたチ
ャージアップ現象を把握することが出来る。
【００５９】本実施の形態における第７の変形例は、Ｃ
ＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次電
子放出率ηを計算する代わりに、図９に示すように被検
査対象物上のある領域について電子線を複数回走査して
それぞれにおけるデジタル画像を検出し、例えば１回目
の検出デジタル画像と複数回目の検出デジタル画像とを
比較してその一致度を計算し、その一致度が高く、しか
も検出されるデジタル画像に基づいて算出されるコント
ラストρが適正な検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を
選定する。即ち上部パターンにチャージアップが生じて
いれば、例えば１回目の検出デジタル画像と複数回目の
検出デジタル画像との間の差が大きくなる。逆に上部パ
ターンにチャージアップが生じていなければ、例えば１
回目の検出デジタル画像と複数回目の検出デジタル画像
との間の差が殆どなく、一致度が高くなる。従って、上
部パターンにチャージアップが生じない検査条件（各電
位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定することができる。逆にを比
較のこの変形例によれば被検査対象物の表面断面構造の
情報無しに適正な検査条件を選定することができる。
ＰＵ１３１が予め辞書に登録して指定した場所の二次電
子放出率ηを計算する代わりに、図９に示すように被検
査対象物上のある領域について電子線を複数回走査して
それぞれにおけるデジタル画像を検出し、例えば１回目
の検出デジタル画像と複数回目の検出デジタル画像とを
比較してその一致度を計算し、その一致度が高く、しか
も検出されるデジタル画像に基づいて算出されるコント
ラストρが適正な検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を
選定する。即ち上部パターンにチャージアップが生じて
いれば、例えば１回目の検出デジタル画像と複数回目の
検出デジタル画像との間の差が大きくなる。逆に上部パ
ターンにチャージアップが生じていなければ、例えば１
回目の検出デジタル画像と複数回目の検出デジタル画像
との間の差が殆どなく、一致度が高くなる。従って、上
部パターンにチャージアップが生じない検査条件（各電
位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定することができる。逆にを比
較のこの変形例によれば被検査対象物の表面断面構造の
情報無しに適正な検査条件を選定することができる。
【００６０】本実施の形態における第８の変形例は、自
動で検査条件を選定する代わりに、ＣＰＵ１３１は指定
した場所の二次電子放出率η、複数の走査方法で検出し
たデジタル画像の一致度、デジタル画像のコントラスト
等の画質評価パラメータを表示手段１３６に表示する等
して作業者に提示して検査条件を選定してもらう。本変
形例によれば単純な構成で適正な検査条件の選定ができ
る。本実施の形態における第９の変形例は、自動で検査
条件を選定する代わりに、ＣＰＵ１３１は、変更される
各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2に対応させて検出されたデジタル
画像を表示手段１３６に表示するなどして作業者に提示
し、観察されるデジタル画像に基づいて適正な検査条件
（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定してもらう。本変形例
によれば、被検査対象物の表面断面構造の情報無しに、
しかも単純な構成で検査条件の選定を行うことができ
る。また、以上説明した複数の変形例を適用して適正な
検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定してもよいこ
とは明らかである。
動で検査条件を選定する代わりに、ＣＰＵ１３１は指定
した場所の二次電子放出率η、複数の走査方法で検出し
たデジタル画像の一致度、デジタル画像のコントラスト
等の画質評価パラメータを表示手段１３６に表示する等
して作業者に提示して検査条件を選定してもらう。本変
形例によれば単純な構成で適正な検査条件の選定ができ
る。本実施の形態における第９の変形例は、自動で検査
条件を選定する代わりに、ＣＰＵ１３１は、変更される
各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2に対応させて検出されたデジタル
画像を表示手段１３６に表示するなどして作業者に提示
し、観察されるデジタル画像に基づいて適正な検査条件
（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定してもらう。本変形例
によれば、被検査対象物の表面断面構造の情報無しに、
しかも単純な構成で検査条件の選定を行うことができ
る。また、以上説明した複数の変形例を適用して適正な
検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を選定してもよいこ
とは明らかである。
【００６１】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、各種の品種、工程のウエハ（被検査対象物）を適正
な検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）で検査でき、特定
の品種のみならず、複数の工程における様々な表面の断
面構造を有するウエハ（被検査対象物）上のパターンの
欠陥や寸法等の検査を実現することができる。これによ
り、図２１に示した如く、外観検査装置として使用で
き、製造工程の流れの途中において光学的に検査できな
い表面の断面構造を有するレジストパターンや絶縁膜パ
ターンにおける微細な欠陥や寸法等の検査をインライン
で実現することができる。当然オフラインで実現するこ
ともできる。
ば、各種の品種、工程のウエハ（被検査対象物）を適正
な検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）で検査でき、特定
の品種のみならず、複数の工程における様々な表面の断
面構造を有するウエハ（被検査対象物）上のパターンの
欠陥や寸法等の検査を実現することができる。これによ
り、図２１に示した如く、外観検査装置として使用で
き、製造工程の流れの途中において光学的に検査できな
い表面の断面構造を有するレジストパターンや絶縁膜パ
ターンにおける微細な欠陥や寸法等の検査をインライン
で実現することができる。当然オフラインで実現するこ
ともできる。
【００６２】次に本発明に係る電子線を用いて半導体ウ
エハ等の被対象物上のパターンを検出するシステムの第
３の実施の形態について図１８を用いて説明する。即
ち、本システム（装置）は、電子線を発生させる電子線
源１４と、ビームを走査させて画像化するためのビーム
偏向器１５と、電子線を被検査対象物であるウエハ２０
上に結像させる対物レンズ１８と、対物レンズ１８とウ
エハ２０の間に設けたグリッド等の電圧付与手段１９
と、ウエハ２０を保持する試料台２１を設置してウエハ
２０を走査したり位置決めしたりするステージ４６と、
ウエハの表面から発生した二次電子を二次電子検出器１
６に集めるためのＥｘＢ（電界Ｅ（electricfield）と
磁界Ｂ（magnetic field）とが付与されるもの）１７
と、高さ検出センサ１３と、高さ検出センサ１３から得
られるウエハ表面の高さ情報に基づいて対物レンズ１８
の焦点位置を調整する焦点位置制御部２２と、ビーム偏
向器１５を制御して電子ビームの走査を実現する走査制
御部４７と、試料台２１の電位Ｅ0を調整する試料台電
位調整４９、グリッド等の電圧付与手段１９の電位Ｅ1
を制御するグリッド電位調整４８および電子線源１４の
電圧Ｅ2を制御する線源電位調整５１からなる電位制御
部２１と、二次電子検出器１６よりの信号をＡ／Ｄ変換
するＡ／Ｄ変換器２４と、画像メモリ５２および画像比
較手段５３からなり、Ａ／Ｄ変換器２４でＡ／Ｄ変換さ
れたデジタル画像を処理する画像処理部２５と、設計情
報等から得られる被検査対象物の表面断面構造に基づい
て検査条件を適正化する検査条件適正化部２７ｂと、該
検査条件適正化部２７ｂで適正化されて選定された検査
条件を設定記憶する検査条件設定部２８と、ステージ４
６を制御するステージ制御部５０と、これら全体を制御
する全体制御部２６と、電子線源１４、ビーム偏向器１
５、対物レンズ（静電光学系）１８、グリッド等の電圧
付与手段１９および被対象物（試料）であるウエハ２０
等を収納した真空試料室４５とよりなる。図１６と異な
るのは、検査条件適正化部２７ｂである。
エハ等の被対象物上のパターンを検出するシステムの第
３の実施の形態について図１８を用いて説明する。即
ち、本システム（装置）は、電子線を発生させる電子線
源１４と、ビームを走査させて画像化するためのビーム
偏向器１５と、電子線を被検査対象物であるウエハ２０
上に結像させる対物レンズ１８と、対物レンズ１８とウ
エハ２０の間に設けたグリッド等の電圧付与手段１９
と、ウエハ２０を保持する試料台２１を設置してウエハ
２０を走査したり位置決めしたりするステージ４６と、
ウエハの表面から発生した二次電子を二次電子検出器１
６に集めるためのＥｘＢ（電界Ｅ（electricfield）と
磁界Ｂ（magnetic field）とが付与されるもの）１７
と、高さ検出センサ１３と、高さ検出センサ１３から得
られるウエハ表面の高さ情報に基づいて対物レンズ１８
の焦点位置を調整する焦点位置制御部２２と、ビーム偏
向器１５を制御して電子ビームの走査を実現する走査制
御部４７と、試料台２１の電位Ｅ0を調整する試料台電
位調整４９、グリッド等の電圧付与手段１９の電位Ｅ1
を制御するグリッド電位調整４８および電子線源１４の
電圧Ｅ2を制御する線源電位調整５１からなる電位制御
部２１と、二次電子検出器１６よりの信号をＡ／Ｄ変換
するＡ／Ｄ変換器２４と、画像メモリ５２および画像比
較手段５３からなり、Ａ／Ｄ変換器２４でＡ／Ｄ変換さ
れたデジタル画像を処理する画像処理部２５と、設計情
報等から得られる被検査対象物の表面断面構造に基づい
て検査条件を適正化する検査条件適正化部２７ｂと、該
検査条件適正化部２７ｂで適正化されて選定された検査
条件を設定記憶する検査条件設定部２８と、ステージ４
６を制御するステージ制御部５０と、これら全体を制御
する全体制御部２６と、電子線源１４、ビーム偏向器１
５、対物レンズ（静電光学系）１８、グリッド等の電圧
付与手段１９および被対象物（試料）であるウエハ２０
等を収納した真空試料室４５とよりなる。図１６と異な
るのは、検査条件適正化部２７ｂである。
【００６３】本システムのシーケンスを図１４（ｃ）に
示す。被検査対象物２０を構成する複数の材質より検査
条件を設定する方式である。検査条件適正化部２７ｂに
おける検査条件の適正化は、次に説明するように行われ
る。即ち、ＣＰＵ１３１は、図１および図１０に示す如
く、被検査対象の種類に亘って表面の断面構造を構成す
る複数材質についての試料上の加速電圧Ｅ及び試料上の
電位勾配αと二次電子放出効率ηとの関係を、入力手段
等１３５を用いて入力された実験値に基づいて理論的に
算出して外部記憶装置１３７等に記憶する。次に被検査
対象物の種類に応じた表面の断面構造を構成する複数材
質（上部に位置する材質と下部に位置する材質）を入力
手段等１３５を用いて指定する。ＣＰＵ１３１は、指定
された上部に位置する材質の二次電子放出効率ηが１前
後の小さな許容値内（ほぼ１）であり、しかも下部に位
置する材質の二次電子放出率ηが例えば０．７から１．
２等の予め決めた許容範囲内であり、かつ上部に位置す
る材質の二次電子放出効率ηとの差（コントラストρ）
が適切な検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を探し、こ
れを適正な検査条件として、外部記憶装置１３７等に記
憶する（ステップ３７ｄ）。当然外部記憶装置１３７等
には、被検査対象の種類の数に亘って、各種類に応じた
適正な検査条件の群が記憶されることになる。
示す。被検査対象物２０を構成する複数の材質より検査
条件を設定する方式である。検査条件適正化部２７ｂに
おける検査条件の適正化は、次に説明するように行われ
る。即ち、ＣＰＵ１３１は、図１および図１０に示す如
く、被検査対象の種類に亘って表面の断面構造を構成す
る複数材質についての試料上の加速電圧Ｅ及び試料上の
電位勾配αと二次電子放出効率ηとの関係を、入力手段
等１３５を用いて入力された実験値に基づいて理論的に
算出して外部記憶装置１３７等に記憶する。次に被検査
対象物の種類に応じた表面の断面構造を構成する複数材
質（上部に位置する材質と下部に位置する材質）を入力
手段等１３５を用いて指定する。ＣＰＵ１３１は、指定
された上部に位置する材質の二次電子放出効率ηが１前
後の小さな許容値内（ほぼ１）であり、しかも下部に位
置する材質の二次電子放出率ηが例えば０．７から１．
２等の予め決めた許容範囲内であり、かつ上部に位置す
る材質の二次電子放出効率ηとの差（コントラストρ）
が適切な検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）を探し、こ
れを適正な検査条件として、外部記憶装置１３７等に記
憶する（ステップ３７ｄ）。当然外部記憶装置１３７等
には、被検査対象の種類の数に亘って、各種類に応じた
適正な検査条件の群が記憶されることになる。
【００６４】次に実際にウエハを検査することについて
説明する。まず実際にウエハを検査する前に、検査条件
設定部２８において、外部記憶装置１３７等に記憶され
た検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）の群の中から検査
しようとするウエハの種類（品種と工程とからなる。）
に対応する検査条件を選定してＲＡＭ１３４等に記憶す
る。次に全体制御部２６からの指令で、実際に検査する
ウエハをローディングし（ステップ３１ｄ）、位置合わ
せした（ステップ３２ｄ）後、検査条件設定部２８に記
憶された検査条件を読出して、電位制御部２３を構成す
る試料台電位調整４９、グリッド電位調整４８および線
源電位調整５１により各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2のそれぞれ
を制御し、この条件により決まる焦点位置オフセットを
焦点位置制御部２２で設定する（ステップ３４ｄ）。こ
の設定後、全体制御部２６からの指令によりステージ４
６をステージ制御部５０からの制御により所定の速度で
Ｙ方向に駆動しながら（このＹ方向の走査はビーム偏向
器１５による走査を併用してもよい。）、走査制御部４
７からの制御によりビーム偏向器１５を用いて電子線源
１４よりの電子ビームをＸ方向に走査して二次電子検出
器１６から連続した二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変
換器２４で二次元デジタル画像信号に変換して画像処理
部２５の画像メモリ５２に記憶する。次に画像比較手段
５３において、検出した二次元デジタル画像信号と画像
メモリ５２に記憶された二次元デジタル画像信号のう
ち、本来同一であることが期待される（例えば繰り返さ
れるチップまたはブロックまたは単位領域（パターンか
らなる場合も含む）毎の）画像信号同士を比較して検査
基準（判定基準）に基づいて異なる部分を欠陥として判
定し、画像処理部２５内または全体制御部２６内のメモ
リに記録する（ステップ３５ｄ）。ウエハ２０に対して
検査すべき場所全て検査を完了したらアンローディング
する（ステップ３６ｄ）。
説明する。まず実際にウエハを検査する前に、検査条件
設定部２８において、外部記憶装置１３７等に記憶され
た検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）の群の中から検査
しようとするウエハの種類（品種と工程とからなる。）
に対応する検査条件を選定してＲＡＭ１３４等に記憶す
る。次に全体制御部２６からの指令で、実際に検査する
ウエハをローディングし（ステップ３１ｄ）、位置合わ
せした（ステップ３２ｄ）後、検査条件設定部２８に記
憶された検査条件を読出して、電位制御部２３を構成す
る試料台電位調整４９、グリッド電位調整４８および線
源電位調整５１により各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2のそれぞれ
を制御し、この条件により決まる焦点位置オフセットを
焦点位置制御部２２で設定する（ステップ３４ｄ）。こ
の設定後、全体制御部２６からの指令によりステージ４
６をステージ制御部５０からの制御により所定の速度で
Ｙ方向に駆動しながら（このＹ方向の走査はビーム偏向
器１５による走査を併用してもよい。）、走査制御部４
７からの制御によりビーム偏向器１５を用いて電子線源
１４よりの電子ビームをＸ方向に走査して二次電子検出
器１６から連続した二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変
換器２４で二次元デジタル画像信号に変換して画像処理
部２５の画像メモリ５２に記憶する。次に画像比較手段
５３において、検出した二次元デジタル画像信号と画像
メモリ５２に記憶された二次元デジタル画像信号のう
ち、本来同一であることが期待される（例えば繰り返さ
れるチップまたはブロックまたは単位領域（パターンか
らなる場合も含む）毎の）画像信号同士を比較して検査
基準（判定基準）に基づいて異なる部分を欠陥として判
定し、画像処理部２５内または全体制御部２６内のメモ
リに記録する（ステップ３５ｄ）。ウエハ２０に対して
検査すべき場所全て検査を完了したらアンローディング
する（ステップ３６ｄ）。
【００６５】本実施の形態による第１の変形例は、被検
査対象物の情報のみにより探索して得られる検査条件
（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）をそのまま適用する代わり
に、探索して得られる検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，
Ｅ2）の近傍で上記第２の実施の形態において説明した
方式（被検査対象物の表面から発生する二次電子を検出
して得られるデジタル画像信号に基づく検査条件の適正
化）でキャリブレーションすることによって実際のウエ
ハの表面の断面構造に適する検査条件を算出することが
出来る。即ち、チャージアップの現象は、表面の断面構
造におけるパターンの材質だけで決まるものではなく、
上部パターンの形状や厚さ等によっても変化するからで
ある。本変形例によれば、最短の時間で正確な検査条件
の設定を行うことができる。
査対象物の情報のみにより探索して得られる検査条件
（各電位Ｅ0，Ｅ1，Ｅ2）をそのまま適用する代わり
に、探索して得られる検査条件（各電位Ｅ0，Ｅ1，
Ｅ2）の近傍で上記第２の実施の形態において説明した
方式（被検査対象物の表面から発生する二次電子を検出
して得られるデジタル画像信号に基づく検査条件の適正
化）でキャリブレーションすることによって実際のウエ
ハの表面の断面構造に適する検査条件を算出することが
出来る。即ち、チャージアップの現象は、表面の断面構
造におけるパターンの材質だけで決まるものではなく、
上部パターンの形状や厚さ等によっても変化するからで
ある。本変形例によれば、最短の時間で正確な検査条件
の設定を行うことができる。
【００６６】本実施の形態でも、上記第２の実施の形態
と同様な作用効果を得ることができる。即ち、各種の品
種、工程のウエハを最適な検査条件で検査でき、特定の
品種のみならず、複数の工程で得られるウエハに対して
適用することができる。
と同様な作用効果を得ることができる。即ち、各種の品
種、工程のウエハを最適な検査条件で検査でき、特定の
品種のみならず、複数の工程で得られるウエハに対して
適用することができる。
【００６７】次に本発明に係る電子線を用いて半導体ウ
エハ等の被対象物上のパターンを検出（観察）するシス
テムの第４の実施の形態について図１９を用いて説明す
る。図１９は本発明に係る観察用ＳＥＭの一実施の形態
を示す概略構成図である。本システム（装置）は、電子
線を発生させる電子線源１４と、ビームを走査させて画
像化するためのビーム偏向器１５と、電子線を被対象物
２０上に結像させる対物レンズ１８と、対物レンズと被
対象物との間に設けたグリッド等の電圧付与手段１９
と、被対象物２０を保持する試料台２１を設置して被対
象物２０を走査したり位置決めしたりするステージ４６
と、被対象物の表面から発生した二次電子を二次電子検
出器１６に集めるためのＥｘＢ（電界Ｅ（electric fie
ld）と磁界Ｂ（magnetic field）とが付与されるもの）
１７と、高さ検出センサ１３と、高さ検出センサ１３か
ら得られる被対象物表面の高さ情報に基づいて対物レン
ズ１８の焦点位置を調整する焦点位置制御部２２と、ビ
ーム偏向器１５を制御して電子ビームの走査を実現する
走査制御部４７と、試料台２１の電位Ｅ0を調整する試
料台電位調整４９、グリッド等の電圧付与手段１９の電
位Ｅ1を制御するグリッド電位調整４８および電子線源
１４の電圧Ｅ2を制御する線源電位調整５１からなる電
位制御部２１と、二次電子検出器１６よりの信号をＡ／
Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２４と、Ａ／Ｄ変換器２４でＡ
／Ｄ変換されたデジタル画像をディスプレイ等のモニタ
５５に表示する画像表示部５４と、設計情報等から得ら
れる被検査対象物の表面断面構造に基づいて検査条件を
適正化する検査条件適正化部２７ｂと、該検査条件適正
化部２７ｂで適正化されて選定された検査条件を設定記
憶する検査条件設定部２８と、ステージ４６を制御する
ステージ制御部５０と、これら全体を制御する全体制御
部２６と、電子線源１４、ビーム偏向器１５、対物レン
ズ（静電光学系）１８、グリッド等の電圧付与手段１９
および被対象物（試料）であるウエハ２０等を収納した
真空試料室４５とよりなる。図１６および図１８と異な
るのは、画像処理部２５に代えて、画像表示部５４およ
びモニタ５５を設けたことにある。なお、検査条件適正
化部２７ｂにも、画像表示部５４の機能を有すると共に
モニタ（表示手段）１３６を備えているので、モニタ５
５に代えてモニタ（表示手段）１３６を用いることがで
きる。
エハ等の被対象物上のパターンを検出（観察）するシス
テムの第４の実施の形態について図１９を用いて説明す
る。図１９は本発明に係る観察用ＳＥＭの一実施の形態
を示す概略構成図である。本システム（装置）は、電子
線を発生させる電子線源１４と、ビームを走査させて画
像化するためのビーム偏向器１５と、電子線を被対象物
２０上に結像させる対物レンズ１８と、対物レンズと被
対象物との間に設けたグリッド等の電圧付与手段１９
と、被対象物２０を保持する試料台２１を設置して被対
象物２０を走査したり位置決めしたりするステージ４６
と、被対象物の表面から発生した二次電子を二次電子検
出器１６に集めるためのＥｘＢ（電界Ｅ（electric fie
ld）と磁界Ｂ（magnetic field）とが付与されるもの）
１７と、高さ検出センサ１３と、高さ検出センサ１３か
ら得られる被対象物表面の高さ情報に基づいて対物レン
ズ１８の焦点位置を調整する焦点位置制御部２２と、ビ
ーム偏向器１５を制御して電子ビームの走査を実現する
走査制御部４７と、試料台２１の電位Ｅ0を調整する試
料台電位調整４９、グリッド等の電圧付与手段１９の電
位Ｅ1を制御するグリッド電位調整４８および電子線源
１４の電圧Ｅ2を制御する線源電位調整５１からなる電
位制御部２１と、二次電子検出器１６よりの信号をＡ／
Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２４と、Ａ／Ｄ変換器２４でＡ
／Ｄ変換されたデジタル画像をディスプレイ等のモニタ
５５に表示する画像表示部５４と、設計情報等から得ら
れる被検査対象物の表面断面構造に基づいて検査条件を
適正化する検査条件適正化部２７ｂと、該検査条件適正
化部２７ｂで適正化されて選定された検査条件を設定記
憶する検査条件設定部２８と、ステージ４６を制御する
ステージ制御部５０と、これら全体を制御する全体制御
部２６と、電子線源１４、ビーム偏向器１５、対物レン
ズ（静電光学系）１８、グリッド等の電圧付与手段１９
および被対象物（試料）であるウエハ２０等を収納した
真空試料室４５とよりなる。図１６および図１８と異な
るのは、画像処理部２５に代えて、画像表示部５４およ
びモニタ５５を設けたことにある。なお、検査条件適正
化部２７ｂにも、画像表示部５４の機能を有すると共に
モニタ（表示手段）１３６を備えているので、モニタ５
５に代えてモニタ（表示手段）１３６を用いることがで
きる。
【００６８】本システムのシーケンスは、図１４（ｃ）
に示す如く、第３の実施の形態と同様とする。ただし、
ステップ３５ｄにおける検査は、作業者よりの指示に従
って全体制御部２６からの指令によりステージ４６をス
テージ制御部５０からの制御により所定の速度でＹ方向
に駆動しながら（このＹ方向の走査はビーム偏向器１５
による走査を併用してもよい。）、走査制御部４７から
の制御によりビーム偏向器１５を用いて電子線源１４よ
りの電子ビームをＸ方向に走査して二次電子検出器１６
から連続した二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２
４で二次元デジタル画像信号に変換して画像表示部５４
内に設けられた画像メモリに記憶する。そして画像表示
部５４は画像メモリに記憶された画像信号の中から指定
された画像を切りだしてモニタ５５に拡大表示して作業
者に提示する。従って、作業者は、被対象物の表面上の
特定の部分画像を拡大して観察することができる。本実
施の形態によれば、被対象物の表面の材質の変化によら
ず、常にチャージアップを起こさない条件で観察するこ
とができる。
に示す如く、第３の実施の形態と同様とする。ただし、
ステップ３５ｄにおける検査は、作業者よりの指示に従
って全体制御部２６からの指令によりステージ４６をス
テージ制御部５０からの制御により所定の速度でＹ方向
に駆動しながら（このＹ方向の走査はビーム偏向器１５
による走査を併用してもよい。）、走査制御部４７から
の制御によりビーム偏向器１５を用いて電子線源１４よ
りの電子ビームをＸ方向に走査して二次電子検出器１６
から連続した二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２
４で二次元デジタル画像信号に変換して画像表示部５４
内に設けられた画像メモリに記憶する。そして画像表示
部５４は画像メモリに記憶された画像信号の中から指定
された画像を切りだしてモニタ５５に拡大表示して作業
者に提示する。従って、作業者は、被対象物の表面上の
特定の部分画像を拡大して観察することができる。本実
施の形態によれば、被対象物の表面の材質の変化によら
ず、常にチャージアップを起こさない条件で観察するこ
とができる。
【００６９】次に本発明に係る電子線を用いて半導体ウ
エハ等の被対象物上のパターンを検出するシステムの第
５の実施の形態について図２０を用いて説明する。図２
０は本発明に係るパターンの寸法を検査する測長装置の
一実施の形態を示す概略構成図である。本システム（装
置）は、電子線を発生させる電子線源１４と、ビームを
走査させて画像化するためのビーム偏向器１５と、電子
線を被対象物２０上に結像させる対物レンズ１８と、対
物レンズと被対象物との間に設けたグリッド等の電圧付
与手段１９と、被対象物２０を保持する試料台２１を設
置して被対象物２０を走査したり位置決めしたりするス
テージ４６と、被対象物の表面から発生した二次電子を
二次電子検出器１６に集めるためのＥｘＢ（電界Ｅ（el
ectric field）と磁界Ｂ（magnetic field）とが付与さ
れるもの）１７と、高さ検出センサ１３と、高さ検出セ
ンサ１３から得られる被対象物表面の高さ情報に基づい
て対物レンズ１８の焦点位置を調整する焦点位置制御部
２２と、ビーム偏向器１５を制御して電子ビームの走査
を実現する走査制御部４７と、試料台２１の電位Ｅ0を
調整する試料台電位調整４９、グリッド等の電圧付与手
段１９の電位Ｅ1を制御するグリッド電位調整４８およ
び電子線源１４の電圧Ｅ2を制御する線源電位調整５１
からなる電位制御部２１と、二次電子検出器１６よりの
信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２４と、Ａ／Ｄ変換
器２４でＡ／Ｄ変換されたデジタル画像を記憶する画像
メモリを有し、この画像メモリに記憶されたデジタル画
像に基づいて所定のパターンの寸法を計測する計測処理
部５６を有する画像処理部２５と、Ａ／Ｄ変換器２４か
ら得られるデジタル画像に基づいて被検査対象物の表面
断面構造に対応させて検査条件を適正化する検査条件適
正化部２７ａと、該検査条件適正化部２７ａで適正化さ
れて選定された検査条件を設定記憶する検査条件設定部
２８と、ステージ４６を制御するステージ制御部５０
と、これら全体を制御する全体制御部２６と、電子線源
１４、ビーム偏向器１５、対物レンズ（静電光学系）１
８、グリッド等の電圧付与手段１９および被対象物（試
料）であるウエハ２０等を収納した真空試料室４５とよ
りなる。図１６および図１８と異なるのは、画像処理部
２５において被検査対象物上のパターンの寸法等を計測
することにある。なお、画像処理部２５においてパター
ンの寸法を計測するためには、走査制御部４７からビー
ム偏向器１５に与える電子ビームの偏向量（走査量）お
よびステージ制御部５０によってステージを走行させる
変位量（走行量）のデータが必要となる。そのため、画
像処理部２５には、走査制御部４７からビーム偏向器１
５に与える電子ビームの偏向量（走査量）およびステー
ジ制御部５０によってステージを走行させる変位量（走
行量）のデータ（位置情報）２２１が入力されている。
エハ等の被対象物上のパターンを検出するシステムの第
５の実施の形態について図２０を用いて説明する。図２
０は本発明に係るパターンの寸法を検査する測長装置の
一実施の形態を示す概略構成図である。本システム（装
置）は、電子線を発生させる電子線源１４と、ビームを
走査させて画像化するためのビーム偏向器１５と、電子
線を被対象物２０上に結像させる対物レンズ１８と、対
物レンズと被対象物との間に設けたグリッド等の電圧付
与手段１９と、被対象物２０を保持する試料台２１を設
置して被対象物２０を走査したり位置決めしたりするス
テージ４６と、被対象物の表面から発生した二次電子を
二次電子検出器１６に集めるためのＥｘＢ（電界Ｅ（el
ectric field）と磁界Ｂ（magnetic field）とが付与さ
れるもの）１７と、高さ検出センサ１３と、高さ検出セ
ンサ１３から得られる被対象物表面の高さ情報に基づい
て対物レンズ１８の焦点位置を調整する焦点位置制御部
２２と、ビーム偏向器１５を制御して電子ビームの走査
を実現する走査制御部４７と、試料台２１の電位Ｅ0を
調整する試料台電位調整４９、グリッド等の電圧付与手
段１９の電位Ｅ1を制御するグリッド電位調整４８およ
び電子線源１４の電圧Ｅ2を制御する線源電位調整５１
からなる電位制御部２１と、二次電子検出器１６よりの
信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２４と、Ａ／Ｄ変換
器２４でＡ／Ｄ変換されたデジタル画像を記憶する画像
メモリを有し、この画像メモリに記憶されたデジタル画
像に基づいて所定のパターンの寸法を計測する計測処理
部５６を有する画像処理部２５と、Ａ／Ｄ変換器２４か
ら得られるデジタル画像に基づいて被検査対象物の表面
断面構造に対応させて検査条件を適正化する検査条件適
正化部２７ａと、該検査条件適正化部２７ａで適正化さ
れて選定された検査条件を設定記憶する検査条件設定部
２８と、ステージ４６を制御するステージ制御部５０
と、これら全体を制御する全体制御部２６と、電子線源
１４、ビーム偏向器１５、対物レンズ（静電光学系）１
８、グリッド等の電圧付与手段１９および被対象物（試
料）であるウエハ２０等を収納した真空試料室４５とよ
りなる。図１６および図１８と異なるのは、画像処理部
２５において被検査対象物上のパターンの寸法等を計測
することにある。なお、画像処理部２５においてパター
ンの寸法を計測するためには、走査制御部４７からビー
ム偏向器１５に与える電子ビームの偏向量（走査量）お
よびステージ制御部５０によってステージを走行させる
変位量（走行量）のデータが必要となる。そのため、画
像処理部２５には、走査制御部４７からビーム偏向器１
５に与える電子ビームの偏向量（走査量）およびステー
ジ制御部５０によってステージを走行させる変位量（走
行量）のデータ（位置情報）２２１が入力されている。
【００７０】本システムのシーケンスは、図１４（ｂ）
に示す如く、第２の実施の形態と同様とする。ただし、
ステップ３５ｃにおいて、全体制御部２６からの指令で
ステージ４６をステージ制御部５０の制御によって所定
の速度でＹ方向に駆動しながら走査制御部４７の制御に
よりビーム偏向器１５を用いて電子線源１４よりの電子
ビームをＸ方向に走査して二次電子検出器１６から連続
した二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次
元デジタル画像信号に変換して画像処理部２５内に設け
られた画像メモリに記憶する。画像処理部２５は、入力
された走査制御部４７からビーム偏向器１５に与える電
子ビームの偏向量（走査量）およびステージ制御部５０
によってステージを走行させる変位量（走行量）のデー
タ（位置情報）２２１を用いて、上記画像メモリに記憶
された画像データに基づいて被対象物の表面に形成され
た所望のパターンの寸法を計測し、その結果を画像処理
部２５内または全体制御部２６内のメモリに記憶し、必
要に応じて作業者に提示すべく出力する。
に示す如く、第２の実施の形態と同様とする。ただし、
ステップ３５ｃにおいて、全体制御部２６からの指令で
ステージ４６をステージ制御部５０の制御によって所定
の速度でＹ方向に駆動しながら走査制御部４７の制御に
よりビーム偏向器１５を用いて電子線源１４よりの電子
ビームをＸ方向に走査して二次電子検出器１６から連続
した二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次
元デジタル画像信号に変換して画像処理部２５内に設け
られた画像メモリに記憶する。画像処理部２５は、入力
された走査制御部４７からビーム偏向器１５に与える電
子ビームの偏向量（走査量）およびステージ制御部５０
によってステージを走行させる変位量（走行量）のデー
タ（位置情報）２２１を用いて、上記画像メモリに記憶
された画像データに基づいて被対象物の表面に形成され
た所望のパターンの寸法を計測し、その結果を画像処理
部２５内または全体制御部２６内のメモリに記憶し、必
要に応じて作業者に提示すべく出力する。
【００７１】本実施の形態によれば、各種の品質、工程
のウエハ上のパターンについて適正な検査条件で計測で
き、特定の品種のみならず、複数の工程から得られるウ
エハ上のパターンの寸法を正確に計測でき、その結果、
図２１に示した品質検査装置として使用することができ
る。即ち、製造工程の途中において光学的に計測できな
いレジストパターンや絶縁膜等のパターンについて微細
な線幅等を正確に計測でき、その結果品質検査を実現す
ることができる。次に本発明に係る電子線を用いて半導
体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシステム
の第６〜第１０の実施の形態について図２２〜図２６を
用いて説明する。図２２は、本発明に係る電子線を用い
て半導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシ
ステムの第６の実施の形態を示す図である。この第６の
実施の形態は、被検査対象物２０の表面にチャージアッ
プが生じた場合において、図４〜図６、図８、図１７に
示すようにセンサ１１（１６）で検出される被検査対象
物の物理的性質を現わした例えば二次電子による画像信
号をＡ／Ｄ変換器２４で変換したデジタル画像信号に現
われるチャージアップの現象に対して画像処理部２５に
おいて検査基準（判定基準）を変えたりしてこのチャー
ジアップの影響を軽減して正しく検査することができる
ようにしたものである。
のウエハ上のパターンについて適正な検査条件で計測で
き、特定の品種のみならず、複数の工程から得られるウ
エハ上のパターンの寸法を正確に計測でき、その結果、
図２１に示した品質検査装置として使用することができ
る。即ち、製造工程の途中において光学的に計測できな
いレジストパターンや絶縁膜等のパターンについて微細
な線幅等を正確に計測でき、その結果品質検査を実現す
ることができる。次に本発明に係る電子線を用いて半導
体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシステム
の第６〜第１０の実施の形態について図２２〜図２６を
用いて説明する。図２２は、本発明に係る電子線を用い
て半導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシ
ステムの第６の実施の形態を示す図である。この第６の
実施の形態は、被検査対象物２０の表面にチャージアッ
プが生じた場合において、図４〜図６、図８、図１７に
示すようにセンサ１１（１６）で検出される被検査対象
物の物理的性質を現わした例えば二次電子による画像信
号をＡ／Ｄ変換器２４で変換したデジタル画像信号に現
われるチャージアップの現象に対して画像処理部２５に
おいて検査基準（判定基準）を変えたりしてこのチャー
ジアップの影響を軽減して正しく検査することができる
ようにしたものである。
【００７２】即ち、図２２に示す実施の形態において
は、検査条件適正化部２７ａにおいて、ＣＰＵ１３１
は、被検査対象物の表面断面構造が異なる各種類につい
て、電子線の高速に走査する走査方向に応じてセンサ１
１（１６）で検出されてＡ／Ｄ変換器２４で変換された
被検査対象物の物理的性質を現わした例えば二次電子に
よるデジタル画像信号に基づいて、電子線の高速に走査
する走査方向に対応させて例えば図６（ｂ）または
（ｃ）、および図８（ｂ）に示すようにチャージアップ
が生じたことによるデジタル画像信号の変化領域（チャ
ージアップによる変化領域）を抽出し、必要に応じて上
記変化領域における平均的な明るさを求める等のチャー
ジアップ判定を行い、その結果を被検査対象物の各種類
毎に外部記憶装置１３７等に記憶する。チャージアップ
が生じたことによるデジタル画像信号の変化領域の抽出
は、例えば上部パターン領域の明るさを消去し、下部パ
ターン領域の明るさを消去する２つの閾値を用いれば実
現することができる。それは、チャージアップによる変
化領域の明るさが、上部パターン領域の明るさと下部パ
ターン領域の明るさとの中間にあるからである。従っ
て、検査条件適正化部２７ａにおいて、外部記憶装置１
３７等に被検査対象物の各種類毎に、電子線の高速に走
査する走査方向に対応させて、繰り返される例えばチッ
プまたはブロックまたは単位領域毎のチャージアップに
よる変化領域を示す二次元のマスクデータ（マスク信
号）（例えば図６（ｄ）（ｅ）および図８（ｃ）に示
す）が形成されることになる。ただし、チャージアップ
による変化領域を示す二次元のマスクデータ（マスク信
号）に対して変化領域のみを拡大する処理を施してそれ
をマスクデータ（マスク信号）２２２として外部記憶装
置１３７等に記憶しておくことが望ましい。また同じ種
類の被検査対象物上の繰り返される例えばチップまたは
ブロックまたは単位領域において、複数種類のチャージ
アップ現象が異なる表面断面構造を有する場合があるの
で、その分まで二次元のマスクデータを用意する必要が
有る。
は、検査条件適正化部２７ａにおいて、ＣＰＵ１３１
は、被検査対象物の表面断面構造が異なる各種類につい
て、電子線の高速に走査する走査方向に応じてセンサ１
１（１６）で検出されてＡ／Ｄ変換器２４で変換された
被検査対象物の物理的性質を現わした例えば二次電子に
よるデジタル画像信号に基づいて、電子線の高速に走査
する走査方向に対応させて例えば図６（ｂ）または
（ｃ）、および図８（ｂ）に示すようにチャージアップ
が生じたことによるデジタル画像信号の変化領域（チャ
ージアップによる変化領域）を抽出し、必要に応じて上
記変化領域における平均的な明るさを求める等のチャー
ジアップ判定を行い、その結果を被検査対象物の各種類
毎に外部記憶装置１３７等に記憶する。チャージアップ
が生じたことによるデジタル画像信号の変化領域の抽出
は、例えば上部パターン領域の明るさを消去し、下部パ
ターン領域の明るさを消去する２つの閾値を用いれば実
現することができる。それは、チャージアップによる変
化領域の明るさが、上部パターン領域の明るさと下部パ
ターン領域の明るさとの中間にあるからである。従っ
て、検査条件適正化部２７ａにおいて、外部記憶装置１
３７等に被検査対象物の各種類毎に、電子線の高速に走
査する走査方向に対応させて、繰り返される例えばチッ
プまたはブロックまたは単位領域毎のチャージアップに
よる変化領域を示す二次元のマスクデータ（マスク信
号）（例えば図６（ｄ）（ｅ）および図８（ｃ）に示
す）が形成されることになる。ただし、チャージアップ
による変化領域を示す二次元のマスクデータ（マスク信
号）に対して変化領域のみを拡大する処理を施してそれ
をマスクデータ（マスク信号）２２２として外部記憶装
置１３７等に記憶しておくことが望ましい。また同じ種
類の被検査対象物上の繰り返される例えばチップまたは
ブロックまたは単位領域において、複数種類のチャージ
アップ現象が異なる表面断面構造を有する場合があるの
で、その分まで二次元のマスクデータを用意する必要が
有る。
【００７３】なお、チャージアップによる変化領域にお
ける検査基準（判定基準）については、ＣＰＵ１３１に
おいて求められる上記変化領域における平均的な明るさ
に基づいて定めても良い。また上記変化領域以外におけ
る検査基準（判定基準）については、上部パターン領域
と下部パターン領域との間の画像コントラストρに基づ
いて定めれば良い。
ける検査基準（判定基準）については、ＣＰＵ１３１に
おいて求められる上記変化領域における平均的な明るさ
に基づいて定めても良い。また上記変化領域以外におけ
る検査基準（判定基準）については、上部パターン領域
と下部パターン領域との間の画像コントラストρに基づ
いて定めれば良い。
【００７４】次に実際に被検査対象物（ウエハ）を検査
することについて説明する。まず検査条件設定部２８
は、実際検査する際指定された被検査対象物の種類に対
応するマスク信号を外部記憶装置１３７等から読出して
ＲＡＭ１３４等に設定記憶する。次に全体制御部２６か
らの指令によりステージ４６をステージ制御部５０から
の制御により所定の速度でＹ方向に駆動しながら走査制
御部４７からの制御によりビーム偏向器１５を用いて電
子線源１４よりの電子ビームをＸ方向に走査してセンサ
１１（二次電子検出器１６）から連続した二次元画像信
号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次元デジタル画像信
号に変換して画像処理部２５の画像メモリ５２に記憶す
る。次に画像比較手段５３において、検出した二次元デ
ジタル画像信号と画像メモリ５２に記憶された二次元デ
ジタル画像信号のうち、本来同一であることが期待され
る（例えば繰り返されるチップまたはブロックまたは単
位領域毎の）画像信号同士を比較する際、上記ＲＡＭ１
３４等に記憶されたマスクデータ２２２を読出して、走
査制御部４７からビーム偏向器１５に与える電子ビーム
の偏向量（走査量）およびステージ制御部５０によって
ステージを走行させる変位量（走行量）のデータ（位置
情報）２２１に基づいて、読出されたマスクデータ２２
２を上記比較される二次元デジタル画像信号と位置合わ
せさせ、上記マスクデータ２２２に基づいて変化領域と
それ以外の領域とにおいて検査基準（判定基準）を変え
て画像信号同士が異なる部分を欠陥として判定し、画像
処理部２５内または全体制御部２６内のメモリに記録す
る。即ち、画像比較手段５３において、本来同一である
ことが期待される（例えば繰り返されるチップまたはブ
ロックまたは単位領域毎の）画像信号同士を比較する
際、上記マスクデータ２２２に基づいてチャージアップ
による変化領域とそれ以外の領域とにおいて検査基準
（判定基準）を変える（例えばチャージアップによる変
化領域において感度を低下させる）ことによって、チャ
ージアップによって検出されるデジタル画像信号に変化
が生じたとしても、誤検出を防止することができる。
することについて説明する。まず検査条件設定部２８
は、実際検査する際指定された被検査対象物の種類に対
応するマスク信号を外部記憶装置１３７等から読出して
ＲＡＭ１３４等に設定記憶する。次に全体制御部２６か
らの指令によりステージ４６をステージ制御部５０から
の制御により所定の速度でＹ方向に駆動しながら走査制
御部４７からの制御によりビーム偏向器１５を用いて電
子線源１４よりの電子ビームをＸ方向に走査してセンサ
１１（二次電子検出器１６）から連続した二次元画像信
号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次元デジタル画像信
号に変換して画像処理部２５の画像メモリ５２に記憶す
る。次に画像比較手段５３において、検出した二次元デ
ジタル画像信号と画像メモリ５２に記憶された二次元デ
ジタル画像信号のうち、本来同一であることが期待され
る（例えば繰り返されるチップまたはブロックまたは単
位領域毎の）画像信号同士を比較する際、上記ＲＡＭ１
３４等に記憶されたマスクデータ２２２を読出して、走
査制御部４７からビーム偏向器１５に与える電子ビーム
の偏向量（走査量）およびステージ制御部５０によって
ステージを走行させる変位量（走行量）のデータ（位置
情報）２２１に基づいて、読出されたマスクデータ２２
２を上記比較される二次元デジタル画像信号と位置合わ
せさせ、上記マスクデータ２２２に基づいて変化領域と
それ以外の領域とにおいて検査基準（判定基準）を変え
て画像信号同士が異なる部分を欠陥として判定し、画像
処理部２５内または全体制御部２６内のメモリに記録す
る。即ち、画像比較手段５３において、本来同一である
ことが期待される（例えば繰り返されるチップまたはブ
ロックまたは単位領域毎の）画像信号同士を比較する
際、上記マスクデータ２２２に基づいてチャージアップ
による変化領域とそれ以外の領域とにおいて検査基準
（判定基準）を変える（例えばチャージアップによる変
化領域において感度を低下させる）ことによって、チャ
ージアップによって検出されるデジタル画像信号に変化
が生じたとしても、誤検出を防止することができる。
【００７５】ところで、図６および図１７に示すよう
に、主として電子線の高速に走査される走査方向と関係
してチャージアップによる変化領域が変化するので、例
えば試料台２１を９０度または１８０度回転させること
によって被検査対象物２０を９０度または１８０度回転
させて電子線の走査方向を変えて、再度センサ１１（二
次電子検出器１６）から連続した二次元画像信号を検出
し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次元デジタル画像信号に変換
し、画像処理部２５で検査することによって、全領域に
亘って同一の検査基準（判定基準）で検査することがで
きる。
に、主として電子線の高速に走査される走査方向と関係
してチャージアップによる変化領域が変化するので、例
えば試料台２１を９０度または１８０度回転させること
によって被検査対象物２０を９０度または１８０度回転
させて電子線の走査方向を変えて、再度センサ１１（二
次電子検出器１６）から連続した二次元画像信号を検出
し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次元デジタル画像信号に変換
し、画像処理部２５で検査することによって、全領域に
亘って同一の検査基準（判定基準）で検査することがで
きる。
【００７６】図２３は、本発明に係る電子線を用いて半
導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシステ
ムの第７の実施の形態を示した図である。図２３に示す
第７の実施の形態においては、被検査対象物２０（２
８）をローデイングし、全体制御部２６からの指令によ
りステージ４６をステージ制御部５０からの制御により
位置合わせをした後、被検査対象物２０上のあるチップ
またはブロックまたは単位領域（パターンからなる場合
も含む）について、電子線を１回走査してセンサ１１
（二次電子検出器１６）から連続した第１の二次元画像
信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４で第１の二次元デジタ
ル画像信号に変換して検査条件適正化部２７ｃの画像メ
モリ２３２に記憶すると共に画像処理部２５の画像メモ
リ５２に記憶する。次に同じチップまたはブロックまた
は単位領域（パターンからなる場合も含む）について、
電子線を複数回走査して（高速に走査する方向を変えて
もよい。）センサ１１（二次電子検出器１６）から連続
した第２の二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４
で第２の二次元デジタル画像信号に変換し、検査条件適
正化部２７ｃのＣＰＵ等から構成されるチャージアップ
判定部２３３において、上記画像メモリ２３２（１３
３）に記憶された第１の二次元デジタル画像信号と上記
第２の二次元デジタル画像信号との差を算出してチャー
ジアップによる変化領域を示す二次元のマスクデータ
（マスク信号）（例えば図６（ｄ）（ｅ）および図８
（ｃ）に示す）を形成してメモリ２３４に記憶する。た
だし、チャージアップによる変化領域を示す二次元のマ
スクデータ（マスク信号）に対して変化領域のみを拡大
する処理を施してそれをマスクデータ（マスク信号）２
３５としてメモリ２３４に記憶しておくことが望まし
い。なお、チャージアップによる変化領域における検査
基準（判定基準）については、チャージアップ判定部２
３３において求められる上記変化領域における平均的な
明るさに基づいて定めても良い。また上記変化領域以外
における検査基準（判定基準）については、上部パター
ン領域と下部パターン領域との間の画像コントラストρ
に基づいて定めれば良い。このように検査条件適正化部
２７ｃにおいてマスクデータ２３５が作成されるまで、
画像比較手段５３において検査を実行しないものとす
る。
導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシステ
ムの第７の実施の形態を示した図である。図２３に示す
第７の実施の形態においては、被検査対象物２０（２
８）をローデイングし、全体制御部２６からの指令によ
りステージ４６をステージ制御部５０からの制御により
位置合わせをした後、被検査対象物２０上のあるチップ
またはブロックまたは単位領域（パターンからなる場合
も含む）について、電子線を１回走査してセンサ１１
（二次電子検出器１６）から連続した第１の二次元画像
信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４で第１の二次元デジタ
ル画像信号に変換して検査条件適正化部２７ｃの画像メ
モリ２３２に記憶すると共に画像処理部２５の画像メモ
リ５２に記憶する。次に同じチップまたはブロックまた
は単位領域（パターンからなる場合も含む）について、
電子線を複数回走査して（高速に走査する方向を変えて
もよい。）センサ１１（二次電子検出器１６）から連続
した第２の二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４
で第２の二次元デジタル画像信号に変換し、検査条件適
正化部２７ｃのＣＰＵ等から構成されるチャージアップ
判定部２３３において、上記画像メモリ２３２（１３
３）に記憶された第１の二次元デジタル画像信号と上記
第２の二次元デジタル画像信号との差を算出してチャー
ジアップによる変化領域を示す二次元のマスクデータ
（マスク信号）（例えば図６（ｄ）（ｅ）および図８
（ｃ）に示す）を形成してメモリ２３４に記憶する。た
だし、チャージアップによる変化領域を示す二次元のマ
スクデータ（マスク信号）に対して変化領域のみを拡大
する処理を施してそれをマスクデータ（マスク信号）２
３５としてメモリ２３４に記憶しておくことが望まし
い。なお、チャージアップによる変化領域における検査
基準（判定基準）については、チャージアップ判定部２
３３において求められる上記変化領域における平均的な
明るさに基づいて定めても良い。また上記変化領域以外
における検査基準（判定基準）については、上部パター
ン領域と下部パターン領域との間の画像コントラストρ
に基づいて定めれば良い。このように検査条件適正化部
２７ｃにおいてマスクデータ２３５が作成されるまで、
画像比較手段５３において検査を実行しないものとす
る。
【００７７】次に実際に被検査対象物（ウエハ）を検査
する場合、図２２に示す実施の形態と同様になる。即
ち、全体制御部２６からの指令によりステージ４６をス
テージ制御部５０からの制御により被検査対象物（ウエ
ハ）を所定の速度でＹ方向に駆動しながら走査制御部４
７からの制御によりビーム偏向器１５を用いて電子線源
１４よりの電子ビームをＸ方向に走査してセンサ１１
（二次電子検出器１６）からチップまたはブロックまた
は単位領域が繰り返される連続した二次元画像信号を検
出し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次元デジタル画像信号に変
換する。次に画像比較手段５３において、検出した二次
元デジタル画像信号と画像メモリ５２に記憶された第１
の二次元デジタル画像信号のうち、本来同一であること
が期待される（例えば繰り返されるチップまたはブロッ
クまたは単位領域毎の）画像信号同士を比較する際、上
記メモリ２３４に記憶されたマスクデータ２３５を読出
して、走査制御部４７からビーム偏向器１５に与える電
子ビームの偏向量（走査量）およびステージ制御部５０
によってステージを走行させる変位量（走行量）のデー
タ（位置情報）２２１に基づいて、読出されたマスクデ
ータ２３５を上記比較される第１の二次元デジタル画像
信号と位置合わせさせ、上記マスクデータ２３５に基づ
いて変化領域とそれ以外の領域とにおいて検査基準（判
定基準）を変えて画像信号同士が異なる部分を欠陥とし
て判定し、画像処理部２５内または全体制御部２６内の
メモリに記録する。即ち、画像比較手段５３において、
本来同一であることが期待される（例えば繰り返される
チップまたはブロックまたは単位領域毎の）画像信号同
士を比較する際、上記マスクデータ２３５に基づいてチ
ャージアップによる変化領域とそれ以外の領域とにおい
て検査基準（判定基準）を変える（例えばチャージアッ
プによる変化領域において感度を低下させる）ことによ
って、チャージアップによって検出されるデジタル画像
信号に変化が生じたとしても、誤検出を防止することが
できる。
する場合、図２２に示す実施の形態と同様になる。即
ち、全体制御部２６からの指令によりステージ４６をス
テージ制御部５０からの制御により被検査対象物（ウエ
ハ）を所定の速度でＹ方向に駆動しながら走査制御部４
７からの制御によりビーム偏向器１５を用いて電子線源
１４よりの電子ビームをＸ方向に走査してセンサ１１
（二次電子検出器１６）からチップまたはブロックまた
は単位領域が繰り返される連続した二次元画像信号を検
出し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次元デジタル画像信号に変
換する。次に画像比較手段５３において、検出した二次
元デジタル画像信号と画像メモリ５２に記憶された第１
の二次元デジタル画像信号のうち、本来同一であること
が期待される（例えば繰り返されるチップまたはブロッ
クまたは単位領域毎の）画像信号同士を比較する際、上
記メモリ２３４に記憶されたマスクデータ２３５を読出
して、走査制御部４７からビーム偏向器１５に与える電
子ビームの偏向量（走査量）およびステージ制御部５０
によってステージを走行させる変位量（走行量）のデー
タ（位置情報）２２１に基づいて、読出されたマスクデ
ータ２３５を上記比較される第１の二次元デジタル画像
信号と位置合わせさせ、上記マスクデータ２３５に基づ
いて変化領域とそれ以外の領域とにおいて検査基準（判
定基準）を変えて画像信号同士が異なる部分を欠陥とし
て判定し、画像処理部２５内または全体制御部２６内の
メモリに記録する。即ち、画像比較手段５３において、
本来同一であることが期待される（例えば繰り返される
チップまたはブロックまたは単位領域毎の）画像信号同
士を比較する際、上記マスクデータ２３５に基づいてチ
ャージアップによる変化領域とそれ以外の領域とにおい
て検査基準（判定基準）を変える（例えばチャージアッ
プによる変化領域において感度を低下させる）ことによ
って、チャージアップによって検出されるデジタル画像
信号に変化が生じたとしても、誤検出を防止することが
できる。
【００７８】ところで、図６および図１７に示すよう
に、主として電子線の高速に走査される走査方向と関係
してチャージアップによる変化領域が変化するので、例
えば試料台２１を９０度または１８０度回転させること
によって被検査対象物２０を９０度または１８０度回転
させて電子線の走査方向を変えて、再度センサ１１（二
次電子検出器１６）から連続した二次元画像信号を検出
し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次元デジタル画像信号に変換
し、画像処理部２５で検査することによって、全領域に
亘って同一の検査基準（判定基準）で検査することがで
きる。
に、主として電子線の高速に走査される走査方向と関係
してチャージアップによる変化領域が変化するので、例
えば試料台２１を９０度または１８０度回転させること
によって被検査対象物２０を９０度または１８０度回転
させて電子線の走査方向を変えて、再度センサ１１（二
次電子検出器１６）から連続した二次元画像信号を検出
し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次元デジタル画像信号に変換
し、画像処理部２５で検査することによって、全領域に
亘って同一の検査基準（判定基準）で検査することがで
きる。
【００７９】図２４は、本発明に係る電子線を用いて半
導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシステ
ムの第８の実施の形態を示した図である。図２４に示す
第８実施の形態は、被検査対象物の表面において同一線
上を電子線を往復走査または２回走査をしながら、二次
元に走査してセンサ１１（二次電子検出器１６）からチ
ップまたはブロックまたは単位領域が繰り返される連続
した二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次
元デジタル画像信号に変換する場合を示す。２４１は、
往復走査または２回走査のうちのＡ／Ｄ変換器２４から
得られる先の１走査線のデジタル画像信号を記憶するシ
フトレジスタ等で構成するメモリである。２４２は画像
加算回路で、メモリ２４１からの先の１走査線のデジタ
ル画像信号とＡ／Ｄ変換器２４から得られる後の１走査
線のデジタル画像信号とを加算するものである。往復走
査の場合には、画像加算回路２４２において、メモリ２
４１から先の１走査線のデジタル画像信号を１８０度反
転させて読出す必要がある。２４３はゲート回路で、往
復走査または２回走査のうちの先の走査の間閉じる回路
である。
導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシステ
ムの第８の実施の形態を示した図である。図２４に示す
第８実施の形態は、被検査対象物の表面において同一線
上を電子線を往復走査または２回走査をしながら、二次
元に走査してセンサ１１（二次電子検出器１６）からチ
ップまたはブロックまたは単位領域が繰り返される連続
した二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器２４で二次
元デジタル画像信号に変換する場合を示す。２４１は、
往復走査または２回走査のうちのＡ／Ｄ変換器２４から
得られる先の１走査線のデジタル画像信号を記憶するシ
フトレジスタ等で構成するメモリである。２４２は画像
加算回路で、メモリ２４１からの先の１走査線のデジタ
ル画像信号とＡ／Ｄ変換器２４から得られる後の１走査
線のデジタル画像信号とを加算するものである。往復走
査の場合には、画像加算回路２４２において、メモリ２
４１から先の１走査線のデジタル画像信号を１８０度反
転させて読出す必要がある。２４３はゲート回路で、往
復走査または２回走査のうちの先の走査の間閉じる回路
である。
【００８０】図２４に示す実施の形態においては、被検
査対象物２０（２８）をローデイングし、全体制御部２
６からの指令によりステージ４６をステージ制御部５０
からの制御により位置合わせをした後、被検査対象物２
０上のあるチップまたはブロックまたは単位領域（パタ
ーンからなる場合も含む）について、電子線を往復走査
または２回走査しながら、二次元に走査してセンサ１１
（二次電子検出器１６）から往復走査または２回走査し
ながらの連続した二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換
器２４で往復走査または２回走査しながらの二次元デジ
タル画像信号に変換し、検査条件適正化部２７ｄのＣＰ
Ｕ等から構成されるチャージアップ判定部２３３におい
て、上記チップまたはブロックまたは単位領域につい
て、メモリ２４１から得られる往復走査または２回走査
の内の先の走査線に基づく二次元デジタル画像信号とＡ
／Ｄ変換器２４から得られる往復走査または２回走査の
内の後の走査線に基づく二次元デジタル画像信号とを差
を算出してチャージアップによる変化領域を示す二次元
のマスクデータ（マスク信号）（例えば図６（ｄ）
（ｅ）および図８（ｃ）に示す）を形成してメモリ２３
４に記憶する。ただし、チャージアップによる変化領域
を示す二次元のマスクデータ（マスク信号）に対して変
化領域のみを拡大する処理を施してそれをマスクデータ
（マスク信号）２３５としてメモリ２３４に記憶してお
くことが望ましい。次に実際に被検査対象物（ウエハ）
を検査する場合、図２２および図２３に示す実施の形態
と同様になる。なお、検査が行われる二次元のデジタル
画像信号が加算回路２４２で加算されたものであるた
め、Ｓ／Ｎ比の向上が図られて、高信頼度の検査を実現
することができる。しかし、電子線の走査が複雑になる
と共に往復走査または２回走査によって得られるデジタ
ル画像信号の位置合わせを正確にすることが必要とな
る。
査対象物２０（２８）をローデイングし、全体制御部２
６からの指令によりステージ４６をステージ制御部５０
からの制御により位置合わせをした後、被検査対象物２
０上のあるチップまたはブロックまたは単位領域（パタ
ーンからなる場合も含む）について、電子線を往復走査
または２回走査しながら、二次元に走査してセンサ１１
（二次電子検出器１６）から往復走査または２回走査し
ながらの連続した二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換
器２４で往復走査または２回走査しながらの二次元デジ
タル画像信号に変換し、検査条件適正化部２７ｄのＣＰ
Ｕ等から構成されるチャージアップ判定部２３３におい
て、上記チップまたはブロックまたは単位領域につい
て、メモリ２４１から得られる往復走査または２回走査
の内の先の走査線に基づく二次元デジタル画像信号とＡ
／Ｄ変換器２４から得られる往復走査または２回走査の
内の後の走査線に基づく二次元デジタル画像信号とを差
を算出してチャージアップによる変化領域を示す二次元
のマスクデータ（マスク信号）（例えば図６（ｄ）
（ｅ）および図８（ｃ）に示す）を形成してメモリ２３
４に記憶する。ただし、チャージアップによる変化領域
を示す二次元のマスクデータ（マスク信号）に対して変
化領域のみを拡大する処理を施してそれをマスクデータ
（マスク信号）２３５としてメモリ２３４に記憶してお
くことが望ましい。次に実際に被検査対象物（ウエハ）
を検査する場合、図２２および図２３に示す実施の形態
と同様になる。なお、検査が行われる二次元のデジタル
画像信号が加算回路２４２で加算されたものであるた
め、Ｓ／Ｎ比の向上が図られて、高信頼度の検査を実現
することができる。しかし、電子線の走査が複雑になる
と共に往復走査または２回走査によって得られるデジタ
ル画像信号の位置合わせを正確にすることが必要とな
る。
【００８１】図２５は、本発明に係る電子線を用いて半
導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシステ
ムの第９の実施の形態を示した図である。図２５に示す
第９実施の形態は、画像比較手段２５４において、本来
同一であることが期待される（例えば繰り返されるチッ
プまたはブロックまたは単位領域毎の）画像信号同士を
比較して不一致として欠陥候補を検出し、この欠陥候補
が含まれている比較された２つの画像の各々を切りだし
回路２５５、２５６の各々により切りだして一旦画像メ
モリ２５７、２５８の各々に記憶し、詳細解析手段２５
９において検査条件設定部２８から得られるチャージア
ップによる変化領域を示す二次元のマスクデータ（マス
ク信号）等を用いて検査基準（判定基準）を変更したり
してチャージアップについて考慮し、真の微細な欠陥等
を検査できるようにしたものである。即ち、遅延回路２
５１は、繰り返されるチップまたはブロックまたは単位
領域分、デジタル画像信号を遅延させるためのもので例
えばシフトレジスタ等で構成される。画像メモリ２５
２、２５３の各々は、複数の走査線からなるある領域の
デジタル画像を記憶するものである。画像比較手段２５
４は、画像メモリ２５２、２５３の各々に記憶された本
来同一であることが期待されるデジタル画像信号を比較
して不一致として欠陥候補を抽出するものである。切り
だし回路２５５、２５６の各々は、画像比較手段２５４
で抽出された欠陥候補が含まれているデジタル画像信号
の各々を、各画像メモリ２５２、２５３の各々から切り
だして画像メモリ２５７、２５８の各々に記憶させるも
のである。詳細解析手段２５９は、画像メモリ２５７、
２５８の各々に切り出されて欠陥候補が含まれるデジタ
ル画像同士を、検査条件設定部２８から得られるチャー
ジアップによる変化領域を示す二次元のマスクデータ
（マスク信号）等を用いて検査基準（判定基準）を変更
したりして詳細解析を行って、真の微細な欠陥等を検査
することができる。この実施の形態によれば、詳細解析
に時間を要する場合、センサ１１（二次電子検出器１
６）から検出される画像の発生に同期させることなく、
真の微細な欠陥等をチャージアップに大きく影響を受け
ることなく、検査することができる。特に真の微細な欠
陥等を見付けるためには、デジタル画像同士を検出する
微細な欠陥サイズより正確に位置合わせをする必要が有
り、そのためには位置ずれ検出も必要となり、さらに複
数のパラメータを用いて複数の特徴を抽出し、この抽出
された特徴に合わせて準備された検査基準（判定基準）
に基づいて判定する必要が有り、詳細解析には時間を要
することになる。
導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシステ
ムの第９の実施の形態を示した図である。図２５に示す
第９実施の形態は、画像比較手段２５４において、本来
同一であることが期待される（例えば繰り返されるチッ
プまたはブロックまたは単位領域毎の）画像信号同士を
比較して不一致として欠陥候補を検出し、この欠陥候補
が含まれている比較された２つの画像の各々を切りだし
回路２５５、２５６の各々により切りだして一旦画像メ
モリ２５７、２５８の各々に記憶し、詳細解析手段２５
９において検査条件設定部２８から得られるチャージア
ップによる変化領域を示す二次元のマスクデータ（マス
ク信号）等を用いて検査基準（判定基準）を変更したり
してチャージアップについて考慮し、真の微細な欠陥等
を検査できるようにしたものである。即ち、遅延回路２
５１は、繰り返されるチップまたはブロックまたは単位
領域分、デジタル画像信号を遅延させるためのもので例
えばシフトレジスタ等で構成される。画像メモリ２５
２、２５３の各々は、複数の走査線からなるある領域の
デジタル画像を記憶するものである。画像比較手段２５
４は、画像メモリ２５２、２５３の各々に記憶された本
来同一であることが期待されるデジタル画像信号を比較
して不一致として欠陥候補を抽出するものである。切り
だし回路２５５、２５６の各々は、画像比較手段２５４
で抽出された欠陥候補が含まれているデジタル画像信号
の各々を、各画像メモリ２５２、２５３の各々から切り
だして画像メモリ２５７、２５８の各々に記憶させるも
のである。詳細解析手段２５９は、画像メモリ２５７、
２５８の各々に切り出されて欠陥候補が含まれるデジタ
ル画像同士を、検査条件設定部２８から得られるチャー
ジアップによる変化領域を示す二次元のマスクデータ
（マスク信号）等を用いて検査基準（判定基準）を変更
したりして詳細解析を行って、真の微細な欠陥等を検査
することができる。この実施の形態によれば、詳細解析
に時間を要する場合、センサ１１（二次電子検出器１
６）から検出される画像の発生に同期させることなく、
真の微細な欠陥等をチャージアップに大きく影響を受け
ることなく、検査することができる。特に真の微細な欠
陥等を見付けるためには、デジタル画像同士を検出する
微細な欠陥サイズより正確に位置合わせをする必要が有
り、そのためには位置ずれ検出も必要となり、さらに複
数のパラメータを用いて複数の特徴を抽出し、この抽出
された特徴に合わせて準備された検査基準（判定基準）
に基づいて判定する必要が有り、詳細解析には時間を要
することになる。
【００８２】図２６は、本発明に係る電子線を用いて半
導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシステ
ムの第１０の実施の形態を示した図である。例えばチャ
ージアップによって、図５（ｂ）に示すように、検出さ
れる画像においてパターンが縮小して検出された場合、
例えば繰り返されるチップまたはブロックまたは単位領
域毎の画像信号同士を比較する場合には、比較する画像
信号同士が同じようにパターンが縮小されるため、不一
致としての欠陥を検出することができる。しかし、パタ
ーンの寸法（線幅や厚さ等）の構造的特徴を抽出する場
合には、チャージアップによって検出される画像におい
て変化が生じた場合には、この変化に応じて構造的特徴
を抽出するためのパラメータを変更する必要が有る。
導体ウエハ等の被対象物上のパターンを検出するシステ
ムの第１０の実施の形態を示した図である。例えばチャ
ージアップによって、図５（ｂ）に示すように、検出さ
れる画像においてパターンが縮小して検出された場合、
例えば繰り返されるチップまたはブロックまたは単位領
域毎の画像信号同士を比較する場合には、比較する画像
信号同士が同じようにパターンが縮小されるため、不一
致としての欠陥を検出することができる。しかし、パタ
ーンの寸法（線幅や厚さ等）の構造的特徴を抽出する場
合には、チャージアップによって検出される画像におい
て変化が生じた場合には、この変化に応じて構造的特徴
を抽出するためのパラメータを変更する必要が有る。
【００８３】この場合の第１０の実施の形態について、
図２６を用いて説明する。被検査対象物の表面断面構造
と同一（特に材質について同一）で、寸法が他の方法に
よって測定されて既知の基準ターゲット（基準試料）を
試料台２１に設置し、その基準ターゲットに対して電子
線を二次元に走査して照射してセンサ１１（二次電子検
出器１６）から二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器
２４で二次元のデジタル画像信号に変換し、検査条件適
正化部２７ａでこの変換された二次元のデジタル画像信
号に基づいて基準ターゲットの寸法等の特徴量を算出
し、既知の基準ターゲットの寸法等の特徴量との差を求
めて、例えば図５（ｂ）に示すように、チャージアップ
によるパターンの縮小率等の特徴量の変化率を算出して
外部記憶装置１３７等に記憶する。被検査対象物の表面
断面構造が多数有る場合に、グループ分けして準備する
基準ターゲットの数を減らし、そのグループ内において
は被検査対象物の表面断面構造の設計情報を用いて補間
または補正すればよい。
図２６を用いて説明する。被検査対象物の表面断面構造
と同一（特に材質について同一）で、寸法が他の方法に
よって測定されて既知の基準ターゲット（基準試料）を
試料台２１に設置し、その基準ターゲットに対して電子
線を二次元に走査して照射してセンサ１１（二次電子検
出器１６）から二次元画像信号を検出し、Ａ／Ｄ変換器
２４で二次元のデジタル画像信号に変換し、検査条件適
正化部２７ａでこの変換された二次元のデジタル画像信
号に基づいて基準ターゲットの寸法等の特徴量を算出
し、既知の基準ターゲットの寸法等の特徴量との差を求
めて、例えば図５（ｂ）に示すように、チャージアップ
によるパターンの縮小率等の特徴量の変化率を算出して
外部記憶装置１３７等に記憶する。被検査対象物の表面
断面構造が多数有る場合に、グループ分けして準備する
基準ターゲットの数を減らし、そのグループ内において
は被検査対象物の表面断面構造の設計情報を用いて補間
または補正すればよい。
【００８４】検査条件設定部２８においては、被検査対
象物の表面断面構造に応じた特徴量の変化率２６４を読
出して設定する。画像処理部２５において、各種パラメ
ータ設定手段２６１は、被検査対象物の表面断面構造の
種類に応じたパターンの寸法（線幅や厚さ等）等の構造
的特徴抽出用の各種パラメータが入力されて記憶された
ものである。補正手段２６２は、被検査対象物の種類を
指定することによって、各種パラメータ設定手段２６１
に設定記憶されたパターンの寸法等の構造的特徴抽出用
の各種パラメータから所望の被検査対象物の種類に適す
るパラメータが読出され、この読出されたパラメータに
対して特徴量の変化率２６４に応じて補正を実行するも
のである。構造的特徴量抽出手段２６３は、Ａ／Ｄ変換
器２４から得られる被検査対象物２０（２８）の二次元
デジタル画像信号から、補正されたパラメータに基づい
て表面の断面構造の特徴量（パターンの寸法等）を抽出
するものである。即ち、構造的特徴量抽出手段２６３
は、走査制御部４７からビーム偏向器１５に与える電子
ビームの偏向量（走査量）およびステージ制御部５０に
よってステージを走行させる変位量（走行量）のデータ
（位置情報）（被検査対象物上の位置座標を示す）２２
１に基づいて、被検査対象物の表面の断面構造の特徴量
の抽出を行う。このように構造的特徴量抽出手段２６３
においては、構造的特徴量を抽出するパラメータを補正
することにより、被検査対象物２０（２８）の表面上に
生じるチャージアップの現象を考慮した形で被検査対象
物の表面における構造的特徴量を抽出することが出来
る。また構造的特徴量抽出手段２６３において抽出され
た構造的特徴量（パターンの寸法等）について、検査基
準（判定基準）と比較することによって検査を実行する
ことができる。
象物の表面断面構造に応じた特徴量の変化率２６４を読
出して設定する。画像処理部２５において、各種パラメ
ータ設定手段２６１は、被検査対象物の表面断面構造の
種類に応じたパターンの寸法（線幅や厚さ等）等の構造
的特徴抽出用の各種パラメータが入力されて記憶された
ものである。補正手段２６２は、被検査対象物の種類を
指定することによって、各種パラメータ設定手段２６１
に設定記憶されたパターンの寸法等の構造的特徴抽出用
の各種パラメータから所望の被検査対象物の種類に適す
るパラメータが読出され、この読出されたパラメータに
対して特徴量の変化率２６４に応じて補正を実行するも
のである。構造的特徴量抽出手段２６３は、Ａ／Ｄ変換
器２４から得られる被検査対象物２０（２８）の二次元
デジタル画像信号から、補正されたパラメータに基づい
て表面の断面構造の特徴量（パターンの寸法等）を抽出
するものである。即ち、構造的特徴量抽出手段２６３
は、走査制御部４７からビーム偏向器１５に与える電子
ビームの偏向量（走査量）およびステージ制御部５０に
よってステージを走行させる変位量（走行量）のデータ
（位置情報）（被検査対象物上の位置座標を示す）２２
１に基づいて、被検査対象物の表面の断面構造の特徴量
の抽出を行う。このように構造的特徴量抽出手段２６３
においては、構造的特徴量を抽出するパラメータを補正
することにより、被検査対象物２０（２８）の表面上に
生じるチャージアップの現象を考慮した形で被検査対象
物の表面における構造的特徴量を抽出することが出来
る。また構造的特徴量抽出手段２６３において抽出され
た構造的特徴量（パターンの寸法等）について、検査基
準（判定基準）と比較することによって検査を実行する
ことができる。
【００８５】本発明に係る電子線を用いて半導体ウエハ
等の被対象物上のパターンを検出するシステムの第１１
の実施の形態を図２７を用いて説明する。１４は電子線
源、１５はビーム偏向器、１６は二次電子検出器であ
る。２１’はウエハ等の被検査対象物２０を、アースに
接地された針２７２で支持するウエハチャックである。
従って、被検査対象物２０に帯電された電荷が針２７２
を通して逃げること、チャージアップの緩和現象が生じ
ることになる。４６はＸ−Ｙステージである。２７１
は、Ｘ−Ｙステージ４６の位置、被検査対象物２０上の
位置座標を検出する位置モニタ用測長器である。２７３
は電子シャワー発生器で、電子シャワーを二次電子が発
生しない程度に被検査対象物２０上に吹付て、正にチャ
ージアップされたのを中和してチャージアップが生じな
いようにするものである。２７４はイオンシャワー発生
器で、イオンシャワーを二次電子が発生しない程度に被
検査対象物２０上に吹付て、負にチャージアップされた
のを中和してチャージアップが生じないようにするもの
である。２７５は負の電位が付与されたメッシュ電極
で、被検査対象物２０の所望の箇所に集束された電子線
（電子ビーム）５を照射したとき、被検査対象物２０の
表面から発生する二次電子を適正に二次電子検出器１６
で検出するために設けたものである。２４’は、二次電
子検出器１６で検出された二次元の二次電子画像信号を
入力する画像入力部で、Ａ／Ｄ変換器２４を含むもので
ある。２５は画像メモリ５２や画像比較手段５３等を有
する画像処理部で、画像入力部２４’に入力された二次
元の二次電子画像信号と位置モニタ用測長器２７１から
得られる被検査対象物２０上の位置座標とに基づいて上
部パターン等の検査を行うものである。２６は、制御用
計算機（全体制御部）であり、ビーム偏向器１５、Ｘ−
Ｙステージ４６、電子シャワー発生器２７３、イオンシ
ャワー発生器２７４およびメッシュ電極２７５への付与
電圧を制御するものである。特に、制御用計算機（全体
制御部）２６は、電子シャワー発生器２７３およびイオ
ンシャワー発生器２７４で吹き付けた電子およびイオン
によって、二次電子検出器１６で検出される２次電子信
号に影響を及ぼさないように制御する必要が有る。
等の被対象物上のパターンを検出するシステムの第１１
の実施の形態を図２７を用いて説明する。１４は電子線
源、１５はビーム偏向器、１６は二次電子検出器であ
る。２１’はウエハ等の被検査対象物２０を、アースに
接地された針２７２で支持するウエハチャックである。
従って、被検査対象物２０に帯電された電荷が針２７２
を通して逃げること、チャージアップの緩和現象が生じ
ることになる。４６はＸ−Ｙステージである。２７１
は、Ｘ−Ｙステージ４６の位置、被検査対象物２０上の
位置座標を検出する位置モニタ用測長器である。２７３
は電子シャワー発生器で、電子シャワーを二次電子が発
生しない程度に被検査対象物２０上に吹付て、正にチャ
ージアップされたのを中和してチャージアップが生じな
いようにするものである。２７４はイオンシャワー発生
器で、イオンシャワーを二次電子が発生しない程度に被
検査対象物２０上に吹付て、負にチャージアップされた
のを中和してチャージアップが生じないようにするもの
である。２７５は負の電位が付与されたメッシュ電極
で、被検査対象物２０の所望の箇所に集束された電子線
（電子ビーム）５を照射したとき、被検査対象物２０の
表面から発生する二次電子を適正に二次電子検出器１６
で検出するために設けたものである。２４’は、二次電
子検出器１６で検出された二次元の二次電子画像信号を
入力する画像入力部で、Ａ／Ｄ変換器２４を含むもので
ある。２５は画像メモリ５２や画像比較手段５３等を有
する画像処理部で、画像入力部２４’に入力された二次
元の二次電子画像信号と位置モニタ用測長器２７１から
得られる被検査対象物２０上の位置座標とに基づいて上
部パターン等の検査を行うものである。２６は、制御用
計算機（全体制御部）であり、ビーム偏向器１５、Ｘ−
Ｙステージ４６、電子シャワー発生器２７３、イオンシ
ャワー発生器２７４およびメッシュ電極２７５への付与
電圧を制御するものである。特に、制御用計算機（全体
制御部）２６は、電子シャワー発生器２７３およびイオ
ンシャワー発生器２７４で吹き付けた電子およびイオン
によって、二次電子検出器１６で検出される２次電子信
号に影響を及ぼさないように制御する必要が有る。
【００８６】なお、本第１１の実施の形態を、前記した
第１〜第１０の実施の形態に適用することも可能であ
る。即ち、前記した第１〜第１０の実施の形態におい
て、被対象物２０の表面に蓄積した電荷が、電子シャワ
ー発生器２７３およびイオンシャワー発生器２７４で吹
き付けた電子およびイオンによって中和されるので、二
次電子または反射電子に基づく検出画像における例えば
コントラストが時間的にほぼ一定の状態で保つことがで
きる。図２１には、ウエハ（半導体基板）２１２が製造
ライン２１１に投入されて多数の製造設備１〜ｎを用い
て製造される製造システムの概略構成を示す。２１３
は、製造ラインを構成する多数の製造設備１〜ｎに対応
して設けられた端末２１４1〜nから入力される様々な製
造条件（製造ロットも含む）と品質検査装置２１５、中
間外観検査装置２１６およびプローブテスタ２１７等で
検査された品質データとが管理される品質管理ネットワ
ークであり、品質管理計算機（図示せず）に接続されて
いる。製造設備に設けられた制御装置を直接品質管理ネ
ットワーク２１３に接続しても良い。
第１〜第１０の実施の形態に適用することも可能であ
る。即ち、前記した第１〜第１０の実施の形態におい
て、被対象物２０の表面に蓄積した電荷が、電子シャワ
ー発生器２７３およびイオンシャワー発生器２７４で吹
き付けた電子およびイオンによって中和されるので、二
次電子または反射電子に基づく検出画像における例えば
コントラストが時間的にほぼ一定の状態で保つことがで
きる。図２１には、ウエハ（半導体基板）２１２が製造
ライン２１１に投入されて多数の製造設備１〜ｎを用い
て製造される製造システムの概略構成を示す。２１３
は、製造ラインを構成する多数の製造設備１〜ｎに対応
して設けられた端末２１４1〜nから入力される様々な製
造条件（製造ロットも含む）と品質検査装置２１５、中
間外観検査装置２１６およびプローブテスタ２１７等で
検査された品質データとが管理される品質管理ネットワ
ークであり、品質管理計算機（図示せず）に接続されて
いる。製造設備に設けられた制御装置を直接品質管理ネ
ットワーク２１３に接続しても良い。
【００８７】品質検査装置２１５においては、所望の製
造装置まで製造されたウエハ２１２に対して少なくとも
ロット単位で、異物欠陥や寸法測長などの検査を行う検
査装置で、光学式に検査する検査装置や本発明に係る電
子線を用いた検査装置も適用することができる。品質検
査装置２１５は、所望の製造装置まで製造されたウエハ
２１２に対して少なくともロット単位で、インラインで
行っても良い。ここにおいて、露光現像されたレジスト
パターン（光に対して透過性を有する。）等の寸法測定
に本発明に係る電子線を用いた検査装置も適用すること
によって、光学方式に比べて高精度の測定検査結果を得
ることが出来る。中間外観検査装置２１６においては、
所望の製造装置まで製造されたウエハ２１２に対して少
なくともロット単位で、ウエハの表面に形成された配線
パターンやスルホールが形成された絶縁膜パターン等の
検査を行う検査装置で、光学式に検査する検査装置や本
発明に係る電子線を用いた検査装置も適用することがで
きる。中間外観検査装置２１６も、品質検査装置２１５
と同様に所望の製造装置まで製造されたウエハ２１２に
対して少なくともロット単位で、インラインで行っても
良い。ここにおいて、スルホールが形成された絶縁膜パ
ターン等の欠陥検査に本発明に係る電子線を用いた検査
装置も適用することによって、光学方式に比べて高精度
の欠陥検査結果を得ることが出来る。
造装置まで製造されたウエハ２１２に対して少なくとも
ロット単位で、異物欠陥や寸法測長などの検査を行う検
査装置で、光学式に検査する検査装置や本発明に係る電
子線を用いた検査装置も適用することができる。品質検
査装置２１５は、所望の製造装置まで製造されたウエハ
２１２に対して少なくともロット単位で、インラインで
行っても良い。ここにおいて、露光現像されたレジスト
パターン（光に対して透過性を有する。）等の寸法測定
に本発明に係る電子線を用いた検査装置も適用すること
によって、光学方式に比べて高精度の測定検査結果を得
ることが出来る。中間外観検査装置２１６においては、
所望の製造装置まで製造されたウエハ２１２に対して少
なくともロット単位で、ウエハの表面に形成された配線
パターンやスルホールが形成された絶縁膜パターン等の
検査を行う検査装置で、光学式に検査する検査装置や本
発明に係る電子線を用いた検査装置も適用することがで
きる。中間外観検査装置２１６も、品質検査装置２１５
と同様に所望の製造装置まで製造されたウエハ２１２に
対して少なくともロット単位で、インラインで行っても
良い。ここにおいて、スルホールが形成された絶縁膜パ
ターン等の欠陥検査に本発明に係る電子線を用いた検査
装置も適用することによって、光学方式に比べて高精度
の欠陥検査結果を得ることが出来る。
【００８８】プローブテスタ２１７は、完成されたウエ
ハ上に形成されたＩＣチップ全数に亘って電気的特性検
査を行う装置である。従って、プローブテスタ２１７か
らはウエハ上にチップ毎に不良項目が検出される。品質
管理計算機は、品質検査装置２１５、中間外観検査装置
２１６およびプローブテスタ２１７から得られる検査結
果が品質管理ネットワーク２１３を介して得られ、その
検査結果を解析することによって不良原因が推定され、
その不良原因を誘起する製造工程（製造装置）が特定さ
れ、その情報が製造装置の端末に報告され、不良が発生
しないように製造条件の変更や修正を行う。
ハ上に形成されたＩＣチップ全数に亘って電気的特性検
査を行う装置である。従って、プローブテスタ２１７か
らはウエハ上にチップ毎に不良項目が検出される。品質
管理計算機は、品質検査装置２１５、中間外観検査装置
２１６およびプローブテスタ２１７から得られる検査結
果が品質管理ネットワーク２１３を介して得られ、その
検査結果を解析することによって不良原因が推定され、
その不良原因を誘起する製造工程（製造装置）が特定さ
れ、その情報が製造装置の端末に報告され、不良が発生
しないように製造条件の変更や修正を行う。
【００８９】即ち、半導体基板（ウエハ）上に、層間絶
縁膜、保護膜等の絶縁膜や配線金属膜等を成膜処理する
成膜ドライプロセス、配線パターンやスルホール等を有
する絶縁膜パターン等を形成するエッチングドライプロ
セス、レジスト塗布して露光現像してレジストパターン
を形成する露光現像プロセス、レジスト除去プロセス、
絶縁膜等を平坦化する平坦化プロセスおよび洗浄プロセ
ス等を経て半導体が製造される。従って、半導体の製造
ラインは、上記各プロセスを実現する各種の処理装置と
該各処理装置を制御する制御装置とを有する多数の製造
装置１〜ｎを配置して構成される。そして本発明に係る
電子線を用いた検査装置を、上記所望の製造装置の間に
設置し、この検査装置によって製造装置で製造されたウ
エハ上のパターンの検査を行い、その結果を品質管理ネ
ットワーク２１３を介して品質管理用計算機に送信し、
品質管理計算機はこの検査データと過去の品質管理デー
タとに基づいて不良原因を究明し、その不良原因を誘起
している製造設備の端末に報告する。報告を受けた端末
は、不良原因に応じた対策制御を製造設備に対して行
う。不良が発生しないように製造条件（プロセス処理条
件）の変更や修正（クリーニングも含む）、即ち制御を
行う。
縁膜、保護膜等の絶縁膜や配線金属膜等を成膜処理する
成膜ドライプロセス、配線パターンやスルホール等を有
する絶縁膜パターン等を形成するエッチングドライプロ
セス、レジスト塗布して露光現像してレジストパターン
を形成する露光現像プロセス、レジスト除去プロセス、
絶縁膜等を平坦化する平坦化プロセスおよび洗浄プロセ
ス等を経て半導体が製造される。従って、半導体の製造
ラインは、上記各プロセスを実現する各種の処理装置と
該各処理装置を制御する制御装置とを有する多数の製造
装置１〜ｎを配置して構成される。そして本発明に係る
電子線を用いた検査装置を、上記所望の製造装置の間に
設置し、この検査装置によって製造装置で製造されたウ
エハ上のパターンの検査を行い、その結果を品質管理ネ
ットワーク２１３を介して品質管理用計算機に送信し、
品質管理計算機はこの検査データと過去の品質管理デー
タとに基づいて不良原因を究明し、その不良原因を誘起
している製造設備の端末に報告する。報告を受けた端末
は、不良原因に応じた対策制御を製造設備に対して行
う。不良が発生しないように製造条件（プロセス処理条
件）の変更や修正（クリーニングも含む）、即ち制御を
行う。
【００９０】
【発明の効果】本発明によれば、被対象物に電子線を照
射した際のチャージアップの現象およびチャージアップ
の緩和現象を軽減して被対象物の表面断面構造に適する
検査条件を設定して、被対象物に対して信頼性の高い検
査、計測、画像の表示等を実行することができる効果を
奏する。また本発明によれば、被対象物に電子線を照射
した際生じるチャージアップの現象およびチャージアッ
プの緩和現象に適する検査条件を設定して、被対象物に
対して信頼性の高い検査、計測、画像の表示等を実行す
ることができる効果を奏する。また本発明によれば、半
導体製造ラインの中で製造途中の半導体基板を実際に検
査することができるので、この検査した結果を半導体製
造ラインを構成する製造設備への制御データとして用い
ることにより、信頼性の高い半導体を安定して生産する
ことができる。
射した際のチャージアップの現象およびチャージアップ
の緩和現象を軽減して被対象物の表面断面構造に適する
検査条件を設定して、被対象物に対して信頼性の高い検
査、計測、画像の表示等を実行することができる効果を
奏する。また本発明によれば、被対象物に電子線を照射
した際生じるチャージアップの現象およびチャージアッ
プの緩和現象に適する検査条件を設定して、被対象物に
対して信頼性の高い検査、計測、画像の表示等を実行す
ることができる効果を奏する。また本発明によれば、半
導体製造ラインの中で製造途中の半導体基板を実際に検
査することができるので、この検査した結果を半導体製
造ラインを構成する製造設備への制御データとして用い
ることにより、信頼性の高い半導体を安定して生産する
ことができる。
【図１】本発明に係る複数の材質に対する加速電圧Ｅと
二次電子放出効率ηとの関係を示した図である。
二次電子放出効率ηとの関係を示した図である。
【図２】図１に示す如く、加速電圧をほぼＥａにして複
数の材質に対して二次電子放出効率ηが近い場合におけ
る検出画像の実施の形態を示す図である。
数の材質に対して二次電子放出効率ηが近い場合におけ
る検出画像の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明に係る材質Ａ（上部パターン）と材質Ｂ
（下部パターン）とからなる表面断面構造を有する被対
象物に電子線を照射して材質Ａ（上部パターン）が正に
チャージアップされる状況を示す略断面図である。
（下部パターン）とからなる表面断面構造を有する被対
象物に電子線を照射して材質Ａ（上部パターン）が正に
チャージアップされる状況を示す略断面図である。
【図４】図３に示す如く、材質Ａ（上部パターン）が正
にチャージアップしたときに検出画像において欠陥が小
さく検出させることを説明するための図である。
にチャージアップしたときに検出画像において欠陥が小
さく検出させることを説明するための図である。
【図５】材質Ａ（上部パターン）が正にチャージアップ
したときに検出画像において上部パターンが縮小するこ
とを説明するための図である。
したときに検出画像において上部パターンが縮小するこ
とを説明するための図である。
【図６】材質Ａ（上部パターン）が正にチャージアップ
したときに検出画像においてチャージアップの影響が電
子線の高速走査方向に関係して現われることとマスク信
号とを示す図である。
したときに検出画像においてチャージアップの影響が電
子線の高速走査方向に関係して現われることとマスク信
号とを示す図である。
【図７】本発明に係る材質Ａ（上部パターン）と材質Ｂ
（下部パターン）とからなる表面断面構造を有する被対
象物に電子線を照射して材質Ａ（上部パターン）が負に
チャージアップされる状況を示す略断面図である。
（下部パターン）とからなる表面断面構造を有する被対
象物に電子線を照射して材質Ａ（上部パターン）が負に
チャージアップされる状況を示す略断面図である。
【図８】材質Ａ（上部パターン）が負にチャージアップ
したときに検出画像においてチャージアップの影響とし
てコントラストの低下が現われることとマスク信号とを
示す図である。
したときに検出画像においてチャージアップの影響とし
てコントラストの低下が現われることとマスク信号とを
示す図である。
【図９】材質Ａ（上部パターン）が負にチャージアップ
したときに検出画像において電子線の走査回数により変
化することを説明するための図である。
したときに検出画像において電子線の走査回数により変
化することを説明するための図である。
【図１０】本発明に係るある材質において正および負の
電位勾配αを付与した場合における二次電子放出率ηの
変化を示す図である。
電位勾配αを付与した場合における二次電子放出率ηの
変化を示す図である。
【図１１】本発明に係る被対象物の表面断面構造である
上部パターンが材質Ａで下部パターンが材質Ｂの場合に
おいてチャージアップの発生を低減するように適正な加
速電圧Ｅと適正な電位勾配αを設定する実施の形態を説
明するための図である。
上部パターンが材質Ａで下部パターンが材質Ｂの場合に
おいてチャージアップの発生を低減するように適正な加
速電圧Ｅと適正な電位勾配αを設定する実施の形態を説
明するための図である。
【図１２】本発明に係る被対象物の表面断面構造である
上部パターンが材質Ｂで下部パターンが材質Ａの場合に
おいてチャージアップの発生を低減するように適正な加
速電圧Ｅと適正な電位勾配αを設定する実施の形態を説
明するための図である。
上部パターンが材質Ｂで下部パターンが材質Ａの場合に
おいてチャージアップの発生を低減するように適正な加
速電圧Ｅと適正な電位勾配αを設定する実施の形態を説
明するための図である。
【図１３】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムの第１の実施の形態を示す図である。
るシステムの第１の実施の形態を示す図である。
【図１４】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムにおける各種シーケンスを説明するための図
である。
るシステムにおける各種シーケンスを説明するための図
である。
【図１５】本発明に係る検査条件適正化部および検査条
件設定部のハード構成の一実施の形態を示す概略構成図
である。
件設定部のハード構成の一実施の形態を示す概略構成図
である。
【図１６】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムの第２の実施の形態を示す図である。
るシステムの第２の実施の形態を示す図である。
【図１７】電子線を往復走査する場合において、検出さ
れる画像信号としてパターンの下流側に生じるチャージ
アップの現象を説明するための図である。
れる画像信号としてパターンの下流側に生じるチャージ
アップの現象を説明するための図である。
【図１８】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムの第３の実施の形態を示す図である。
るシステムの第３の実施の形態を示す図である。
【図１９】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムの第４の実施の形態を示す図である。
るシステムの第４の実施の形態を示す図である。
【図２０】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムの第５の実施の形態を示す図である。
るシステムの第５の実施の形態を示す図である。
【図２１】本発明に係る半導体の製造ラインの一実施の
形態を示す図である。
形態を示す図である。
【図２２】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムの第６の実施の形態を示す図である。
るシステムの第６の実施の形態を示す図である。
【図２３】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムの第７の実施の形態を示す図である。
るシステムの第７の実施の形態を示す図である。
【図２４】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムの第８の実施の形態を示す図である。
るシステムの第８の実施の形態を示す図である。
【図２５】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムの第９の実施の形態を示す図である。
るシステムの第９の実施の形態を示す図である。
【図２６】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムの第１０の実施の形態を示す図である。
るシステムの第１０の実施の形態を示す図である。
【図２７】本発明に係る被対象物上のパターンを検出す
るシステムの第１１の実施の形態を示す図である。
るシステムの第１１の実施の形態を示す図である。
１…材質Ａ（上部パターン）、２…材質Ｂ（下部パター
ン） ３…材質Ａ（上部パターン）、４…材質Ｂ（下部パター
ン）、５…電子線 ６…二次電子、７…欠陥、８…材質Ａ（上部パターン） ９…材質Ｂ（下部パターン）、１１…センサ（二次電子
検出器） １３…高さ検出センサ、１４…電子線源、１５…ビーム
偏向器 １６…二次電子検出器、１７…ＥｘＢ、 １８…対物レ
ンズ １９…電位付与手段（グリッド等）、２０…被対象物
（被検査対象物） ２１…試料台、２２…焦点位置制御部、２３…電位制御
部 ２４…Ａ／Ｄ変換器、２５…画像処理部、２６…全体制
御部（制御用計算機） ２８…ウエハ、２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ
…検査条件適正化部 ２８…検査条件設定部、４５…真空試料室、４６…ステ
ージ ４７…走査制御部、４８…グリッド電圧調整、４９…試
料台電位調整 ５０…ステージ制御部、５１…線源電位調整、５２…画
像メモリ ５３…画像比較手段、５４…画像表示部、５５…モニ
タ、５６…計測処理部 ７１…二次電子、７２…負の等電位線、７３…０Ｖの等
電位線 １３１…ＣＰＵ、１３２…ＲＯＭ、１３３…画像メモ
リ、１３４…ＲＡＭ １３５…入力手段（キーボード、マウス等）、１３６…
表示手段（モニタ） １３７…外部記憶装置、１３８…ＣＡＤデータ、２１１
…製造ライン ２１２…ウエハ、２１３…品質管理ネットワーク、２１
４…端末 ２１５…品質検査装置、２１６…中間外観検査装置、２
１７…プローブテスタ ２３２…画像メモリ、２３４…メモリ、２３５…マスク
データ ２４１…メモリ、２４２…画像加算回路、２４３…ゲー
ト回路 ２５１…遅延回路、２５４…画像比較手段、２５５、２
５６…切りだし回路 ２５７、２５８…画像メモリ、２５９…詳細解析手段 ２６３…構造的特徴抽出手段、２７１…位置モニタ用測
長器 ２７３…電子シャワー発生器、２７４…イオンシャワー
発生器
ン） ３…材質Ａ（上部パターン）、４…材質Ｂ（下部パター
ン）、５…電子線 ６…二次電子、７…欠陥、８…材質Ａ（上部パターン） ９…材質Ｂ（下部パターン）、１１…センサ（二次電子
検出器） １３…高さ検出センサ、１４…電子線源、１５…ビーム
偏向器 １６…二次電子検出器、１７…ＥｘＢ、 １８…対物レ
ンズ １９…電位付与手段（グリッド等）、２０…被対象物
（被検査対象物） ２１…試料台、２２…焦点位置制御部、２３…電位制御
部 ２４…Ａ／Ｄ変換器、２５…画像処理部、２６…全体制
御部（制御用計算機） ２８…ウエハ、２７、２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ
…検査条件適正化部 ２８…検査条件設定部、４５…真空試料室、４６…ステ
ージ ４７…走査制御部、４８…グリッド電圧調整、４９…試
料台電位調整 ５０…ステージ制御部、５１…線源電位調整、５２…画
像メモリ ５３…画像比較手段、５４…画像表示部、５５…モニ
タ、５６…計測処理部 ７１…二次電子、７２…負の等電位線、７３…０Ｖの等
電位線 １３１…ＣＰＵ、１３２…ＲＯＭ、１３３…画像メモ
リ、１３４…ＲＡＭ １３５…入力手段（キーボード、マウス等）、１３６…
表示手段（モニタ） １３７…外部記憶装置、１３８…ＣＡＤデータ、２１１
…製造ライン ２１２…ウエハ、２１３…品質管理ネットワーク、２１
４…端末 ２１５…品質検査装置、２１６…中間外観検査装置、２
１７…プローブテスタ ２３２…画像メモリ、２３４…メモリ、２３５…マスク
データ ２４１…メモリ、２４２…画像加算回路、２４３…ゲー
ト回路 ２５１…遅延回路、２５４…画像比較手段、２５５、２
５６…切りだし回路 ２５７、２５８…画像メモリ、２５９…詳細解析手段 ２６３…構造的特徴抽出手段、２７１…位置モニタ用測
長器 ２７３…電子シャワー発生器、２７４…イオンシャワー
発生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｃ Ｚ (72)発明者 久邇 朝宏 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 松山 幸雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 高木 裕治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 品田 博之 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 野副 真理 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 杉本 有俊 東京都青梅市今井2326番地株式会社日立製 作所デバイス開発センタ内
Claims (38)
- 【請求項１】電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍に
おける電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧で
電子線ビームを被対象物に対して照射し、前記制御され
た電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変化
をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を示す
信号に基づいて被対象物について検査または計測を行う
ことを特徴とする電子線式検査方法。 - 【請求項２】電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍に
おける電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧で
電子線ビームを被対象物に対して照射し、前記制御され
た電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変化
をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を示す
信号を表示手段に表示することを特徴とする電子線式検
査方法。 - 【請求項３】被対象物の表面における断面構造の種類に
応じて電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍における
電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧で電子線
ビームを被対象物に対して照射し、前記制御された電位
勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変化をセン
サで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号に
基づいて被対象物について検査または計測を行うことを
特徴とする電子線式検査方法。 - 【請求項４】被対象物の表面における少なくとも材質の
種類に応じて電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍に
おける電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧で
電子線ビームを被対象物に対して照射し、前記制御され
た電位勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変化
をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を示す
信号に基づいて被対象物について検査または計測を行う
ことを特徴とする電子線式検査方法。 - 【請求項５】被対象物の表面における断面構造の変化に
応じて電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍における
電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧で電子線
ビームを被対象物に対して照射し、前記制御された電位
勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変化をセン
サで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号に
基づいて被対象物について検査または計測を行うことを
特徴とする電子線式検査方法。 - 【請求項６】被対象物上への電子線ビーム照射領域にお
ける断面構造の種類または変化に応じて電子線ビームの
加速電圧と被対象物近傍における電位勾配とを制御し、
この制御された加速電圧で電子線ビームを被対象物に対
して照射し、前記制御された電位勾配に応じて被対象物
から発生する物理的な変化をセンサで検出し、この検出
された物理的な変化を示す信号に基づいて被対象物につ
いて検査または計測を行うことを特徴とする電子線式検
査方法。 - 【請求項７】被対象物の表面におけるチャージアップの
現象に対応する適正な電子線ビームの加速電圧と被対象
物近傍における電位勾配とを設定し、この設定された加
速電圧に制御された状態で電子線ビームを被対象物に対
して照射し、前記設定された電位勾配に制御された電位
勾配に応じて被対象物から発生する物理的な変化をセン
サで検出し、この検出された物理的な変化を示す信号に
基づいて被対象物について検査または計測を行うことを
特徴とする電子線式検査方法。 - 【請求項８】被対象物の表面における断面構造の種類ま
たは変化に対応したその表面のチャージアップの現象に
対応する適正な電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍
における電位勾配とを設定し、この設定された加速電圧
に制御された状態で電子線ビームを被対象物に対して照
射し、前記設定された電位勾配に制御された電位勾配に
応じて被対象物から発生する物理的な変化をセンサで検
出し、この検出された物理的な変化を示す信号に基づい
て被対象物について検査または計測を行うことを特徴と
する電子線式検査方法。 - 【請求項９】前記チャージアップの現象を二次電子放出
効率として捉えることを特徴とする請求項７又は８記載
の電子線式検査方法。 - 【請求項１０】前記電子線ビームの加速電圧は、０．３
ＫＶ〜５ＫＶの範囲であることを特徴とする請求項１又
は２又は３又は４又は５又は６又は７又は８記載の電子
線式検査方法。 - 【請求項１１】前記被対象物近傍における電位勾配は、
５ＫＶ／ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は
２又は３又は４又は５又は６又は７又は８記載の電子線
式検査方法。 - 【請求項１２】電子線ビームの試料上の加速電圧、又は
試料上の電界勾配、又はビーム電流、又はビーム径、又
は画像検出周波数、又は画像寸法、又はプリチャージ、
又はディスチャージ、又はそれらの組合せを制御し、電
子線ビームを被対象物に対して照射し、被対象物から発
生する物理的な変化をセンサで検出し、この検出された
物理的な変化を示す信号から被対象物について検査また
は計測を行うことを特徴とする電子線式検査方法。 - 【請求項１３】被対象物の表面における断面構造の種類
または変化に対応させて電子線ビームの試料上の加速電
圧、又は試料上の電界勾配、又はビーム電流、又はビー
ム径、又は画像検出周波数、又は画像寸法、又はプリチ
ャージ、又はディスチャージ、又はそれらの組合せを制
御し、電子線ビームを被対象物に対して照射し、被対象
物から発生する物理的な変化をセンサで検出し、この検
出された物理的な変化を示す信号から被対象物について
検査または計測を行うことを特徴とする電子線式検査方
法。 - 【請求項１４】電子線ビームを被対象物に対して照射
し、被対象物から発生する物理的な変化をセンサで検出
し、この検出された物理的な変化を示す信号から被対象
物の表面におけるチャージアップの現象に対応する検査
条件に基づいて被対象物について検査または計測を行う
ことを特徴とする電子線式検査方法。 - 【請求項１５】電子線ビームを被対象物に対して照射
し、被対象物から発生する物理的な変化をセンサで検出
し、この検出された物理的な変化を示す信号から被対象
物の表面における断面構造の種類または変化に対応した
その表面のチャージアップの現象に対応する検査条件に
基づいて被対象物について検査または計測を行うことを
特徴とする電子線式検査方法。 - 【請求項１６】電子線ビームを被対象物に対して照射
し、被対象物から発生する物理的な変化をセンサで検出
し、この検出された物理的な変化を示す信号から被対象
物の表面におけるチャージアップの現象に対応する特徴
抽出パラメータに基づいて被対象物について構造的特徴
を抽出することを特徴とする電子線式検査方法。 - 【請求項１７】電子線ビームを被対象物に対して照射
し、被対象物から発生する物理的な変化をセンサで検出
し、この検出された物理的な変化を示す信号から被対象
物の表面における断面構造の種類または変化に対応した
その表面のチャージアップの現象に対応する特徴抽出パ
ラメータに基づいて被対象物について構造的特徴を抽出
することを特徴とする電子線式検査方法。 - 【請求項１８】被対象物の表面にプリチャージ又はディ
スチャージを与え、電子線ビームを被対象物に対して照
射し、被対象物から発生する物理的な変化をセンサで検
出し、この検出された物理的な変化を示す信号から被対
象物について検査または計測を行うことを特徴とする電
子線式検査方法。 - 【請求項１９】被対象物の表面にプリチャージ又はディ
スチャージを与え、電子線ビームを被対象物に対して照
射し、被対象物から発生する物理的な変化をセンサで検
出し、この検出された物理的な変化を示す信号から被対
象物の表面における構造的特徴を抽出することを特徴と
する電子線式検査方法。 - 【請求項２０】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍
における電位勾配とを制御する電位制御手段と、該電位
制御手段によって制御された加速電圧で電子線ビームを
被対象物に対して照射した際、前記電位制御手段によっ
て制御された電位勾配に応じて被対象物から発生する物
理的な変化を検出するセンサと、該センサから検出され
る物理的な変化を示す信号に基づいて被対象物について
検査または計測を行う画像処理手段とを備えたことを特
徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項２１】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍
における電位勾配とを制御する電位制御手段と、該電位
制御手段によって制御された加速電圧で電子線ビームを
被対象物に対して照射した際、前記電位制御手段によっ
て制御された電位勾配に応じて被対象物から発生する物
理的な変化を検出するセンサと、該センサから検出され
る物理的な変化を示す信号を表示する表示手段とを備え
たことを特徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項２２】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、被対象物の表面における断面構造の種類
または変化に応じて電子線ビームの加速電圧と被対象物
近傍における電位勾配とを制御する電位制御手段と、該
電位制御手段によって制御された加速電圧で電子線ビー
ムを被対象物に対して照射した際、前記電位制御手段に
よって制御された電位勾配に応じて被対象物から発生す
る物理的な変化を検出するセンサと、該センサから検出
される物理的な変化を示す信号に基づいて被対象物につ
いて検査または計測を行う画像処理手段とを備えたこと
を特徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項２３】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、被対象物の表面における少なくとも材質
の種類または変化に応じて電子線ビームの加速電圧と被
対象物近傍における電位勾配とを制御する電位制御手段
と、該電位制御手段によって制御された加速電圧で電子
線ビームを被対象物に対して照射した際、前記電位制御
手段によって制御された電位勾配に応じて被対象物から
発生する物理的な変化を検出するセンサと、該センサか
ら検出される物理的な変化を示す信号に基づいて被対象
物について検査または計測を行う画像処理手段とを備え
たことを特徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項２４】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、被対象物上への電子線ビーム照射領域に
おける断面構造の種類または変化に応じて電子線ビーム
の加速電圧と被対象物近傍における電位勾配とを制御す
る電位制御手段と、該電位制御手段によって制御された
加速電圧で電子線ビームを被対象物に対して照射した
際、前記電位制御手段によって制御された電位勾配に応
じて被対象物から発生する物理的な変化を検出するセン
サと、該センサから検出される物理的な変化を示す信号
に基づいて被対象物について検査または計測を行う画像
処理手段とを備えたことを特徴とする電子線式検査装
置。 - 【請求項２５】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、被対象物の表面におけるチャージアップ
の現象に対応する適正な電子線ビームの加速電圧と被対
象物近傍における電位勾配とを制御する電位制御手段
と、該電位制御手段によって制御された加速電圧で電子
線ビームを被対象物に対して照射した際、前記電位制御
手段によって制御された電位勾配に応じて被対象物から
発生する物理的な変化を検出するセンサと、該センサか
ら検出される物理的な変化を示す信号に基づいて被対象
物について検査または計測を行う画像処理手段とを備え
たことを特徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項２６】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、被対象物の表面における断面構造の種類
または変化に対応したその表面のチャージアップの現象
に対応する適正な電子線ビームの加速電圧と被対象物近
傍における電位勾配とを制御する電位制御手段と、該電
位制御手段によって制御された加速電圧で電子線ビーム
を被対象物に対して照射した際、前記電位制御手段によ
って制御された電位勾配に応じて被対象物から発生する
物理的な変化を検出するセンサと、該センサから検出さ
れる物理的な変化を示す信号に基づいて被対象物につい
て検査または計測を行う画像処理手段とを備えたことを
特徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項２７】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、電子線ビームの試料上の加速電圧、又は
試料上の電界勾配、又はビーム電流、又はビーム径、又
は画像検出周波数、又は画像寸法、又はプリチャージ、
又はディスチャージ、又はそれらの組合せを制御する制
御手段と、電子線ビームを被対象物に対して照射した
際、被対象物から発生する物理的な変化を検出するセン
サと、前記センサから検出される物理的な変化を示す信
号から被対象物について検査または計測を行う画像処理
手段とを備えたことを特徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項２８】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、被対象物の表面における断面構造の種類
または変化に対応させて電子線ビームの試料上の加速電
圧、又は試料上の電界勾配、又はビーム電流、又はビー
ム径、又は画像検出周波数、又は画像寸法、又はプリチ
ャージ、又はディスチャージ、又はそれらの組合せを制
御する制御手段と、電子線ビームを被対象物に対して照
射した際、被対象物から発生する物理的な変化を検出す
るセンサと、前記センサから検出される物理的な変化を
示す信号から被対象物について検査または計測を行う画
像処理手段とを備えたことを特徴とする電子線式検査装
置。 - 【請求項２９】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、電子線ビームを被対象物に対して照射し
た際、被対象物から発生する物理的な変化を検出するセ
ンサと、被対象物の表面におけるチャージアップの現象
に対応する検査条件を作成する検査条件作成手段と、前
記センサから検出される物理的な変化を示す信号から前
記検査条件作成手段で作成された検査条件に基づいて被
対象物について検査または計測を行う画像処理手段とを
備えたことを特徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項３０】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、電子線ビームを被対象物に対して照射し
た際、被対象物から発生する物理的な変化を検出するセ
ンサと、被対象物の表面における断面構造の種類または
変化に対応したその表面のチャージアップの現象に対応
する検査条件を作成する検査条件作成手段と、前記セン
サから検出される物理的な変化を示す信号から前記検査
条件作成手段で作成された検査条件に基づいて被対象物
について検査または計測を行う画像処理手段とを備えた
ことを特徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項３１】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、電子線ビームを被対象物に対して照射し
た際、被対象物から発生する物理的な変化を検出するセ
ンサと、被対象物の表面におけるチャージアップの現象
に対応する特徴抽出パラメータを作成する特徴抽出パラ
メータ作成手段と、前記センサから検出される物理的な
変化を示す信号から前特徴抽出パラメータ作成手段で作
成された特徴抽出パラメータに基づいて被対象物につい
て構造的特徴を抽出する画像処理手段とを備えたことを
特徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項３２】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、被対象物の表面にプリチャージ又はディ
スチャージを与える手段と、電子線ビームを被対象物に
対して照射した際、被対象物から発生する物理的な変化
を検出するセンサと、該センサから検出される物理的な
変化を示す信号から検査条件に基づいて被対象物につい
て検査または計測を行う画像処理手段とを備えたことを
特徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項３３】電子線源と、該電子線源から出射された
電子線ビームを偏向させるビーム偏向器と、該電子線源
から出射された電子線ビームを被対象物上に集束させる
対物レンズと、被対象物の表面にプリチャージ又はディ
スチャージを与える手段と、電子線ビームを被対象物に
対して照射した際、被対象物から発生する物理的な変化
を検出するセンサと、該センサから検出される物理的な
変化を示す信号から特徴抽出パラメータに基づいて被対
象物について構造的特徴を抽出する画像処理手段とを備
えたことを特徴とする電子線式検査装置。 - 【請求項３４】基板を処理する複数の処理装置と該複数
の処理装置を制御する制御装置とを備えた半導体製造ラ
インであって、所定の処理装置で処理された基板上に電
子線ビームを照射することによって得られる画像信号に
基づいて検査する電子線式検査装置を備え、該電子線式
検査装置から得られる検査結果に基づいて前記制御装置
により前記処理装置を制御することを特徴とする半導体
の製造ライン。 - 【請求項３５】電子線ビームの加速電圧と被対象物近傍
における電位勾配とを制御し、この制御された加速電圧
で電子線ビームを被対象物に対して照射し、前記制御さ
れた電位勾配に応じて半導体基板から発生する物理的な
変化をセンサで検出し、この検出された物理的な変化を
示す信号に基づいて半導体基板について検査または計測
を行って半導体基板を製造することを特徴とする半導体
の製造方法。 - 【請求項３６】電子線ビームの試料上の加速電圧、又は
試料上の電界勾配、又はビーム電流、又はビーム径、又
は画像検出周波数、又は画像寸法、又はプリチャージ、
又はディスチャージ、又はそれらの組合せを制御し、電
子線ビームを半導体基板に対して照射し、半導体基板か
ら発生する物理的な変化をセンサで検出し、この検出さ
れた物理的な変化を示す信号から半導体基板について検
査または計測を行って半導体基板を製造することを特徴
とする半導体の製造方法。 - 【請求項３７】電子線ビームを半導体基板に対して照射
し、半導体基板から発生する物理的な変化をセンサで検
出し、この検出された物理的な変化を示す信号から半導
体基板の表面におけるチャージアップの現象に対応する
検査条件に基づいて半導体基板について検査または計測
を行って半導体基板を製造することを特徴とする半導体
の製造方法。 - 【請求項３８】前記検査または計測結果を解析して所定
のプロセスにフィードバックすることを特徴とする請求
項３５又は３６又は３７記載の半導体の製造方法。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP8193143A JPH09320505A (ja) | 1996-03-29 | 1996-07-23 | 電子線式検査方法及びその装置並びに半導体の製造方法及びその製造ライン |
| US08/824,413 US5986263A (en) | 1996-03-29 | 1997-03-26 | Electron beam inspection method and apparatus and semiconductor manufacturing method and its manufacturing line utilizing the same |
| US09/437,313 US6172365B1 (en) | 1996-03-29 | 1999-11-10 | Electron beam inspection method and apparatus and semiconductor manufacturing method and its manufacturing line utilizing the same |
| US09/752,468 US6373054B2 (en) | 1996-03-29 | 2001-01-03 | Electron beam inspection method and apparatus and semiconductor manufacturing method and its manufacturing line utilizing the same |
| US10/103,194 US6717142B2 (en) | 1996-03-29 | 2002-03-22 | Electron beam inspection method and apparatus and semiconductor manufacturing method and its manufacturing line utilizing the same |
| US10/785,949 US6828554B2 (en) | 1996-03-29 | 2004-02-26 | Electron beam inspection method and apparatus and semiconductor manufacturing method and its manufacturing line utilizing the same |
| US11/003,506 US7122796B2 (en) | 1996-03-29 | 2004-12-06 | Electron beam inspection method and apparatus and semiconductor manufacturing method and its manufacturing line utilizing the same |
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|---|---|---|---|
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| JP2002065506A Division JP2002310963A (ja) | 1996-03-29 | 2002-03-11 | 電子線式検査方法及びその装置並びに半導体の製造方法 |
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Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000208085A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-07-28 | Schlumberger Technol Inc | 低電圧粒子ビ―ムを用いた半導体検査用の電圧コントラスト方法及び装置 |
| JP2000277048A (ja) * | 1999-03-23 | 2000-10-06 | Nikon Corp | 荷電粒子線を用いた物体表面の観察装置及び方法 |
| JP2001236915A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-08-31 | Applied Materials Inc | 集束方法およびシステム |
| JP2003303568A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-24 | Keyence Corp | 電子顕微鏡のチャージアップ防止方法および電子顕微鏡 |
| JP2004134374A (ja) * | 2002-07-09 | 2004-04-30 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | 半導体装置の電子顕微鏡による観察方法およびその装置 |
| WO2006016613A1 (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-16 | Hitachi High-Technologies Corporation | 走査型電子顕微鏡 |
| JP2006208367A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-08-10 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン検査方法および検査装置 |
| US7241993B2 (en) | 2000-06-27 | 2007-07-10 | Ebara Corporation | Inspection system by charged particle beam and method of manufacturing devices using the system |
| JP2007189238A (ja) * | 1998-04-20 | 2007-07-26 | Hitachi Ltd | 半導体製造装置、および半導体検査装置 |
| JP2007220615A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置及び荷電粒子線画像生成方法 |
| JP2007533089A (ja) * | 2004-04-15 | 2007-11-15 | ナヴォテック・ゲーエムベーハー | 荷電粒子のビームにより表面を調査又は改変する装置及び方法 |
| JP2009192345A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Hitachi High-Technologies Corp | 外観検査方法及び検査装置 |
| US7728294B2 (en) | 2006-06-08 | 2010-06-01 | Hitachi High-Technologies Corporation | Semiconductor wafer inspection tool and semiconductor wafer inspection method |
| JP2010267766A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Hitachi High-Technologies Corp | ウェハ検査条件決定方法及びウェハ検査条件決定システム |
| WO2011001635A1 (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 半導体検査装置及びそれを用いた半導体検査方法 |
| WO2011121875A1 (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 電子ビーム照射方法、及び走査電子顕微鏡 |
| US8036447B2 (en) | 2005-02-01 | 2011-10-11 | Hitachi High-Technologies Corporation | Inspection apparatus for inspecting patterns of a substrate |
Families Citing this family (151)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6127683A (en) * | 1996-09-05 | 2000-10-03 | Hitachi, Ltd. | Electron beam drawing apparatus |
| US6466687B1 (en) * | 1997-02-12 | 2002-10-15 | The University Of Iowa Research Foundation | Method and apparatus for analyzing CT images to determine the presence of pulmonary tissue pathology |
| US6504393B1 (en) * | 1997-07-15 | 2003-01-07 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for testing semiconductor and integrated circuit structures |
| US6365897B1 (en) * | 1997-12-18 | 2002-04-02 | Nikon Corporation | Electron beam type inspection device and method of making same |
| US6452677B1 (en) * | 1998-02-13 | 2002-09-17 | Micron Technology Inc. | Method and apparatus for detecting defects in the manufacture of an electronic device |
| US6509564B1 (en) | 1998-04-20 | 2003-01-21 | Hitachi, Ltd. | Workpiece holder, semiconductor fabricating apparatus, semiconductor inspecting apparatus, circuit pattern inspecting apparatus, charged particle beam application apparatus, calibrating substrate, workpiece holding method, circuit pattern inspecting method, and charged particle beam application method |
| PL195600B1 (pl) | 1998-05-15 | 2007-10-31 | Astrazeneca Ab | Pochodne benzamidowe, sposób ich wytwarzania, zawierające je kompozycje farmaceutyczne oraz ich zastosowanie do wytwarzania leku do leczenia stanów medycznych powstających za pośrednictwem cytokin |
| US6124140A (en) * | 1998-05-22 | 2000-09-26 | Micron Technology, Inc. | Method for measuring features of a semiconductor device |
| JP3666267B2 (ja) | 1998-09-18 | 2005-06-29 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子ビーム走査式自動検査装置 |
| JP4236742B2 (ja) * | 1998-10-29 | 2009-03-11 | 株式会社日立製作所 | 走査形電子顕微鏡 |
| JP2000162286A (ja) * | 1998-12-01 | 2000-06-16 | Advantest Corp | 電子ビームテスタ及び画像処理装置 |
| US6252412B1 (en) | 1999-01-08 | 2001-06-26 | Schlumberger Technologies, Inc. | Method of detecting defects in patterned substrates |
| US6421457B1 (en) * | 1999-02-12 | 2002-07-16 | Applied Materials, Inc. | Process inspection using full and segment waveform matching |
| US6414308B1 (en) * | 1999-03-12 | 2002-07-02 | International Business Machines Corporation | Method for determining opened/unopened semiconductor contacts using a scanning electron microscope |
| KR100546289B1 (ko) | 1999-04-23 | 2006-01-26 | 삼성전자주식회사 | 전자빔 검사 장치를 이용한 콘택홀의 인라인 모니터링 방법 |
| US6538249B1 (en) * | 1999-07-09 | 2003-03-25 | Hitachi, Ltd. | Image-formation apparatus using charged particle beams under various focus conditions |
| US6763130B1 (en) * | 1999-07-21 | 2004-07-13 | Applied Materials, Inc. | Real time defect source identification |
| US6545491B2 (en) | 1999-08-27 | 2003-04-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for detecting defects in semiconductor devices and methods of using the same |
| KR100351059B1 (ko) * | 2000-11-23 | 2002-09-05 | 삼성전자 주식회사 | 반도체 소자의 전기적 결함 검사 장치, 이를 이용한 반도체 소자의 전기적 결함 검사 방법 |
| JP3737656B2 (ja) * | 1999-09-27 | 2006-01-18 | 株式会社東芝 | 荷電ビーム露光方法 |
| US6724928B1 (en) * | 1999-12-02 | 2004-04-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Real-time photoemission detection system |
| JP2001189263A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Toshiba Corp | 合わせずれ検査方法及び荷電ビーム露光方法 |
| US6664546B1 (en) * | 2000-02-10 | 2003-12-16 | Kla-Tencor | In-situ probe for optimizing electron beam inspection and metrology based on surface potential |
| JP3784603B2 (ja) * | 2000-03-02 | 2006-06-14 | 株式会社日立製作所 | 検査方法及びその装置並びに検査装置における検査条件設定方法 |
| JP3670553B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2005-07-13 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路解析装置、半導体集積回路解析方法及び半導体集積回路解析方法を実行するためのプログラムを記録した記録媒体 |
| JP4290316B2 (ja) * | 2000-05-11 | 2009-07-01 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | 配線ショート箇所の検査方法及び検査装置 |
| JP3874996B2 (ja) * | 2000-05-30 | 2007-01-31 | ファブソリューション株式会社 | デバイス検査方法および装置 |
| US7235800B1 (en) * | 2000-05-31 | 2007-06-26 | Advanced Micro Devices, Inc. | Electrical probing of SOI circuits |
| JP4408538B2 (ja) * | 2000-07-24 | 2010-02-03 | 株式会社日立製作所 | プローブ装置 |
| JP2002076087A (ja) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Mitsubishi Electric Corp | 抜き取り検査管理システム |
| JP2002134396A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Sony Corp | 半導体装置の製造方法および半導体パターン自動調節装置 |
| US6855929B2 (en) * | 2000-12-01 | 2005-02-15 | Ebara Corporation | Apparatus for inspection with electron beam, method for operating same, and method for manufacturing semiconductor device using former |
| JP2003004427A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Hitachi Ltd | 画像比較による欠陥検査方法及びその装置 |
| JP2003100246A (ja) | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Toshiba Corp | 荷電ビーム装置並びにパターン測定方法およびパターン描画方法 |
| US7361894B2 (en) * | 2002-10-22 | 2008-04-22 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method of forming a sample image and charged particle beam apparatus |
| US7034296B2 (en) * | 2001-11-21 | 2006-04-25 | Hitachi High-Technologies Corporation | Method of forming a sample image and charged particle beam apparatus |
| WO2003044821A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Hitachi High-Technologies Corporation | Sample imaging method and charged particle beam system |
| US6850321B1 (en) * | 2002-07-09 | 2005-02-01 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Dual stage defect region identification and defect detection method and apparatus |
| US7170075B2 (en) * | 2002-07-18 | 2007-01-30 | Rudolph Technologies, Inc. | Inspection tool with a 3D point sensor to develop a focus map |
| US6990743B2 (en) * | 2002-08-29 | 2006-01-31 | Micron Technology, Inc. | Process for monitoring measuring device performance |
| US7528614B2 (en) * | 2004-12-22 | 2009-05-05 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for voltage contrast analysis of a wafer using a tilted pre-charging beam |
| US6724476B1 (en) * | 2002-10-01 | 2004-04-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Low defect metrology approach on clean track using integrated metrology |
| US20040069945A1 (en) * | 2002-10-09 | 2004-04-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method for measuring an electrical charge of a photoresist layer |
| US7446474B2 (en) * | 2002-10-10 | 2008-11-04 | Applied Materials, Inc. | Hetero-junction electron emitter with Group III nitride and activated alkali halide |
| US7015467B2 (en) * | 2002-10-10 | 2006-03-21 | Applied Materials, Inc. | Generating electrons with an activated photocathode |
| JP2004198265A (ja) * | 2002-12-18 | 2004-07-15 | Dainippon Printing Co Ltd | 加工製品の外観検査、選別方法および加工製品の外観検査、選別システム |
| JP2004227879A (ja) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Hitachi Ltd | パターン検査方法及びパターン検査装置 |
| JP3787123B2 (ja) * | 2003-02-13 | 2006-06-21 | 株式会社東芝 | 検査方法、プロセッサ及び半導体装置の製造方法 |
| JP4056412B2 (ja) * | 2003-03-10 | 2008-03-05 | 株式会社東京精密 | パターン検査方法及び装置 |
| US7211796B2 (en) * | 2003-05-27 | 2007-05-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Substrate inspection apparatus, substrate inspection method and method of manufacturing semiconductor device |
| US7196300B2 (en) * | 2003-07-18 | 2007-03-27 | Rudolph Technologies, Inc. | Dynamic focusing method and apparatus |
| KR101041661B1 (ko) * | 2003-07-30 | 2011-06-14 | 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드 | 다중 검출기들을 갖는 스캐닝 전자 현미경 및 다중 검출기기반 이미징을 위한 방법 |
| US7870504B1 (en) | 2003-10-01 | 2011-01-11 | TestPlant Inc. | Method for monitoring a graphical user interface on a second computer display from a first computer |
| KR20050033167A (ko) * | 2003-10-06 | 2005-04-12 | 삼성전자주식회사 | 180°회전 복사기능이 구비된 복사장치 및 180°회전복사방법 |
| JP4230880B2 (ja) * | 2003-10-17 | 2009-02-25 | 株式会社東芝 | 欠陥検査方法 |
| US7842933B2 (en) * | 2003-10-22 | 2010-11-30 | Applied Materials Israel, Ltd. | System and method for measuring overlay errors |
| WO2005073807A1 (en) | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Computer-implemented methods for detecting defects in reticle design data |
| JP2005243681A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-08 | Tokyo Electron Ltd | 膜改質方法、膜改質装置及びスリミング量の制御方法 |
| JP4528014B2 (ja) * | 2004-04-05 | 2010-08-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料検査方法 |
| US7232997B2 (en) * | 2004-04-15 | 2007-06-19 | Nawotec Gmbh | Apparatus and method for investigating or modifying a surface with a beam of charged particles |
| US7017933B2 (en) * | 2004-05-27 | 2006-03-28 | Mickley Anthony M | Lighted guide post assembly for boat trailers |
| US7813638B2 (en) * | 2004-06-07 | 2010-10-12 | Rudolph Technologies, Inc. | System for generating camera triggers |
| US7634127B1 (en) * | 2004-07-01 | 2009-12-15 | Advanced Micro Devices, Inc. | Efficient storage of fail data to aid in fault isolation |
| JP2006058083A (ja) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Pioneer Electronic Corp | 表示パネル検査装置及び検査方法 |
| US7230240B2 (en) * | 2004-08-31 | 2007-06-12 | Credence Systems Corporation | Enhanced scanning control of charged particle beam systems |
| JP4904034B2 (ja) | 2004-09-14 | 2012-03-28 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | レチクル・レイアウト・データを評価するための方法、システム及び搬送媒体 |
| US7176468B2 (en) * | 2004-09-16 | 2007-02-13 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Method for charging substrate to a potential |
| US7587080B1 (en) | 2004-11-04 | 2009-09-08 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Image retention user interface |
| US7381970B2 (en) * | 2005-01-31 | 2008-06-03 | Summer Schneider | Specimen stage for charged-particle scanning microscopy |
| US7253410B1 (en) | 2005-03-16 | 2007-08-07 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Charge-control pre-scanning for e-beam imaging |
| US7769225B2 (en) | 2005-08-02 | 2010-08-03 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for detecting defects in a reticle design pattern |
| US7662648B2 (en) * | 2005-08-31 | 2010-02-16 | Micron Technology, Inc. | Integrated circuit inspection system |
| US7492450B2 (en) * | 2005-10-24 | 2009-02-17 | General Electric Company | Methods and apparatus for inspecting an object |
| US8041103B2 (en) | 2005-11-18 | 2011-10-18 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a position of inspection data in design data space |
| US7676077B2 (en) * | 2005-11-18 | 2010-03-09 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for utilizing design data in combination with inspection data |
| US7570796B2 (en) | 2005-11-18 | 2009-08-04 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for utilizing design data in combination with inspection data |
| US7491934B2 (en) * | 2006-01-13 | 2009-02-17 | Ut-Battelle, Llc | SEM technique for imaging and measuring electronic transport in nanocomposites based on electric field induced contrast |
| US7560939B1 (en) | 2006-02-17 | 2009-07-14 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Electrical defect detection using pre-charge and sense scanning with prescribed delays |
| JP2007225384A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Konica Minolta Sensing Inc | 反射特性測定装置 |
| JP4870450B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2012-02-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 検査装置、および検査方法 |
| JP4734148B2 (ja) | 2006-03-14 | 2011-07-27 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料観察方法，画像処理装置、及び荷電粒子線装置 |
| JP4705869B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2011-06-22 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線システム、およびパターン計測方法 |
| US7473567B2 (en) * | 2006-03-30 | 2009-01-06 | Tokyo Electron Limited | Change rate prediction method, storage medium, and substrate processing system |
| US20070235665A1 (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Applied Materials, Inc. | Charged particle beam system and method for manufacturing and inspecting LCD devices |
| KR100741985B1 (ko) * | 2006-07-13 | 2007-07-23 | 삼성전자주식회사 | 기준 이미지 설정 방법 및 장치, 및 이를 이용한 패턴 검사방법 및 장치 |
| JP2008039743A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 外観検査装置及び外観検査方法 |
| US7488938B1 (en) * | 2006-08-23 | 2009-02-10 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Charge-control method and apparatus for electron beam imaging |
| WO2008032387A1 (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-20 | Advantest Corporation | Pattern dimension measuring device and pattern area measuring method |
| US8314627B2 (en) | 2006-10-13 | 2012-11-20 | Ricoh Company, Limited | Latent-image measuring device and latent-image carrier |
| US20080099436A1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-05-01 | Michael Grimbergen | Endpoint detection for photomask etching |
| US20080176149A1 (en) * | 2006-10-30 | 2008-07-24 | Applied Materials, Inc. | Endpoint detection for photomask etching |
| WO2008077100A2 (en) | 2006-12-19 | 2008-06-26 | Kla-Tencor Corporation | Systems and methods for creating inspection recipes |
| WO2008086282A2 (en) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Kla-Tencor Corporation | Methods and systems for using electrical information for a device being fabricated on a wafer to perform one or more defect-related functions |
| JP5010925B2 (ja) * | 2007-01-12 | 2012-08-29 | 株式会社ジャパンディスプレイイースト | 液晶表示モジュール |
| US7835564B2 (en) * | 2007-04-30 | 2010-11-16 | International Business Machines Corporation | Non-destructive, below-surface defect rendering using image intensity analysis |
| US7738093B2 (en) | 2007-05-07 | 2010-06-15 | Kla-Tencor Corp. | Methods for detecting and classifying defects on a reticle |
| US7962863B2 (en) | 2007-05-07 | 2011-06-14 | Kla-Tencor Corp. | Computer-implemented methods, systems, and computer-readable media for determining a model for predicting printability of reticle features on a wafer |
| US7925075B2 (en) * | 2007-05-07 | 2011-04-12 | General Electric Company | Inspection system and methods with autocompensation for edge break gauging orientation |
| US8213704B2 (en) | 2007-05-09 | 2012-07-03 | Kla-Tencor Corp. | Methods and systems for detecting defects in a reticle design pattern |
| US7767982B2 (en) * | 2007-06-06 | 2010-08-03 | Hermes-Microvision, Inc. | Optical auto focusing system and method for electron beam inspection tool |
| US7796804B2 (en) * | 2007-07-20 | 2010-09-14 | Kla-Tencor Corp. | Methods for generating a standard reference die for use in a die to standard reference die inspection and methods for inspecting a wafer |
| US7711514B2 (en) | 2007-08-10 | 2010-05-04 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Computer-implemented methods, carrier media, and systems for generating a metrology sampling plan |
| TWI469235B (zh) | 2007-08-20 | 2015-01-11 | Kla Tencor Corp | 決定實際缺陷是潛在系統性缺陷或潛在隨機缺陷之由電腦實施之方法 |
| US8139844B2 (en) | 2008-04-14 | 2012-03-20 | Kla-Tencor Corp. | Methods and systems for determining a defect criticality index for defects on wafers |
| KR101729669B1 (ko) * | 2008-07-28 | 2017-04-24 | 케이엘에이-텐코어 코오포레이션 | 웨이퍼 상의 메모리 디바이스 영역에서 검출된 결함들을 분류하기 위한 컴퓨터-구현 방법들, 컴퓨터-판독 가능 매체, 및 시스템들 |
| US8775101B2 (en) | 2009-02-13 | 2014-07-08 | Kla-Tencor Corp. | Detecting defects on a wafer |
| SG164298A1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-29 | Visionxtreme Pte Ltd | Object inspection system |
| US8204297B1 (en) | 2009-02-27 | 2012-06-19 | Kla-Tencor Corp. | Methods and systems for classifying defects detected on a reticle |
| US8112241B2 (en) | 2009-03-13 | 2012-02-07 | Kla-Tencor Corp. | Methods and systems for generating an inspection process for a wafer |
| JP5287385B2 (ja) * | 2009-03-13 | 2013-09-11 | オムロン株式会社 | 計測装置 |
| JP5227902B2 (ja) * | 2009-06-16 | 2013-07-03 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子顕微鏡装置及び荷電粒子ビーム制御方法 |
| US8538167B2 (en) * | 2010-01-07 | 2013-09-17 | Raytheon Company | Designating corridors to provide estimates of structures |
| US8781781B2 (en) | 2010-07-30 | 2014-07-15 | Kla-Tencor Corp. | Dynamic care areas |
| JP2012138316A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Hitachi High-Technologies Corp | マイクロスケール管理機能を備えた荷電粒子線装置 |
| US9170211B2 (en) | 2011-03-25 | 2015-10-27 | Kla-Tencor Corp. | Design-based inspection using repeating structures |
| US9046475B2 (en) | 2011-05-19 | 2015-06-02 | Applied Materials Israel, Ltd. | High electron energy based overlay error measurement methods and systems |
| US8575573B2 (en) | 2011-05-20 | 2013-11-05 | Hermes Microvision, Inc. | Structure for discharging extreme ultraviolet mask |
| US9485846B2 (en) * | 2011-05-20 | 2016-11-01 | Hermes Microvision Inc. | Method and system for inspecting an EUV mask |
| US9859089B2 (en) | 2011-05-20 | 2018-01-02 | Hermes Microvision Inc. | Method and system for inspecting and grounding an EUV mask |
| US9087367B2 (en) | 2011-09-13 | 2015-07-21 | Kla-Tencor Corp. | Determining design coordinates for wafer defects |
| US8831334B2 (en) | 2012-01-20 | 2014-09-09 | Kla-Tencor Corp. | Segmentation for wafer inspection |
| US9535100B2 (en) | 2012-05-14 | 2017-01-03 | Bwxt Nuclear Operations Group, Inc. | Beam imaging sensor and method for using same |
| US9383460B2 (en) | 2012-05-14 | 2016-07-05 | Bwxt Nuclear Operations Group, Inc. | Beam imaging sensor |
| US8826200B2 (en) | 2012-05-25 | 2014-09-02 | Kla-Tencor Corp. | Alteration for wafer inspection |
| US9189844B2 (en) | 2012-10-15 | 2015-11-17 | Kla-Tencor Corp. | Detecting defects on a wafer using defect-specific information |
| WO2014074649A1 (en) | 2012-11-06 | 2014-05-15 | Purdue Research Foundation | Methods for directed irradiation synthesis with ion and thermal beams |
| JP5597234B2 (ja) * | 2012-11-08 | 2014-10-01 | 日立アロカメディカル株式会社 | Ｘ線測定補助具 |
| US9053527B2 (en) | 2013-01-02 | 2015-06-09 | Kla-Tencor Corp. | Detecting defects on a wafer |
| US9134254B2 (en) | 2013-01-07 | 2015-09-15 | Kla-Tencor Corp. | Determining a position of inspection system output in design data space |
| US9311698B2 (en) | 2013-01-09 | 2016-04-12 | Kla-Tencor Corp. | Detecting defects on a wafer using template image matching |
| US9092846B2 (en) | 2013-02-01 | 2015-07-28 | Kla-Tencor Corp. | Detecting defects on a wafer using defect-specific and multi-channel information |
| JP5965851B2 (ja) * | 2013-02-15 | 2016-08-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 試料観察装置 |
| US9865512B2 (en) | 2013-04-08 | 2018-01-09 | Kla-Tencor Corp. | Dynamic design attributes for wafer inspection |
| US9310320B2 (en) | 2013-04-15 | 2016-04-12 | Kla-Tencor Corp. | Based sampling and binning for yield critical defects |
| JP2015025758A (ja) * | 2013-07-26 | 2015-02-05 | Hoya株式会社 | 基板検査方法、基板製造方法および基板検査装置 |
| US9508611B2 (en) * | 2013-08-14 | 2016-11-29 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor inspection method, semiconductor inspection device and manufacturing method of semiconductor element |
| JP2015141985A (ja) * | 2014-01-28 | 2015-08-03 | 株式会社東芝 | 検査装置、及び検査方法 |
| JP6454533B2 (ja) * | 2014-12-15 | 2019-01-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
| US9490101B2 (en) * | 2015-03-16 | 2016-11-08 | Applied Materials Israel Ltd. | System and method for scanning an object |
| KR101677715B1 (ko) * | 2015-07-31 | 2016-11-23 | 정진훈 | 방사선 영상화 방법 및 시스템 |
| GB2547220A (en) | 2016-02-10 | 2017-08-16 | Testplant Europe Ltd | Method of, and apparatus for, testing computer hardware and software |
| GB2547222A (en) | 2016-02-10 | 2017-08-16 | Testplant Europe Ltd | Method of, and apparatus for, testing computer hardware and software |
| JP6935168B2 (ja) * | 2016-02-12 | 2021-09-15 | 株式会社ディスコ | 加工装置 |
| JP6613219B2 (ja) * | 2016-09-02 | 2019-11-27 | 株式会社日立製作所 | 走査型顕微鏡 |
| DE102017203879B4 (de) * | 2017-03-09 | 2023-06-07 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Verfahren zum Analysieren einer defekten Stelle einer photolithographischen Maske |
| JP7173730B2 (ja) * | 2017-11-24 | 2022-11-16 | キヤノン株式会社 | 処理装置を管理する管理方法、管理装置、プログラム、および、物品製造方法 |
| CN109860070A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-06-07 | 德淮半导体有限公司 | 电子束检测样品及检测方法 |
| TWI725695B (zh) * | 2020-01-06 | 2021-04-21 | 緯創資通股份有限公司 | 檢體檢驗機台與其操作方法 |
| US12196687B2 (en) | 2020-02-27 | 2025-01-14 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for inspecting pattern defects |
| CN113053764B (zh) * | 2020-02-27 | 2025-06-27 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 用于检查图案缺陷的方法 |
| DE102020124307B4 (de) | 2020-09-17 | 2026-01-29 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung zum Analysieren und/oder Bearbeiten einer Probe mit einem Teilchenstrahl und Verfahren |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2467224A (en) * | 1948-02-21 | 1949-04-12 | Rca Corp | Neutralization of electrostatic charges in electron-optical instruments |
| CH391912A (de) * | 1961-11-09 | 1965-05-15 | Trueb Taeuber & Co Ag | Verfahren zur Sichtbarmachung und Aufnahme von elektronenoptischen Bildern |
| US3467224A (en) * | 1968-03-05 | 1969-09-16 | Mary Lou Curtis | Cable safety clamping device for oil wells and the like |
| US4443278A (en) * | 1981-05-26 | 1984-04-17 | International Business Machines Corporation | Inspection of multilayer ceramic circuit modules by electrical inspection of green specimens |
| US4453086A (en) * | 1981-12-31 | 1984-06-05 | International Business Machines Corporation | Electron beam system with reduced charge buildup |
| US4675530A (en) * | 1985-07-11 | 1987-06-23 | Eaton Corporation | Charge density detector for beam implantation |
| JP2569057B2 (ja) * | 1987-07-10 | 1997-01-08 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線マスクの欠陥修正方法 |
| JPH01220350A (ja) * | 1988-02-26 | 1989-09-04 | Hitachi Ltd | 帯電抑制方法及びその装置を用いた粒子線照射装置 |
| JP3148353B2 (ja) * | 1991-05-30 | 2001-03-19 | ケーエルエー・インストルメンツ・コーポレーション | 電子ビーム検査方法とそのシステム |
| US5216500A (en) * | 1991-07-15 | 1993-06-01 | Rj Lee Group, Inc. | Simultaneously recording of video image and microscope stage position data |
| JP3730263B2 (ja) * | 1992-05-27 | 2005-12-21 | ケーエルエー・インストルメンツ・コーポレーション | 荷電粒子ビームを用いた自動基板検査の装置及び方法 |
| US5401973A (en) * | 1992-12-04 | 1995-03-28 | Atomic Energy Of Canada Limited | Industrial material processing electron linear accelerator |
| US5404110A (en) * | 1993-03-25 | 1995-04-04 | International Business Machines Corporation | System using induced current for contactless testing of wiring networks |
| JP3323021B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2002-09-09 | 株式会社日立製作所 | 走査形電子顕微鏡及びそれを用いた試料像観察方法 |
| US5757015A (en) * | 1995-06-08 | 1998-05-26 | Fujitsu Limited | Charged-particle-beam exposure device and charged-particle-beam exposure method |
| JPH09184715A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Hitachi Ltd | パターン形状検査装置 |
| US6172363B1 (en) * | 1996-03-05 | 2001-01-09 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for inspecting integrated circuit pattern |
| US6252412B1 (en) * | 1999-01-08 | 2001-06-26 | Schlumberger Technologies, Inc. | Method of detecting defects in patterned substrates |
| US6763130B1 (en) * | 1999-07-21 | 2004-07-13 | Applied Materials, Inc. | Real time defect source identification |
| JP3737656B2 (ja) * | 1999-09-27 | 2006-01-18 | 株式会社東芝 | 荷電ビーム露光方法 |
-
1996
- 1996-07-23 JP JP8193143A patent/JPH09320505A/ja active Pending
-
1997
- 1997-03-26 US US08/824,413 patent/US5986263A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-11-10 US US09/437,313 patent/US6172365B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-01-03 US US09/752,468 patent/US6373054B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-03-22 US US10/103,194 patent/US6717142B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-02-26 US US10/785,949 patent/US6828554B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-12-06 US US11/003,506 patent/US7122796B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007189238A (ja) * | 1998-04-20 | 2007-07-26 | Hitachi Ltd | 半導体製造装置、および半導体検査装置 |
| KR100653499B1 (ko) * | 1999-01-08 | 2006-12-04 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 저전압 입자빔을 이용한 반도체 조사용 전압 콘트라스트방법 및 장치 |
| JP2000208085A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-07-28 | Schlumberger Technol Inc | 低電圧粒子ビ―ムを用いた半導体検査用の電圧コントラスト方法及び装置 |
| JP2000277048A (ja) * | 1999-03-23 | 2000-10-06 | Nikon Corp | 荷電粒子線を用いた物体表面の観察装置及び方法 |
| JP2001236915A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-08-31 | Applied Materials Inc | 集束方法およびシステム |
| US7241993B2 (en) | 2000-06-27 | 2007-07-10 | Ebara Corporation | Inspection system by charged particle beam and method of manufacturing devices using the system |
| US8803103B2 (en) | 2000-06-27 | 2014-08-12 | Ebara Corporation | Inspection system by charged particle beam and method of manufacturing devices using the system |
| US8368031B2 (en) | 2000-06-27 | 2013-02-05 | Ebara Corporation | Inspection system by charged particle beam and method of manufacturing devices using the system |
| US9368314B2 (en) | 2000-06-27 | 2016-06-14 | Ebara Corporation | Inspection system by charged particle beam and method of manufacturing devices using the system |
| US7411191B2 (en) | 2000-06-27 | 2008-08-12 | Ebara Corporation | Inspection system by charged particle beam and method of manufacturing devices using the system |
| US8053726B2 (en) | 2000-06-27 | 2011-11-08 | Ebara Corporation | Inspection system by charged particle beam and method of manufacturing devices using the system |
| JP2003303568A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-24 | Keyence Corp | 電子顕微鏡のチャージアップ防止方法および電子顕微鏡 |
| JP2004134374A (ja) * | 2002-07-09 | 2004-04-30 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | 半導体装置の電子顕微鏡による観察方法およびその装置 |
| JP2011253816A (ja) * | 2004-04-15 | 2011-12-15 | Nawotec Gmbh | 荷電粒子のビームにより表面を調査又は改変する装置及び方法 |
| JP2007533089A (ja) * | 2004-04-15 | 2007-11-15 | ナヴォテック・ゲーエムベーハー | 荷電粒子のビームにより表面を調査又は改変する装置及び方法 |
| JP4812749B2 (ja) * | 2004-04-15 | 2011-11-09 | ナヴォテック・ゲーエムベーハー | 荷電粒子のビームにより表面を調査又は改変する装置及び方法 |
| US8698080B2 (en) | 2004-08-11 | 2014-04-15 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope |
| US7459681B2 (en) | 2004-08-11 | 2008-12-02 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope |
| WO2006016613A1 (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-16 | Hitachi High-Technologies Corporation | 走査型電子顕微鏡 |
| JP2006054094A (ja) * | 2004-08-11 | 2006-02-23 | Hitachi High-Technologies Corp | 走査型電子顕微鏡 |
| JP2006208367A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-08-10 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン検査方法および検査装置 |
| US8036447B2 (en) | 2005-02-01 | 2011-10-11 | Hitachi High-Technologies Corporation | Inspection apparatus for inspecting patterns of a substrate |
| JP2007220615A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置及び荷電粒子線画像生成方法 |
| US7728294B2 (en) | 2006-06-08 | 2010-06-01 | Hitachi High-Technologies Corporation | Semiconductor wafer inspection tool and semiconductor wafer inspection method |
| JP2009192345A (ja) * | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Hitachi High-Technologies Corp | 外観検査方法及び検査装置 |
| JP2010267766A (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-25 | Hitachi High-Technologies Corp | ウェハ検査条件決定方法及びウェハ検査条件決定システム |
| WO2011001635A1 (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-06 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 半導体検査装置及びそれを用いた半導体検査方法 |
| JP5400882B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2014-01-29 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 半導体検査装置及びそれを用いた半導体検査方法 |
| US9123504B2 (en) | 2009-06-30 | 2015-09-01 | Hitachi High-Technologies Corporation | Semiconductor inspection device and semiconductor inspection method using the same |
| JP2011210509A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子ビーム照射方法、及び走査電子顕微鏡 |
| WO2011121875A1 (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 電子ビーム照射方法、及び走査電子顕微鏡 |
| US9640366B2 (en) | 2010-03-30 | 2017-05-02 | Hitachi High-Technologies Corporation | Electron beam irradiation method and scanning electron microscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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