JP2021197225A

JP2021197225A - 画像生成方法

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Publication number: JP2021197225A
Application number: JP2020101065A
Authority: JP
Inventors: 浩太郎丸山; Kotaro Maruyama; 伸一中澤; Shinichi Nakazawa
Original assignee: Tasmit Inc
Current assignee: Tasmit Inc
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2021-12-27
Also published as: WO2021251190A1

Abstract

【課題】ウェーハに反りがある場合でも、電子ビームをウェーハ表面に対して垂直に入射させることができる技術を提供する。【解決手段】本方法は、ウェーハ１２４に形成されている三次元構造パターン２０３の画像を生成する方法であって、試料ステージ１２１上に置かれたウェーハ１２４上の複数の高さ測定点２０２の高さを測定し、複数の高さ測定点２０２の高さを用いて、三次元構造パターン２０３の位置でのウェーハ表面の法線ベクトルを算出し、電子ビームの入射方向が法線ベクトルと平行な状態で、三次元構造パターン２０３を含むウェーハ１２４に電子ビームを照射し、ウェーハ１２４から放出された電子を検出し、電子の検出信号から三次元構造パターン２０３の画像を生成する。【選択図】図２

Description

本発明は、走査電子顕微鏡を用いてウェーハの画像を生成する方法に関し、特に電子ビームの入射方向を調整する技術に関する。

従来の半導体デバイスは平面構造内の微細化を続けてきた。しかし、特に微細化の先端を進んできたＮＡＮＤフラッシュメモリでは、微細化の影響により記憶素子に蓄えることができる電子数が減少し、デバイス特性の物理的限界によりデバイスの信頼性が悪化した。この解決策として、記憶素子を縦方向に配列した３次元のメモリセル構造によりデバイス特性の物理限界を解決し、記憶素子の大容量化が実現されている。

ＮＡＮＤフラッシュメモリのメーカー各社は、従来の半導体デバイス微細化技術の開発から、３次元メモリ構造における積層技術の開発に方向転換し、積層数の増大による更なる大容量化を目指している。２０２０年において、既に１００層近い３次元メモリ構造のデバイスが製品化され、今後も積層数の増大が要求されている。

特開２０００−３４８６５８号公報

デバイス製造工程で加えられる熱応力等に起因して、デバイスが形成されたウェーハには反りが発生する。反りによるウェーハの高さ方向の変化量は、３ＤＮＡＮＤフラッシュメモリ等のウェーハでは、大きいもので数百μｍ程度となる。この高さ方向の変化量を３００μｍと仮定すると、ウェーハ表面に対する垂直方向のコンタクトの傾きは、
３００μｍ（高さ方向の変化量）／１５ｍｍ（ウェーハ半径）＝１／５００（ｒａｄ）
となる。

一方、３ＤＮＡＮＤデバイスのコンタクトの高さは最大１０μｍである。コンタクトのトップとボトムとの位置ずれ（傾き）の測定精度は５ｎｍ以下が要求されている。つまり、傾きの測定精度としては、
５ｎｍ／１０μｍ＝５／１００００（ｒａｄ）
以下が求められている。ウェーハの反りによるコンタクトの傾きは、要求される測定精度よりも大きく、測定結果に多大な影響を与えてしまう。

図５に示すように、一般的に、ＳＥＭ等を用いた測定装置では、静電チャックによる吸着型のウェーハチャック５００が用いられているが、ウェーハチャック５００はウェーハＷの全面の反りを強制的に抑制することはできない。ウェーハＷが反った状態でコンタクトの傾きを測定すると、図６に示すように、電子ビームはウェーハＷの表面に対して垂直に入射しない。そのため、コンタクト６００のボトムまで電子ビームが到達しない等、傾き測定の精度が低下してしまう。

そこで、本発明は、電子ビームをウェーハ表面に対して垂直に入射させることができる技術を提供する。

一態様では、ウェーハに形成されている三次元構造パターンの画像を生成する方法であって、試料ステージ上に置かれた前記ウェーハ上の複数の高さ測定点の高さを測定し、前記複数の高さ測定点の高さを用いて、前記三次元構造パターンの位置でのウェーハ表面の法線ベクトルを算出し、電子ビームの入射方向が前記法線ベクトルと平行な状態で、前記三次元構造パターンを含む前記ウェーハに前記電子ビームを照射し、前記ウェーハから放出された電子を検出し、前記電子の検出信号から前記三次元構造パターンの画像を生成する、方法が提供される。

一態様では、前記法線ベクトルを算出する工程は、前記複数の高さ測定点の高さを用いて、ウェーハ表面の高さを表す近似式を決定し、前記三次元構造パターンの座標と前記近似式とから前記三次元構造パターンの位置でのウェーハ表面の法線ベクトルを算出する工程である。
一態様では、前記複数の高さ測定点は、前記三次元構造パターンの周りに位置する少なくとも３つの高さ測定点である。

一態様では、前記電子ビームを前記ウェーハに照射する工程は、前記電子ビームの入射方向が前記法線ベクトルと平行になるように前記電子ビームを傾けた状態で、前記三次元構造パターンを含む前記ウェーハに前記電子ビームを照射する工程である。
一態様では、前記電子ビームを前記ウェーハに照射する工程は、前記電子ビームの入射方向が前記法線ベクトルと平行になるように前記試料ステージを傾けた状態で、前記三次元構造パターンを含む前記ウェーハに前記電子ビームを照射する工程である。
一態様では、前記画像から前記三次元構造パターンの傾きを算出する工程をさらに含む。
一態様では、前記三次元構造パターンは、前記ウェーハの深さ方向に次元を持つ１つまたは複数のパターンである。
一態様では、前記三次元構造パターンは、上層パターンと下層パターンを含み、前記方法は、前記画像から、前記上層パターンと前記下層パターン間の位置ずれを算出する工程をさらに含む。

本発明によれば、ウェーハに反りがある場合でも、電子ビームはウェーハに垂直に入射する。したがって、ウェーハに形成されているコンタクトなどの三次元構造パターンの傾きを正確に測定することができる。

画像生成装置の一実施形態を示す模式図である。ウェーハ表面の傾きを測定する方法の一実施形態を説明する模式図である。ウェーハ表面の局所的な傾きを測定する方法の一実施形態を説明する模式図である。試料ステージを傾けるステージアクチュエータを示す模式図である。静電チャックに保持されたウェーハを示す模式図である。ウェーハに入射する電子ビームを表す模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、画像生成装置の一実施形態を示す模式図である。図１に示すように、画像生成装置は、走査電子顕微鏡１００および演算システム１５０を備えている。走査電子顕微鏡１００は、演算システム１５０に接続されており、走査電子顕微鏡１００の動作は演算システム１５０によって制御される。

演算システム１５０は、プログラムが格納された記憶装置１６２と、プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する処理装置１６３を備えている。処理装置１６３は、記憶装置１６２に格納されているプログラムに含まれる命令に従って演算を行うＣＰＵ（中央処理装置）またはＧＰＵ（グラフィックプロセッシングユニット）などを含む。記憶装置１６２は、処理装置１６３がアクセス可能な主記憶装置（例えばランダムアクセスメモリ）と、データおよびプログラムを格納する補助記憶装置（例えば、ハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブ）を備えている。

演算システム１５０は、少なくとも１台のコンピュータを備えている。例えば、演算システム１５０は、走査電子顕微鏡１００に通信線で接続されたエッジサーバであってもよいし、インターネットまたはローカルネットワークなどの通信ネットワークによって走査電子顕微鏡１００に接続されたクラウドサーバであってもよいし、あるいは走査電子顕微鏡１００に接続されたネットワーク内に設置されたフォグコンピューティングデバイス（ゲートウェイ、フォグサーバ、ルーターなど）であってもよい。演算システム１５０は、複数のサーバの組み合わせであってもよい。例えば、演算システム１５０は、インターネットまたはローカルネットワークなどの通信ネットワークにより互いに接続されたエッジサーバとクラウドサーバとの組み合わせであってもよい。他の例では、演算システム１５０は、ネットワークで接続されていない複数のサーバ（コンピュータ）を備えてもよい。

走査電子顕微鏡１００は、一次電子（荷電粒子）からなる電子ビームを発する電子銃１１１と、電子銃１１１から放出された電子ビームを集束する集束レンズ１１２、電子ビームをＸ方向に偏向するＸ偏向器１１３、電子ビームをＹ方向に偏向するＹ偏向器１１４、電子ビームを試料の一例であるウェーハ１２４にフォーカスさせる対物レンズ１１５を有する。電子銃１１１の構成は特に限定されない。例えば、フィールドエミッタ型電子銃、または半導体フォトカソード型電子銃などが電子銃１１１として使用できる。

集束レンズ１１２および対物レンズ１１５はレンズ制御装置１１６に接続され、集束レンズ１１２および対物レンズ１１５の動作はレンズ制御装置１１６によって制御される。このレンズ制御装置１１６は演算システム１５０に接続されている。Ｘ偏向器１１３、Ｙ偏向器１１４は、偏向制御装置１１７に接続されており、Ｘ偏向器１１３、Ｙ偏向器１１４の偏向動作は偏向制御装置１１７によって制御される。この偏向制御装置１１７も同様に演算システム１５０に接続されている。二次電子検出器１３０と反射電子検出器１３１は画像取得装置１１８に接続されている。画像取得装置１１８は二次電子検出器１３０の出力信号と反射電子検出器１３１の出力信号をそれぞれ画像に変換するように構成される。この画像取得装置１１８も同様に演算システム１５０に接続されている。

試料チャンバー１２０内に配置される試料ステージ１２１は、ステージ制御装置１２２に接続されており、試料ステージ１２１の位置はステージ制御装置１２２によって制御される。このステージ制御装置１２２は演算システム１５０に接続されている。ウェーハ１２４を、試料チャンバー１２０内の試料ステージ１２１に載置するための搬送装置１４０も同様に演算システム１５０に接続されている。

電子銃１１１から放出された電子ビームは集束レンズ１１２で集束された後に、Ｘ偏向器１１３、Ｙ偏向器１１４で偏向されつつ対物レンズ１１５により集束されてウェーハ１２４の表面に照射される。ウェーハ１２４に電子ビームの一次電子が照射されると、ウェーハ１２４からは二次電子および反射電子が放出される。二次電子は二次電子検出器１３０により検出され、反射電子は反射電子検出器１３１により検出される。二次電子検出器１３０から出力された二次電子の検出信号、および反射電子検出器１３１から出力された反射電子の検出信号は、画像取得装置１１８に入力され、二次電子画像および反射電子画像にそれぞれ変換される。

試料ステージ１２１の上方には、試料ステージ１２１上のウェーハ１２４の表面の高さを測定するための高さ測定装置としての変位センサ１７０、およびウェーハ１２４の表面に向けて光を発する光源１７１が配置されている。光源１７１からの光は、ウェーハ１２４の表面で反射して変位センサ１７０に届くように、光源１７１および変位センサ１７０が配置されている。光源１７１および変位センサ１７０の位置は、ウェーハ１２４の表面高さを測定できる限りにおいて特に限定されないが、本実施形態では変位センサ１７０は試料チャンバー１２０の上面に位置している。変位センサ１７０の構成も特に限定されないが、本実施形態では変位センサ１７０は光学式変位センサである。

次に、測定対象のパターン周辺のウェーハの傾きを測定する方法について説明する。
図２は、静電チャックにより試料ステージ１２１に保持されたウェーハ１２４を上から見た模式図である。演算システム１５０は、測定対象の三次元構造パターンの一例であるコンタクト２０３を有するウェーハ１２４の全面に複数の高さ測定点２０２を設定する。高さ測定点２０２の数は特に限定されないが、一例では４つ以上の高さ測定点２０２が設定される。

変位センサ１７０は、複数の高さ測定点２０２のそれぞれの高さを測定する。高さの測定値は、演算システム１５０に送られる。各高さ測定点２０２の高さは、予め定義された基準面からの高さである。基準面は仮想的な平面である。例えば、基準面は、試料ステージ１２１の上面であってもよい。ウェーハ表面上の座標（ｘ，ｙ）における高さｚは、次の近似式で表すことができる。
ｚ＝ａ_１ｘ^２＋ａ_２ｙ^２＋ａ_３ｘｙ＋ａ_４ｘ＋ａ_５ｙ＋ａ_６＝ｆ（ｘ，ｙ）…（１）

高さ測定点２０２の座標を（Ｘｎ，Ｙｎ）、測定された高さをＺｎとする。演算システム１５０は、上記近似式（１）に対して最小二乗法を適用し、上記近似式（１）を用いて算出された複数の高さ測定点２０２の高さｚと、各高さ測定点（Ｘｎ，Ｙｎ）で測定された高さＺｎとの誤差が最も小さい係数ａ_１，ａ_２，ａ_３，ａ_４，ａ_５，ａ_６を決定することにより、ウェーハ表面上の座標（ｘ，ｙ）において高さｚを示す近似式ｆ（ｘ，ｙ）が得られる。演算システム１５０は、上述のようにして決定された近似式（１）を記憶装置１６２内に記憶する。

コンタクト２０３の傾きを測定する際、演算システム１５０は、コンタクト２０３の座標と上記近似式ｆ（ｘ，ｙ）とから、コンタクト２０３の位置でのウェーハ表面の法線ベクトルを算出する。さらに、演算システム１５０は、電子ビームを傾けて電子ビームの入射方向を法線ベクトルと平行にする。より具体的には、演算システム１５０は、偏向制御装置１１７に指令を発して、Ｘ偏向器１１３およびＹ偏向器１１４に印加する電圧を制御することで、電子ビームを傾け、電子ビームの入射方向を法線ベクトルと平行にする。電子ビームの入射方向が法線ベクトルと平行な状態で、電子ビームはコンタクト２０３を含むウェーハ１２４に照射される。

ウェーハ１２４に電子ビームが照射されると、ウェーハ１２４からは二次電子および反射電子が放出される。二次電子は二次電子検出器１３０により検出され、反射電子は反射電子検出器１３１により検出される。画像取得装置１１８は、二次電子の検出信号および反射電子の検出信号から、二次電子画像および反射電子画像をそれぞれ生成する。

コンタクト２０３は、高アスペクト比のパターンである。コンタクト２０３の傾きは、コンタクト２０３の反射電子画像から求めることができる。すなわち、走査型電子顕微鏡１００は、コンタクト２０３のトップとボトムが現れている反射電子画像を生成し、演算システム１５０は、コンタクト２０３の反射電子画像を走査型電子顕微鏡１００から取得し、反射電子画像上のコンタクト２０３のトップとボトムの位置からコンタクト２０３の傾きおよびテーパー角度を算出する。コンタクト２０３の傾きは、コンタクト２０３の全体の傾きであり、コンタクト２０３のテーパー角度は、コンタクト２０３の側壁の傾き角度である。本実施形態によれば、電子ビームはウェーハ表面に垂直に入射するため、演算システム１５０はコンタクト２０３の傾きを正確に測定することができる。

上述した実施形態では、三次元構造パターンの例としてコンタクト２０３が用いられているが、三次元構造パターンは、ウェーハの深さ方向に次元を持つ１つまたは複数のパターンであってもよい。例えば、三次元構造パターンは、コンタクト２０３に代えて、上層パターンと下層パターンを含んでもよい。この場合は、演算システム１５０は、上層パターンと下層パターンの反射電子画像から、上層パターンと下層パターン間の位置ずれを算出してもよい。

上述の実施形態では、高さ測定点２０２の高さを測定する高さ測定装置として、光学式の変位センサ１７０を用いたが、本発明はこの実施形態に限定されない。一実施形態では、高さ測定装置としてレーザー干渉計または静電容量変位センサを用いてもよい。

一実施形態では、変位センサ１７０などの高さ測定装置に代えて、対物レンズ１１５の励磁電流から高さ測定点２０２の高さを測定してもよい。具体的には、走査型電子顕微鏡１００は、対物レンズ１１５により各高さ測定点２０２に電子ビームの焦点を合わせた状態で、各高さ測定点２０２の画像を生成し、演算システム１５０は、対物レンズ１１５への励磁電流から各高さ測定点２０２の高さを決定してもよい。焦点が合っているときの対物レンズ１１５への励磁電流は、高さ測定点２０２の高さに依存して決まる。演算システム１５０は、対物レンズ１１５への励磁電流と、高さ測定点２０２の高さとの関係式を記憶装置１６２内に予め記憶しており、焦点が合っているときの対物レンズ１１５への励磁電流に対応する高さ測定点２０２の高さを決定することができる。こうして測定された高さを、上記式（１）に適用してもよい。

上述の実施形態では、ウェーハの高さを求めるための近似式として２次多項式を用いたが、ウェーハの反りの形状に合わせて３次以上の多項式を用いることもできる。また、双３次スプライン等の区間近似を用いることもできる。

上述の実施形態では、ウェーハ１２４の全面に亘って分布する複数の高さ測定点２０２のそれぞれの高さを測定し、ウェーハ表面の傾きをウェーハ全面に適用してウェーハの反りを近似することができる。しかし、この方法では局所的なウェーハの傾きに対して精度が十分でない場合がある。また、ウェーハの一部のコンタクトのみを測定する場合、ウェーハ全面に亘って予め高さを測定すると、測定時間のロスが大きくなる。そこで、以下に説明するように、一実施形態では、測定対象のコンタクトの周辺のみにおいて予め高さを測定し、局所的な傾きを算出してもよい。

図３は、ウェーハ表面の局所的な傾きを測定する方法の一実施形態を説明する模式図である。特に説明しない本実施形態の動作は、図１および図２を参照して説明した上記実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。

演算システム１５０は、測定対象の三次元構造パターンの一例であるコンタクト２１４の周りに、３つの高さ測定点２１０，２１１，２１２を設定する。変位センサ１７０（図１参照）は、高さ測定点２１０，２１１，２１２の高さをそれぞれ測定する。高さ測定点２１０，２１１，２１２の高さの測定値は、演算システム１５０に送られる。

高さ測定点２１０，２１１，２１２の座標（ｘ，ｙ）と、測定された高さｚをそれぞれ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、（ｘ２，ｙ２，ｚ２）、（ｘ３，ｙ３，ｚ３）とする。このとき、高さ測定点２１０，２１１，２１２を頂点とした平面の法線ベクトル２１３は、以下の式により表すことができる。

図３に示すように、コンタクト２１４の傾きを測定する際、演算システム１５０は、上記式（２）により法線ベクトル２１３を算出し、電子ビーム２１５の入射方向を法線ベクトル２１３と平行にする。より具体的には、演算システム１５０は、偏向制御装置１１７に指令を発して、Ｘ偏向器１１３およびＹ偏向器１１４に印加する電圧を制御することで、電子ビーム２１５を傾け、電子ビーム２１５の入射方向を法線ベクトル２１３と平行にする。電子ビーム２１５の入射方向が法線ベクトル２１３と平行な状態で、電子ビーム２１５はコンタクト２１４を含むウェーハ１２４に照射される。

上述の実施形態では、３つの高さ測定点を用いて平面の法線ベクトルを求めたが、４つ以上の高さ測定点の高さを測定し、法線ベクトルの精度を向上させることも可能である。具体的には、平面を表す以下の多項式を用いる。
ｚ＝ａ_１ｘ＋ａ_２ｙ＋ａ_３＝ｆ（ｘ，ｙ） …（３）
各高さ測定点の座標を（Ｘｎ，Ｙｎ）、測定された高さをＺｎとする。演算システム１５０は、上記多項式（３）に対して最小二乗法を適用し、上記多項式（３）を用いて算出された複数の高さ測定点高さｚと、各高さ測定点（Ｘｎ，Ｙｎ）で測定された高さＺｎとの誤差が最も小さい係数ａ_１，ａ_２，ａ_３を決定することにより、平面を表す多項式およびその平面の法線ベクトルが得られる。

上述の実施形態では、高さ測定点２１０，２１１，２１２の高さを測定する高さ測定装置として、光学式の変位センサ１７０を用いたが、本発明はこの実施形態に限定されない。一実施形態では、高さ測定装置としてレーザー干渉計または静電容量変位センサを用いてもよい。

一実施形態では、変位センサ１７０などの高さ測定装置に代えて、対物レンズ１１５の励磁電流から高さ測定点２１０，２１１，２１２の高さを測定してもよい。具体的には、走査型電子顕微鏡１００は、対物レンズ１１５により各高さ測定点に電子ビームの焦点を合わせた状態で、各高さ測定点の画像を生成し、演算システム１５０は、対物レンズ１１５への励磁電流から各高さ測定点の高さを決定してもよい。こうして測定された高さを、上記式（２）または式（３）の計算に適用してもよい。

上述の方法により、コンタクト２０３，２１４における電子ビームの入射方向を制御し、電子ビームをコンタクト２０３，２１４に照射して画像を取得する。今まで説明した実施形態における電子ビームの入射方向の制御方法は、Ｘ偏向器１１３、Ｙ偏向器１１４に印加する電圧を制御することで電子ビームを傾ける方法であるが、本発明はこれに限定されない。一実施形態では、ウェーハ１２４が置かれた試料ステージ１２１を機械的に傾けることでウェーハ１２４の全体を傾け、電子ビームの入射方向をウェーハ１２４の法線ベクトルと平行にしてもよい。

図４は、試料ステージ１２１を傾けるステージアクチュエータ２５０を示す模式図である。走査型電子顕微鏡１００は、試料ステージ１２１を傾ける複数のステージアクチュエータ２５０を備えている。これらステージアクチュエータ２５０は、試料ステージ１２１の中心の周りに配列されており、試料ステージ１２１を支持している。少なくとも３つのステージアクチュエータ２５０が設けられる。各ステージアクチュエータ２５０の具体的構成は特に限定されないが、例えば、圧電素子、またはボールねじ機構とサーボモータとの組み合わせなどから構成される。

ステージアクチュエータ２５０は演算システム１５０に電気的に接続されており、ステージアクチュエータ２５０の動作は、演算システム１５０によって制御される。具体的には、演算システム１５０は、電子ビームの入射方向が上記法線ベクトルと平行になるように試料ステージ１２１を傾ける。電子ビームの入射方向が上記法線ベクトルと平行な状態で、三次元構造パターンの一例であるコンタクトを含むウェーハ１２４に電子ビームが照射される。

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。

１００走査電子顕微鏡
１１１電子銃
１１２集束レンズ
１１３Ｘ偏向器
１１４Ｙ偏向器
１１５対物レンズ
１１６レンズ制御装置
１１７偏向制御装置
１１８画像取得装置
１２０試料チャンバー
１２１試料ステージ
１２２ステージ制御装置
１２４ウェーハ
１３０二次電子検出器
１３１反射電子検出器
１４０搬送装置
１５０演算システム
１７０変位センサ
１７１光源
２０２高さ測定点
２０３コンタクト（三次元構造パターン）
２１０，２１１，２１２高さ測定点
２１３法線ベクトル
２１４コンタクト（三次元構造パターン）
２１５電子ビーム
２５０ステージアクチュエータ

Claims

ウェーハに形成されている三次元構造パターンの画像を生成する方法であって、
試料ステージ上に置かれた前記ウェーハ上の複数の高さ測定点の高さを測定し、
前記複数の高さ測定点の高さを用いて、前記三次元構造パターンの位置でのウェーハ表面の法線ベクトルを算出し、
電子ビームの入射方向が前記法線ベクトルと平行な状態で、前記三次元構造パターンを含む前記ウェーハに前記電子ビームを照射し、
前記ウェーハから放出された電子を検出し、
前記電子の検出信号から前記三次元構造パターンの画像を生成する、方法。
前記法線ベクトルを算出する工程は、前記複数の高さ測定点の高さを用いて、ウェーハ表面の高さを表す近似式を決定し、前記三次元構造パターンの座標と前記近似式とから前記三次元構造パターンの位置でのウェーハ表面の法線ベクトルを算出する工程である、請求項１に記載の方法。
前記複数の高さ測定点は、前記三次元構造パターンの周りに位置する少なくとも３つの高さ測定点である、請求項１に記載の方法。
前記電子ビームを前記ウェーハに照射する工程は、前記電子ビームの入射方向が前記法線ベクトルと平行になるように前記電子ビームを傾けた状態で、前記三次元構造パターンを含む前記ウェーハに前記電子ビームを照射する工程である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
前記電子ビームを前記ウェーハに照射する工程は、前記電子ビームの入射方向が前記法線ベクトルと平行になるように前記試料ステージを傾けた状態で、前記三次元構造パターンを含む前記ウェーハに前記電子ビームを照射する工程である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
前記画像から前記三次元構造パターンの傾きを算出する工程をさらに含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
前記三次元構造パターンは、前記ウェーハの深さ方向に次元を持つ１つまたは複数のパターンである、請求項１乃至５のいずれかの一項に記載の方法。
前記三次元構造パターンは、上層パターンと下層パターンを含み、
前記方法は、前記画像から、前記上層パターンと前記下層パターン間の位置ずれを算出する工程をさらに含む、請求項７に記載の方法。