JP4218171B2 - 走査電子顕微鏡，マッチング方法、及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査電子顕微鏡に関し、特に半導体集積回路上の検査位置への位置合わせを好適に行い得る走査電子顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体素子の集積化に伴い、微細化した回路パターンの観察，検査には走査電子顕微鏡が用いられる。半導体製造ラインで用いられる特定パターンの寸法を測定する走査電子顕微鏡(以下ＣＤ−ＳＥＭという)は、他の装置と同様に人による発塵を押さえるために、また処理能力向上のために自動化が進められている。
【０００３】
ウェーハ上の目的のパターンを自動で測定するためには、ステージ移動によっておおよその位置に観察視野を移動し、その観察視野の中から測定パターンの位置を正確に求め、その位置に視野移動し、測定するという手順を踏む。自動運転を行うためには以上のシーケンスをファイル(以下レシピファイルという)として記憶しておき、自動運転時はレシピファイルを読み出して自動でシーケンスを実行する。測定パターンの正確な位置を検出するには、あらかじめガイドとなる特徴的なパターンを含む画像部分(以下テンプレートという)を登録しておき、テンプレートマッチングによって検出したパターン位置からの距離によって決定する。
【０００４】
特開平９−２４５７０９号公報には、あらかじめガイドとなるテンプレート登録しておき、そのテンプレートを用いたマッチングによって目的の測定パターンの位置を決定する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
テンプレートマッチング法による試料の検査位置合わせは以下に示すような問題がある。
【０００６】
先ず、テンプレートマッチングを行うためには、上述したようにガイドとなるテンプレートを予め登録しておく必要がある。しかしながらテンプレートマッチング用のテンプレートを登録するためには、試料室に半導体ウェーハ等の試料を導入し、観察を行うための環境を設定する必要がある。また、テンプレートとなるパターンを検索する場合、相当の時間を要していた。
【０００７】
また、実際にテンプレートマッチングによる位置合わせを行う場合、登録したパターンを含む画像と、被検出画像の前面に対して正規化相関値を求めていたため、テンプレート内の情報のない部分やノイズの部分についての計算も行っていた。このためノイズや試料のチャージアップ、或いはコントラストの不均一さによって誤った位置を検出することがあった。
【０００８】
本発明は、検査位置合わせに関する処理、或いは入力作業等を削減することで、高精度かつ高速に走査電子顕微鏡を稼動せしめることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、試料に電子線を走査して得られる電子に基づいてパターンを検出し、当該検出されたパターンと、予め登録されているパターンに基づいて、所望の位置を特定する機能を備えた走査電子顕微鏡において、パターンの種類，パターンを構成する複数の部分間の間隔、及びパターンを構成する部分の寸法に関する情報を設定する手段と、当該手段によって得られた情報に基づいて、複数の部分によって構成されるパターン像を形成する手段を備えたことを特徴とする走査電子顕微鏡を提供するものである。
【００１０】
このような構成によれば、真空排気のような走査電子顕微鏡の観察環境の設定を行わずとも、テンプレートを登録することが可能になる。特に半導体ウェーハ上に形成されているラインパターンやホールパターンのように或る程度の規則性を持って配列されているようなパターンは、そのパターンを形成する複数の部分の大きさや相対位置関係を特定するような情報があれば、そのパターン像を特定することができる。
【００１１】
本発明はこの点に着眼したものであり、必要な条件を選択的に入力するように構成し、それに基づいて擬似的なパターンを形成するようにしたので、これまで行われてきた実パターン画像を使用した画像の形成が不要となり、作業時間を大幅に縮小することができる。
【００１２】
更に、本発明は上記目的を達成するために、試料に電子線を走査して得られる電子に基づいてパターンを検出し、当該検出されたパターンと、予め登録されているパターンに基づいて、所望の位置を特定する機能を備えた走査電子顕微鏡において、前記検出されるパターンの数、及び／又は前記検出されるパターンが有する複数の部分間の間隔を認識する手段と、当該手段によって認識された数と前記登録されているパターンの数の比較に基づく評価値を算出する手段、及び／又は前記手段によって認識された間隔と、前記登録されているパターンが有する部分間の間隔の比較に基づいて、その一致度に基づく評価値を算出する手段を備えたことを特徴とする走査電子顕微鏡を提供するものである。
【００１３】
例えば複数の部分（ラインパターンやホールパターン）からなるパターンがつぶれて、ラインパターン間、或いはホールパターン間が接触している場合、それはラインやホールパターンの測長や検査が不要であり、またパターンマッチングが困難なパターンである。上記本発明によれば、各ラインパターンの数、及び／又は間隔を選択的に評価するように構成することで、測長や検査の対象として適正なものか否かを判断することが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
走査電子顕微鏡で得られる画像は、パターンのエッジ部分から２次電子信号が多く放出される（エッジ効果）により、エッジ部分の情報が主としたものになる。画像中におけるパターンのエッジ部分は、全画像の面積に比べてわずかであるが、試料のパターン情報はほとんど含まれる。逆にエッジ部分以外はパターンがないか、または位置合わせを目的として使用する情報がほとんどないノイズが多い。
【００１５】
一般的なテンプレートマッチング法は、テンプレートを使用してパターンを特定するものであるが、テンプレートマッチングは登録した画像部分と被検出画像すべてに対して正規化相関値を求めるため、テンプレート内の情報のない部分（エッジのない部分）や情報でないノイズ部分も計算を行っていた。このためノイズやチャージアップ、コントラストの不均一さのために誤った位置を検出する場合がある。
【００１６】
特に、半導体製造ラインでは、最適な製造条件（例えば、ステッパの露光時間，フォーカス値の変化量など）を求める目的で各チップごとに条件を変化させたテスト用のウェーハ（以下、条件だしウェーハという）を作成する。
【００１７】
この条件だしウェーハの検査にはＣＤ−ＳＥＭが使用されるが、条件だしウェーハの各チップごとに観察されるパターンは、最適な製造条件からずれればずれるほど、パターン形状と大きく異なるパターンとなる。条件によってはレジストが残り隣同士のパターンが接続していまったり、パターンが細るために倒れたり、個数が減る場合がある。このようにパターン形状や数が変化してしまう場合、テンプレートマッチングを用いて検出することは難しいものであった。
【００１８】
また、テンプレートの登録に際しては、実際に試料パターンを観察して画像を撮像し、画像部分を保存する必要があった。また条件だしウェーハの場合は複数のテンプレートを登録する作業が発生した。ガイドとなるパターンを選択したり最適な倍率を決定するには熟練が必要であった。さらに検出の成否の判定は正規化相関値によってのみ行われていた。
【００１９】
このためパターンの個数が変わっていても正規化相関値がしきい値以上である場合、パターンの存在しない位置を測定してしまっていた。
【００２０】
本発明実施例装置は、パターン形状の数値に関する情報や位置関係に関する情報を用いて、テンプレートマッチングに関連する処理を行うことで、上記問題を解決することができる。
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明による走査電子顕微鏡の概略図である。電子銃１より放射された電子ビーム２は、偏向コイル３によって偏向された後、対物レンズ４により細く絞られステージ６上の試料ウェーハ５に照射される。対物レンズ４は、ホストコンピュータ１３より制御可能な対物レンズ制御回路２１によって制御される。また、試料ウェーハ５上の走査範囲および走査位置は、偏向信号発生器８によって発生し、偏向増幅器７によって増幅された偏向コイル３に供給される偏向信号によって変えることが可能である。
【００２３】
電子ビーム２の入射により試料ウェーハ５から放出された二次電子は、検出器９によりアナログ電気信号に変換されＡ／Ｄ変換器１０でディジタル信号に変換された後、画像メモリ１１に記憶される。この画像メモリ１１の内容は、常にＤ／Ａ変換器１２によってディジタル信号からアナログ信号に変換され、CRT20 の輝度信号としてグリッドに印加される。このときＡ／Ｄ変換器１０，画像メモリ１１，Ｄ／Ａ変換器１２は、画像信号をＡ／Ｄ変換して記憶し、更にＤ／Ａ変換して画像表示するためのタイミング信号を偏向信号発生器８より受け取る。
【００２４】
ＣＲＴ２０の偏向コイル１９は、偏向信号発生器８の偏向信号にしたがって偏向増幅器１８によって励磁される。倍率はＣＲＴ２０の表示幅と走査範囲によって決定される。画像処理装置１６は、ホストコンピュータ１３からの信号により制御される。画像メモリ１１の内容は画像処理装置１６の画像メモリ１７に転送され処理を行う。
【００２５】
本発明のパターン形状情報（パターンの種類，パターンの高さ，幅等）および位置関係（パターン間の間隔等）を登録するシーケンスを図２に示す。図３は、図２のシーケンスに沿って、形状情報及び位置関係を登録する登録画面例を示す図である。
【００２６】
ホストコンピュータ１３は、マウス１４またはキーボード１５の信号に従ってＣＲＴ２０上に登録画面を表示する。画面にはパターンの種類を選択するメニュー（３０１）があり、ラインパターンおよびホールパターンが選択できる （Ｓ２００１）。
【００２７】
ユーザはライン幅Width(３０２）の入力窓(３０２ａ），長さHeight(３０３）の入力窓（３０３ａ），本数Number（３０４）の入力窓（３０４ａ），ラインパターン間のピッチPitch(３０５）の入力窓（３０５ａ）にそれぞれキーボード１５を用いて入力した後（Ｓ２００２）、ＯＫボタン（３０６）を押す。ホストコンピュータ１３は、（３０２）から（３０５）の値をもとに倍率Mag(３０８）を式（１）で求める。さらに求めた倍率で観察した場合に画像上に表示される疑似的なパターン（３０９）を作成しＣＲＴ２０にMag（３０８）とともに画像（３０７）として表示する（Ｓ２００３）。表示例を図３（ａ）に示す。ユーザは疑似パターン（３０９）によって入力値を確認する（Ｓ２００４）。矛盾があればステップ（Ｓ２００１〜Ｓ２００４）を繰り返す。矛盾がなければ検出時の個数のしきい値（３１１)Num.Accept.を入力窓(３１１ａ)に入力し(Ｓ２００５)、登録ボタン（３１０）を押す。この信号を受けてホストコンピュータ１３は入力情報（３０２）〜（３０５）と倍率（３０８）および個数のしきい値(３１３)Num.Accept．を記憶装置２２にライン検出ファイル（３１２）としてレシピファイル２５に関連付けて保存する（Ｓ２００６）。
【００２８】
【数１】
lwp＝min（Width，Pitch−Width）（nm）
Mag．＝lpmin×rw／（pw×lwp） …式（１）
ただし
lwp：lwとlp−lwを比較して小さい方の値
rw：画像表示領域の幅
pw：表示画像の幅（pixel）
lpmin：最小の処理可能な幅（pixel）
ホールが選択された場合画面例（４００）を図４に示す。ユーザはホール径 Diameterの入力窓(４０１），ｘ(列）方向の個数Ｘ−Num.の入力窓(４０２)，ｙ（行）方向の個数Ｙ−Num.の入力窓（４０３)，ｘ（列）方向のピッチＸ−Pitchの入力窓（４０４），ｙ（行）方向のピッチＹ−Pitch の入力窓（４０５）にそれぞれキーボード１５を用いて入力した後（Ｓ２００２）、ＯＫボタン(４０６)を押す。ホストコンピュータ１３は、（４０１）から（４０５）の値をもとに疑似パターン（４０９）を作成する。さらに倍率Mag.（４０８）を式（２）で求めＣＲＴ２０に疑似画像（４０９）とともに表示する（Ｓ２００３）。
【００２９】
表示例を図４（ａ）に示す。ユーザは疑似画像（４０７）によって入力値を確認する（Ｓ２００４）。矛盾があればステップ（Ｓ２００１〜Ｓ２００４）を繰り返す。矛盾がなければ検出時の個数のしきい値Num.Accept.を入力窓(４１１）に入力し（Ｓ２００５）、登録ボタン（４１０）を押す。この信号を受けてホストコンピュータ１３は入力情報（４０１）から（４０４）と倍率（４０８）を記憶装置２２にホール検出ファイル（４１２）としてレシピファイル２５に関連付けて保存する（Ｓ２００６）。
【００３０】
【数２】
harea＝max((hnx−１)×hpx，(hny−１)×hpy) (nm)
mag＝rw／(harea×２） …式（２）
ただし
harea：（hnx−１）×hpxと（hny−１）×hpyを比較して大きい方の値
rw：画像表示領域の幅
パターン形状情報および位置関係はホストコンピュータ１３と接続されたネットワーク１２０を介して読み出すことが可能である。ファイルサーバの記憶装置１２１や、製造装置１２３の製造条件ファイル、別の製造装置１２４の製造条件ファイルの記憶装置１２３ａまたは１２４ａから読み出すことが可能である。
【００３１】
本発明のパターン形状情報および位置関係を用いてパターンを検出するシーケンスを図５に示す。ホストコンピュータ１３は、ユーザがマウス１４またはキーボード１５によって指定されたレシピファイル２５を記憶装置２２から読み出し（Ｓ５００１）、同時にレシピファイル２５に関連付けられたライン検出ファイル（３１２）(またはホール検出ファイル(４１２)）を読み出す(Ｓ５００２）。レシピファイル２５にあらかじめ登録されている測定位置情報よりステージ６に駆動信号を送り測定位置に移動する（Ｓ５００３）。この時パターン形状情報および位置関係は画像処理装置１６に転送される。また倍率（３０８）にしたがって試料ウェーハ５上の走査範囲を決定する（Ｓ５００４）。この走査範囲をもとに偏向信号発生器８によって発生し、偏向増幅器７によって増幅された偏向コイル３に供給される偏向信号によって電子線を試料ウェーハ５に照射して前記の手順で画像メモリ１７に画像を得る（Ｓ５００５）。
【００３２】
ホストコンピュータ１３より検出処理信号を受けて、画像処理装置１６は検出処理を実行し（Ｓ５００６）、検出されたパターンの個数をホストコンピュータ１３に返す。ホストコンピュータ１３は個数しきい値（３１３）と比較し （Ｓ５００７）、個数しきい値（３１３）より大きければ画像処理装置１６はパターン評価実行する。個数しきい値より大きい場合にパターン評価を実行する理由は、ノイズ等が混入を考慮してのことであるが、同数の場合にのみ評価実行するように構成しても構わない。
【００３３】
検出した個数が個数しきい値（３１３）以下である場合、パターン評価と測定をスキップする。画像処理装置１６はこの命令に従ってパターン評価を実行し （Ｓ５００８）、評価値をホストコンピュータ１３に返す。ホストコンピュータ１３はレシピファイルのパターン評価しきい値と比較してパターンが測定可能か判定する（Ｓ５００９）。なお、この評価しきい値の１つの態様が、先に説明した個数しきい値（３１３）である。
【００３４】
測定可能であれば測定エッジを検出した後（Ｓ５１００）、測定を行い （Ｓ５０１０）、測定できないと判断すると測定をスキップする。このように構成することによって、不必要な計算やスキャンを行わないようにすることができ、またステッパの条件出しウェーハで、パターンの数が減っても、測定パターンを検出し、隣同士のパターンが接続した測定すべきでないパターンを測定しないようにすることができるので、無駄な処理を削減することができ、処理速度を向上することができる。
【００３５】
また、パターン形状の数値情報および位置関係を用いて検出を行うと、条件出しパターンのような形状が大きく変化し、個数も変わるようなパターンを検出することが可能となる。更にパターン形状の数値情報および位置関係を用いるため、実パターン画像を用いたテンプレートを登録しないためＯＦＦラインの登録が可能となる。また経験を要するガイドとなるパターンを選択する必要がなく、直接数値データを入力するため登録作業が簡略化される。そしてパターンの評価値に基づいて、あらかじめ入力したしきい値に従って運転を行うためシーケンスの最適化が可能である。
【００３６】
以上の一連の処理が終了すると次の測定位置をレシピファイル２５から読込む（Ｓ５０１１）。ホストコンピュータ１３は製造装置１２３や製造装置１２４から製造条件ファイルの情報をもとに最適な測定位置から測定を実行している。次の測定位置は検出されたパターンの個数とパターン評価値をもとに決定する。例えば検出されたパターンの個数やパターン評価値からパターン形状が悪くなる方向を判断し、しきい値以下となった測定位置よりも外側の測定位置には移動しない（Ｓ５０１２）。これによって無駄な処理を実施することがなくなるので、処理速度が向上する。
【００３７】
画像処理装置１６は検出されたパターン位置とパターン形状情報および位置関係，マッピング画像を用いて画像メモリ１７に結果を表示する。結果の表示例を図８に示す。ラインパターンの場合、図８（ａ）のラインパターン画像(８００)のように結果を表示する。検出するパターンが（８０１）のようである場合、検出されたパターン位置から求められるそれぞれのラインパターン位置に対応するマッピング画像の評価値ａをグラフ（８０２）のように表示する。それぞれの棒グラフの高さはマッピング画像の評価値ａの最大値を基準にした比率となる。ホールパターン画像（８０３）の場合は図８（ｂ）のようにクロスマーク(８０４)を表示する。各パターンの評価値の違いはクロスマークのサイズに反映する。
【００３８】
パターン形状情報および位置関係を用いた画像処理装置１６における検出処理を図６に示す。パターン形状情報パターン幅（３０１）とパターン高さ(３０２)から検出すべきパターン形状のパターンマスクを作成する（Ｓ６００１）。パターンマスクは図４（ａ）や図４（ｂ）の１つのパターン部分となる。このパターンマスクを画像メモリ１７の画像全面に対して位置ずらしながら評価値ａを計算し（Ｓ６００２）、計算した評価値ａをパターンマスク位置に対応させて配列したマッピング画像を作成する（Ｓ６００３）。評価値ａは式（３）または式(４)，式（５）で計算される。
【００３９】
【数３】
【００４０】
ここでＰijはラインパターン画像(８００)またはホールパターン画像(８０３)のパターンマスクに対応する点（Ｘ＋ｉ，Ｙ＋ｊ）における濃度値であり、Ｍijは点（Ｘ＋ｉ＋１，Ｙ＋ｊ＋１）における濃度値、Ｎはパターンマスクの画素数である。
【００４１】
【数４】
【００４２】
ここでＰijはラインパターン画像(８００)またはホールパターン画像(８０３)の階調値でありＮはパターンマスクの画素の総数である。
【００４３】
【数５】
【００４４】
ここでＰijとＰavgはラインパターン画像(８００）またはホールパターン画像（８０３）の階調値と対応するパターンマスク内の平均値、Ｎ：パターンマスクの画素の総数である。
【００４５】
次に複数のパターン数（３０３）と位置関係（ピッチ（３０４））から位置関係マスクを作成する（Ｓ６００４）。図４（ａ），図４（ｂ）に対応したラインパターン位置関係画像（９０１）とラインパターン位置関係マスク（９０２）であり、ホールパターン位置関係画像（９０３）とホールパターン位置関係マスク（９０４）を図９（ａ），図９（ｂ）に示す。作成した位置関係マスクをマッピング画像上の位置をずらしながら評価値ａの総和を求める（Ｓ６００５）。評価値ａの総和が最大となる位置が検出すべき位置である（Ｓ６００６）。位置関係マスクはパターン数が減少すること考慮してパターン数（３０３）〜しきい値 （３１１）でパターン数を変え（Ｓ６００７），（Ｓ６００４)〜(Ｓ６００６）繰り返す（Ｓ６００８）。以上の処理によってパターン数と検出位置が求められる。
【００４６】
画像処理装置１６におけるパターン形状の評価手順を図７に示す。(S6003）で作成したマッピング画像からパターンのない部分を選択する（Ｓ７００１）。パターンのない部分の選択には例えばマッピング画像の最大値の半値をしきい値として、そのしきい値以下の部分を選択する。パターンのない部分のノイズレベル（例えば分散など）を式（５）で計算する（Ｓ７００２）。
【００４７】
次に（Ｓ６００６）で検出した位置からパターン形状が変化しやすい部分を検出し（Ｓ７００３）の信号レベル（例えば分散など）を計算する(Ｓ７００４)。この部分はパターンとパターンの間に設定する場合が多い。（Ｓ７００２）と （Ｓ７００３）で求めたノイズレベルと信号レベルから評価値ｂ（Ｓ／Ｎ比）を求め（Ｓ７００５）、ホストコンピュータ１３に返す。ホールパターンも同様の手順でパターン位置，個数，評価値ｂを求めることができる。
【００４８】
入力情報からパターン形状に合わせて電子線の走査範囲を変更する実施例を説明する。本処理はパターン形状が変化しやすい部分から信号を得る場合(S7004)や測定エッジを検出する際（Ｓ５１００）に用いる。パターン形状が変化しやすい部分から信号を得る場合、ホストコンピュータ１３は、（Ｓ６００６）で検出した位置とライン幅（３０２）やピッチ（３０５）（ホールパターンの場合はホール径（４０１）とｘ，ｙ方向のピッチ（４０４），（４０５））を用いて走査範囲を決定する。ラインパターンおよびホールパターンの走査範囲例を図１０に示す。
【００４９】
ラインパターン画像（１０００）で測定パターンが（１００１）であるとすると評価用走査範囲は（１００２）のような位置となる。またホールパターン画像（１００３）で測定パターンが（１００４）であるとすると評価用走査範囲は （１００５）となる。測定エッジを検出する場合の走査範囲例を図１１に示す。ラインパターン画像（１１００）で測定パターンが（１１０１）であるとするとエッジ検出用走査範囲は（１１０２）のような位置となる。またホールパターン画像（１１０３）で測定パターンが（１１０４）であるとするとエッジ検出用走査範囲は（１１０５）となる。
【００５０】
本発明実施例装置によれば、他にも観察する倍率を変更するパターン形状の数値情報から被検出対象の試料に走査する領域を変更することにより観察倍率を自動で決定することができ、パターン形状から評価値を求めるために最適な走査方向を自動で決定することが可能となる。
【００５１】
また、不要な電子線の走査を行わないため、電子線に起因する汚染を減らすことができる。パターン形状の数値情報や位置関係をエッジに注目して検出するため電子顕微鏡像特有のチャージアップやコントラストの不均一さに影響受けにくい。登録作業においてはパターン形状や位置関係を数値として入力するため、経験を要するガイドとなるパターンの検出や倍率の設定が不要となる。また実際にウェーハ上のパターンを観察してテンプレートを登録する必要としないためオフラインでレシピファイルを作成することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、これまで検査位置合わせのために用いられてきたテンプレートマッチング技術に関連する処理、或いは入力作業を著しく削減することができ、高精度かつ高速に走査電子顕微鏡を稼動することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の概略図である。
【図２】登録シーケンスを説明する図である。
【図３】形状情報及び位置情報を登録する登録画面の例を説明する図である。
【図４】形状情報及び位置情報を登録する登録画面の例を説明する図である。
【図５】パターンを検出するステップを説明する図である。
【図６】画像処理装置における検出処理ステップを説明する図である。
【図７】パターン形状の評価手順を説明する図である。
【図８】パターンの形状情報，位置関係の評価結果の表示例を示す図である。
【図９】ホールパターンの位置関係画像，位置関係マスクの例を示す図である。
【図１０】ホールパターンの走査範囲例を示す図である。
【図１１】測定エッジを検出する場合の走査範囲例を示す図である。
【図１２】本実施例装置の走査電子顕微鏡をネットワークに接続した例を示す図である。
【符号の説明】
１…電子銃、２…電子ビーム、３…偏向コイル、４…対物レンズ、５…試料ウェーハ、６…ステージ、７…偏向増幅器１、８…偏向信号発生器、９…二次電子検出器、１０…Ａ／Ｄ変換器、１１…画像メモリ、１２…Ｄ／Ａ変換器、１３…ホストコンピュータ、１４…マウス、１５…キーボード、１６…画像処理装置、１７…画像処理装置中の画像メモリ、１８…ＣＲＴの偏向増幅器、１９…ＣＲＴの偏向コイル、２０…ＣＲＴ、２１…対物レンズ制御回路、２２…ホストコンピュータの記憶装置、２５…レシピファイル、１２０…ネットワーク、１２１…記憶装置、１２２，１２３，１２４…製造装置、１２２ａ，１２３ａ，１２４ａ，１２５ａ…記憶装置、１２５…コンピュータ、１２５ｂ…ＣＲＴ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査電子顕微鏡に関し、特に半導体集積回路上の検査位置への位置合わせを好適に行い得る走査電子顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の半導体素子の集積化に伴い、微細化した回路パターンの観察，検査には走査電子顕微鏡が用いられる。半導体製造ラインで用いられる特定パターンの寸法を測定する走査電子顕微鏡(以下ＣＤ−ＳＥＭという)は、他の装置と同様に人による発塵を押さえるために、また処理能力向上のために自動化が進められている。
【０００３】
ウェーハ上の目的のパターンを自動で測定するためには、ステージ移動によっておおよその位置に観察視野を移動し、その観察視野の中から測定パターンの位置を正確に求め、その位置に視野移動し、測定するという手順を踏む。自動運転を行うためには以上のシーケンスをファイル(以下レシピファイルという)として記憶しておき、自動運転時はレシピファイルを読み出して自動でシーケンスを実行する。測定パターンの正確な位置を検出するには、あらかじめガイドとなる特徴的なパターンを含む画像部分(以下テンプレートという)を登録しておき、テンプレートマッチングによって検出したパターン位置からの距離によって決定する。
【０００４】
特開平９−２４５７０９号公報には、あらかじめガイドとなるテンプレート登録しておき、そのテンプレートを用いたマッチングによって目的の測定パターンの位置を決定する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
テンプレートマッチング法による試料の検査位置合わせは以下に示すような問題がある。
【０００６】
先ず、テンプレートマッチングを行うためには、上述したようにガイドとなるテンプレートを予め登録しておく必要がある。しかしながらテンプレートマッチング用のテンプレートを登録するためには、試料室に半導体ウェーハ等の試料を導入し、観察を行うための環境を設定する必要がある。また、テンプレートとなるパターンを検索する場合、相当の時間を要していた。
【０００７】
また、実際にテンプレートマッチングによる位置合わせを行う場合、登録したパターンを含む画像と、被検出画像の前面に対して正規化相関値を求めていたため、テンプレート内の情報のない部分やノイズの部分についての計算も行っていた。このためノイズや試料のチャージアップ、或いはコントラストの不均一さによって誤った位置を検出することがあった。
【０００８】
本発明は、検査位置合わせに関する処理、或いは入力作業等を削減することで、高精度かつ高速に走査電子顕微鏡を稼動せしめることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、試料に電子線を走査して得られる電子に基づいてパターンを検出し、当該検出されたパターンと、予め登録されているパターンに基づいて、所望の位置を特定する機能を備えた走査電子顕微鏡において、パターンの種類，パターンを構成する複数の部分間の間隔、及びパターンを構成する部分の寸法に関する情報を設定する手段と、当該手段によって得られた情報に基づいて、複数の部分によって構成されるパターン像を形成する手段を備えたことを特徴とする走査電子顕微鏡を提供するものである。
【００１０】
このような構成によれば、真空排気のような走査電子顕微鏡の観察環境の設定を行わずとも、テンプレートを登録することが可能になる。特に半導体ウェーハ上に形成されているラインパターンやホールパターンのように或る程度の規則性を持って配列されているようなパターンは、そのパターンを形成する複数の部分の大きさや相対位置関係を特定するような情報があれば、そのパターン像を特定することができる。
【００１１】
本発明はこの点に着眼したものであり、必要な条件を選択的に入力するように構成し、それに基づいて擬似的なパターンを形成するようにしたので、これまで行われてきた実パターン画像を使用した画像の形成が不要となり、作業時間を大幅に縮小することができる。
【００１２】
更に、本発明は上記目的を達成するために、試料に電子線を走査して得られる電子に基づいてパターンを検出し、当該検出されたパターンと、予め登録されているパターンに基づいて、所望の位置を特定する機能を備えた走査電子顕微鏡において、前記検出されるパターンの数、及び／又は前記検出されるパターンが有する複数の部分間の間隔を認識する手段と、当該手段によって認識された数と前記登録されているパターンの数の比較に基づく評価値を算出する手段、及び／又は前記手段によって認識された間隔と、前記登録されているパターンが有する部分間の間隔の比較に基づいて、その一致度に基づく評価値を算出する手段を備えたことを特徴とする走査電子顕微鏡を提供するものである。
【００１３】
例えば複数の部分（ラインパターンやホールパターン）からなるパターンがつぶれて、ラインパターン間、或いはホールパターン間が接触している場合、それはラインやホールパターンの測長や検査が不要であり、またパターンマッチングが困難なパターンである。上記本発明によれば、各ラインパターンの数、及び／又は間隔を選択的に評価するように構成することで、測長や検査の対象として適正なものか否かを判断することが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
走査電子顕微鏡で得られる画像は、パターンのエッジ部分から２次電子信号が多く放出される（エッジ効果）により、エッジ部分の情報が主としたものになる。画像中におけるパターンのエッジ部分は、全画像の面積に比べてわずかであるが、試料のパターン情報はほとんど含まれる。逆にエッジ部分以外はパターンがないか、または位置合わせを目的として使用する情報がほとんどないノイズが多い。
【００１５】
一般的なテンプレートマッチング法は、テンプレートを使用してパターンを特定するものであるが、テンプレートマッチングは登録した画像部分と被検出画像すべてに対して正規化相関値を求めるため、テンプレート内の情報のない部分（エッジのない部分）や情報でないノイズ部分も計算を行っていた。このためノイズやチャージアップ、コントラストの不均一さのために誤った位置を検出する場合がある。
【００１６】
特に、半導体製造ラインでは、最適な製造条件（例えば、ステッパの露光時間，フォーカス値の変化量など）を求める目的で各チップごとに条件を変化させたテスト用のウェーハ（以下、条件だしウェーハという）を作成する。
【００１７】
この条件だしウェーハの検査にはＣＤ−ＳＥＭが使用されるが、条件だしウェーハの各チップごとに観察されるパターンは、最適な製造条件からずれればずれるほど、パターン形状と大きく異なるパターンとなる。条件によってはレジストが残り隣同士のパターンが接続していまったり、パターンが細るために倒れたり、個数が減る場合がある。このようにパターン形状や数が変化してしまう場合、テンプレートマッチングを用いて検出することは難しいものであった。
【００１８】
また、テンプレートの登録に際しては、実際に試料パターンを観察して画像を撮像し、画像部分を保存する必要があった。また条件だしウェーハの場合は複数のテンプレートを登録する作業が発生した。ガイドとなるパターンを選択したり最適な倍率を決定するには熟練が必要であった。さらに検出の成否の判定は正規化相関値によってのみ行われていた。
【００１９】
このためパターンの個数が変わっていても正規化相関値がしきい値以上である場合、パターンの存在しない位置を測定してしまっていた。
【００２０】
本発明実施例装置は、パターン形状の数値に関する情報や位置関係に関する情報を用いて、テンプレートマッチングに関連する処理を行うことで、上記問題を解決することができる。
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は、本発明による走査電子顕微鏡の概略図である。電子銃１より放射された電子ビーム２は、偏向コイル３によって偏向された後、対物レンズ４により細く絞られステージ６上の試料ウェーハ５に照射される。対物レンズ４は、ホストコンピュータ１３より制御可能な対物レンズ制御回路２１によって制御される。また、試料ウェーハ５上の走査範囲および走査位置は、偏向信号発生器８によって発生し、偏向増幅器７によって増幅された偏向コイル３に供給される偏向信号によって変えることが可能である。
【００２３】
電子ビーム２の入射により試料ウェーハ５から放出された二次電子は、検出器９によりアナログ電気信号に変換されＡ／Ｄ変換器１０でディジタル信号に変換された後、画像メモリ１１に記憶される。この画像メモリ１１の内容は、常にＤ／Ａ変換器１２によってディジタル信号からアナログ信号に変換され、CRT20 の輝度信号としてグリッドに印加される。このときＡ／Ｄ変換器１０，画像メモリ１１，Ｄ／Ａ変換器１２は、画像信号をＡ／Ｄ変換して記憶し、更にＤ／Ａ変換して画像表示するためのタイミング信号を偏向信号発生器８より受け取る。
【００２４】
ＣＲＴ２０の偏向コイル１９は、偏向信号発生器８の偏向信号にしたがって偏向増幅器１８によって励磁される。倍率はＣＲＴ２０の表示幅と走査範囲によって決定される。画像処理装置１６は、ホストコンピュータ１３からの信号により制御される。画像メモリ１１の内容は画像処理装置１６の画像メモリ１７に転送され処理を行う。
【００２５】
本発明のパターン形状情報（パターンの種類，パターンの高さ，幅等）および位置関係（パターン間の間隔等）を登録するシーケンスを図２に示す。図３は、図２のシーケンスに沿って、形状情報及び位置関係を登録する登録画面例を示す図である。
【００２６】
ホストコンピュータ１３は、マウス１４またはキーボード１５の信号に従ってＣＲＴ２０上に登録画面を表示する。画面にはパターンの種類を選択するメニュー（３０１）があり、ラインパターンおよびホールパターンが選択できる （Ｓ２００１）。
【００２７】
ユーザはライン幅Width(３０２）の入力窓(３０２ａ），長さHeight(３０３）の入力窓（３０３ａ），本数Number（３０４）の入力窓（３０４ａ），ラインパターン間のピッチPitch(３０５）の入力窓（３０５ａ）にそれぞれキーボード１５を用いて入力した後（Ｓ２００２）、ＯＫボタン（３０６）を押す。ホストコンピュータ１３は、（３０２）から（３０５）の値をもとに倍率Mag(３０８）を式（１）で求める。さらに求めた倍率で観察した場合に画像上に表示される疑似的なパターン（３０９）を作成しＣＲＴ２０にMag（３０８）とともに画像（３０７）として表示する（Ｓ２００３）。表示例を図３（ａ）に示す。ユーザは疑似パターン（３０９）によって入力値を確認する（Ｓ２００４）。矛盾があればステップ（Ｓ２００１〜Ｓ２００４）を繰り返す。矛盾がなければ検出時の個数のしきい値（３１１)Num.Accept.を入力窓(３１１ａ)に入力し(Ｓ２００５)、登録ボタン（３１０）を押す。この信号を受けてホストコンピュータ１３は入力情報（３０２）〜（３０５）と倍率（３０８）および個数のしきい値(３１３)Num.Accept．を記憶装置２２にライン検出ファイル（３１２）としてレシピファイル２５に関連付けて保存する（Ｓ２００６）。
【００２８】
【数１】
lwp＝min（Width，Pitch−Width）（nm）
Mag．＝lpmin×rw／（pw×lwp） …式（１）
ただし
lwp：lwとlp−lwを比較して小さい方の値
rw：画像表示領域の幅
pw：表示画像の幅（pixel）
lpmin：最小の処理可能な幅（pixel）
ホールが選択された場合画面例（４００）を図４に示す。ユーザはホール径 Diameterの入力窓(４０１），ｘ(列）方向の個数Ｘ−Num.の入力窓(４０２)，ｙ（行）方向の個数Ｙ−Num.の入力窓（４０３)，ｘ（列）方向のピッチＸ−Pitchの入力窓（４０４），ｙ（行）方向のピッチＹ−Pitch の入力窓（４０５）にそれぞれキーボード１５を用いて入力した後（Ｓ２００２）、ＯＫボタン(４０６)を押す。ホストコンピュータ１３は、（４０１）から（４０５）の値をもとに疑似パターン（４０９）を作成する。さらに倍率Mag.（４０８）を式（２）で求めＣＲＴ２０に疑似画像（４０９）とともに表示する（Ｓ２００３）。
【００２９】
表示例を図４（ａ）に示す。ユーザは疑似画像（４０７）によって入力値を確認する（Ｓ２００４）。矛盾があればステップ（Ｓ２００１〜Ｓ２００４）を繰り返す。矛盾がなければ検出時の個数のしきい値Num.Accept.を入力窓(４１１）に入力し（Ｓ２００５）、登録ボタン（４１０）を押す。この信号を受けてホストコンピュータ１３は入力情報（４０１）から（４０４）と倍率（４０８）を記憶装置２２にホール検出ファイル（４１２）としてレシピファイル２５に関連付けて保存する（Ｓ２００６）。
【００３０】
【数２】
harea＝max((hnx−１)×hpx，(hny−１)×hpy) (nm)
mag＝rw／(harea×２） …式（２）
ただし
harea：（hnx−１）×hpxと（hny−１）×hpyを比較して大きい方の値
rw：画像表示領域の幅
パターン形状情報および位置関係はホストコンピュータ１３と接続されたネットワーク１２０を介して読み出すことが可能である。ファイルサーバの記憶装置１２１や、製造装置１２３の製造条件ファイル、別の製造装置１２４の製造条件ファイルの記憶装置１２３ａまたは１２４ａから読み出すことが可能である。
【００３１】
本発明のパターン形状情報および位置関係を用いてパターンを検出するシーケンスを図５に示す。ホストコンピュータ１３は、ユーザがマウス１４またはキーボード１５によって指定されたレシピファイル２５を記憶装置２２から読み出し（Ｓ５００１）、同時にレシピファイル２５に関連付けられたライン検出ファイル（３１２）(またはホール検出ファイル(４１２)）を読み出す(Ｓ５００２）。レシピファイル２５にあらかじめ登録されている測定位置情報よりステージ６に駆動信号を送り測定位置に移動する（Ｓ５００３）。この時パターン形状情報および位置関係は画像処理装置１６に転送される。また倍率（３０８）にしたがって試料ウェーハ５上の走査範囲を決定する（Ｓ５００４）。この走査範囲をもとに偏向信号発生器８によって発生し、偏向増幅器７によって増幅された偏向コイル３に供給される偏向信号によって電子線を試料ウェーハ５に照射して前記の手順で画像メモリ１７に画像を得る（Ｓ５００５）。
【００３２】
ホストコンピュータ１３より検出処理信号を受けて、画像処理装置１６は検出処理を実行し（Ｓ５００６）、検出されたパターンの個数をホストコンピュータ１３に返す。ホストコンピュータ１３は個数しきい値（３１３）と比較し （Ｓ５００７）、個数しきい値（３１３）より大きければ画像処理装置１６はパターン評価実行する。個数しきい値より大きい場合にパターン評価を実行する理由は、ノイズ等が混入を考慮してのことであるが、同数の場合にのみ評価実行するように構成しても構わない。
【００３３】
検出した個数が個数しきい値（３１３）以下である場合、パターン評価と測定をスキップする。画像処理装置１６はこの命令に従ってパターン評価を実行し （Ｓ５００８）、評価値をホストコンピュータ１３に返す。ホストコンピュータ１３はレシピファイルのパターン評価しきい値と比較してパターンが測定可能か判定する（Ｓ５００９）。なお、この評価しきい値の１つの態様が、先に説明した個数しきい値（３１３）である。
【００３４】
測定可能であれば測定エッジを検出した後（Ｓ５１００）、測定を行い （Ｓ５０１０）、測定できないと判断すると測定をスキップする。このように構成することによって、不必要な計算やスキャンを行わないようにすることができ、またステッパの条件出しウェーハで、パターンの数が減っても、測定パターンを検出し、隣同士のパターンが接続した測定すべきでないパターンを測定しないようにすることができるので、無駄な処理を削減することができ、処理速度を向上することができる。
【００３５】
また、パターン形状の数値情報および位置関係を用いて検出を行うと、条件出しパターンのような形状が大きく変化し、個数も変わるようなパターンを検出することが可能となる。更にパターン形状の数値情報および位置関係を用いるため、実パターン画像を用いたテンプレートを登録しないためＯＦＦラインの登録が可能となる。また経験を要するガイドとなるパターンを選択する必要がなく、直接数値データを入力するため登録作業が簡略化される。そしてパターンの評価値に基づいて、あらかじめ入力したしきい値に従って運転を行うためシーケンスの最適化が可能である。
【００３６】
以上の一連の処理が終了すると次の測定位置をレシピファイル２５から読込む（Ｓ５０１１）。ホストコンピュータ１３は製造装置１２３や製造装置１２４から製造条件ファイルの情報をもとに最適な測定位置から測定を実行している。次の測定位置は検出されたパターンの個数とパターン評価値をもとに決定する。例えば検出されたパターンの個数やパターン評価値からパターン形状が悪くなる方向を判断し、しきい値以下となった測定位置よりも外側の測定位置には移動しない（Ｓ５０１２）。これによって無駄な処理を実施することがなくなるので、処理速度が向上する。
【００３７】
画像処理装置１６は検出されたパターン位置とパターン形状情報および位置関係，マッピング画像を用いて画像メモリ１７に結果を表示する。結果の表示例を図８に示す。ラインパターンの場合、図８（ａ）のラインパターン画像(８００)のように結果を表示する。検出するパターンが（８０１）のようである場合、検出されたパターン位置から求められるそれぞれのラインパターン位置に対応するマッピング画像の評価値ａをグラフ（８０２）のように表示する。それぞれの棒グラフの高さはマッピング画像の評価値ａの最大値を基準にした比率となる。ホールパターン画像（８０３）の場合は図８（ｂ）のようにクロスマーク(８０４)を表示する。各パターンの評価値の違いはクロスマークのサイズに反映する。
【００３８】
パターン形状情報および位置関係を用いた画像処理装置１６における検出処理を図６に示す。パターン形状情報パターン幅（３０１）とパターン高さ(３０２)から検出すべきパターン形状のパターンマスクを作成する（Ｓ６００１）。パターンマスクは図４（ａ）や図４（ｂ）の１つのパターン部分となる。このパターンマスクを画像メモリ１７の画像全面に対して位置ずらしながら評価値ａを計算し（Ｓ６００２）、計算した評価値ａをパターンマスク位置に対応させて配列したマッピング画像を作成する（Ｓ６００３）。評価値ａは式（３）または式(４)，式（５）で計算される。
【００３９】
【数３】
ここでＰijはラインパターン画像(８００)またはホールパターン画像(８０３)のパターンマスクに対応する点（Ｘ＋ｉ，Ｙ＋ｊ）における濃度値であり、Ｍijは点（Ｘ＋ｉ＋１，Ｙ＋ｊ＋１）における濃度値、Ｎはパターンマスクの画素数である。
【００４１】
【数４】
ここでＰijはラインパターン画像(８００)またはホールパターン画像(８０３)の階調値でありＮはパターンマスクの画素の総数である。
【００４３】
【数５】
ここでＰijとＰavgはラインパターン画像(８００）またはホールパターン画像（８０３）の階調値と対応するパターンマスク内の平均値、Ｎ：パターンマスクの画素の総数である。
【００４５】
次に複数のパターン数（３０３）と位置関係（ピッチ（３０４））から位置関係マスクを作成する（Ｓ６００４）。図４（ａ），図４（ｂ）に対応したラインパターン位置関係画像（９０１）とラインパターン位置関係マスク（９０２）であり、ホールパターン位置関係画像（９０３）とホールパターン位置関係マスク（９０４）を図９（ａ），図９（ｂ）に示す。作成した位置関係マスクをマッピング画像上の位置をずらしながら評価値ａの総和を求める（Ｓ６００５）。評価値ａの総和が最大となる位置が検出すべき位置である（Ｓ６００６）。位置関係マスクはパターン数が減少すること考慮してパターン数（３０３）〜しきい値 （３１１）でパターン数を変え（Ｓ６００７），（Ｓ６００４)〜(Ｓ６００６）繰り返す（Ｓ６００８）。以上の処理によってパターン数と検出位置が求められる。
【００４６】
画像処理装置１６におけるパターン形状の評価手順を図７に示す。(S6003）で作成したマッピング画像からパターンのない部分を選択する（Ｓ７００１）。パターンのない部分の選択には例えばマッピング画像の最大値の半値をしきい値として、そのしきい値以下の部分を選択する。パターンのない部分のノイズレベル（例えば分散など）を式（５）で計算する（Ｓ７００２）。
【００４７】
次に（Ｓ６００６）で検出した位置からパターン形状が変化しやすい部分を検出し（Ｓ７００３）の信号レベル（例えば分散など）を計算する(Ｓ７００４)。この部分はパターンとパターンの間に設定する場合が多い。（Ｓ７００２）と （Ｓ７００３）で求めたノイズレベルと信号レベルから評価値ｂ（Ｓ／Ｎ比）を求め（Ｓ７００５）、ホストコンピュータ１３に返す。ホールパターンも同様の手順でパターン位置，個数，評価値ｂを求めることができる。
【００４８】
入力情報からパターン形状に合わせて電子線の走査範囲を変更する実施例を説明する。本処理はパターン形状が変化しやすい部分から信号を得る場合(S7004)や測定エッジを検出する際（Ｓ５１００）に用いる。パターン形状が変化しやすい部分から信号を得る場合、ホストコンピュータ１３は、（Ｓ６００６）で検出した位置とライン幅（３０２）やピッチ（３０５）（ホールパターンの場合はホール径（４０１）とｘ，ｙ方向のピッチ（４０４），（４０５））を用いて走査範囲を決定する。ラインパターンおよびホールパターンの走査範囲例を図１０に示す。
【００４９】
ラインパターン画像（１０００）で測定パターンが（１００１）であるとすると評価用走査範囲は（１００２）のような位置となる。またホールパターン画像（１００３）で測定パターンが（１００４）であるとすると評価用走査範囲は （１００５）となる。測定エッジを検出する場合の走査範囲例を図１１に示す。ラインパターン画像（１１００）で測定パターンが（１１０１）であるとするとエッジ検出用走査範囲は（１１０２）のような位置となる。またホールパターン画像（１１０３）で測定パターンが（１１０４）であるとするとエッジ検出用走査範囲は（１１０５）となる。
【００５０】
本発明実施例装置によれば、他にも観察する倍率を変更するパターン形状の数値情報から被検出対象の試料に走査する領域を変更することにより観察倍率を自動で決定することができ、パターン形状から評価値を求めるために最適な走査方向を自動で決定することが可能となる。
【００５１】
また、不要な電子線の走査を行わないため、電子線に起因する汚染を減らすことができる。パターン形状の数値情報や位置関係をエッジに注目して検出するため電子顕微鏡像特有のチャージアップやコントラストの不均一さに影響受けにくい。登録作業においてはパターン形状や位置関係を数値として入力するため、経験を要するガイドとなるパターンの検出や倍率の設定が不要となる。また実際にウェーハ上のパターンを観察してテンプレートを登録する必要としないためオフラインでレシピファイルを作成することができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、これまで検査位置合わせのために用いられてきたテンプレートマッチング技術に関連する処理、或いは入力作業を著しく削減することができ、高精度かつ高速に走査電子顕微鏡を稼動することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の概略図である。
【図２】登録シーケンスを説明する図である。
【図３】形状情報及び位置情報を登録する登録画面の例を説明する図である。
【図４】形状情報及び位置情報を登録する登録画面の例を説明する図である。
【図５】パターンを検出するステップを説明する図である。
【図６】画像処理装置における検出処理ステップを説明する図である。
【図７】パターン形状の評価手順を説明する図である。
【図８】パターンの形状情報，位置関係の評価結果の表示例を示す図である。
【図９】ホールパターンの位置関係画像，位置関係マスクの例を示す図である。
【図１０】ホールパターンの走査範囲例を示す図である。
【図１１】測定エッジを検出する場合の走査範囲例を示す図である。
【図１２】本実施例装置の走査電子顕微鏡をネットワークに接続した例を示す図である。
【符号の説明】
１…電子銃、２…電子ビーム、３…偏向コイル、４…対物レンズ、５…試料ウェーハ、６…ステージ、７…偏向増幅器１、８…偏向信号発生器、９…二次電子検出器、１０…Ａ／Ｄ変換器、１１…画像メモリ、１２…Ｄ／Ａ変換器、１３…ホストコンピュータ、１４…マウス、１５…キーボード、１６…画像処理装置、１７…画像処理装置中の画像メモリ、１８…ＣＲＴの偏向増幅器、１９…ＣＲＴの偏向コイル、２０…ＣＲＴ、２１…対物レンズ制御回路、２２…ホストコンピュータの記憶装置、２５…レシピファイル、１２０…ネットワーク、１２１…記憶装置、１２２，１２３，１２４…製造装置、１２２ａ，１２３ａ，１２４ａ，１２５ａ…記憶装置、１２５…コンピュータ、１２５ｂ…ＣＲＴ。
Claims (10)
- 試料に電子線を走査して得られる電子に基づいてパターンを検出し、当該検出されたパターンと、予め登録されているパターンに基づいて、所望の位置を特定するコンピュータを備えた走査電子顕微鏡において、
当該コンピュータは、
前記パターンを構成する複数の部分の数と、パターンの種類に関する情報を設定する手段と、
当該設定手段によって設定された前記複数の部分の数と、前記パターンの種類に関する情報に基づいて、複数の部分によって構成されるパターン像を形成する手段と、
当該手段によって形成されたパターンを構成する部分の数以下の数に設定される所定の個数しきい値と、前記検出されたパターンを構成する部分の数との比較を行い、当該検出されたパターンを構成する部分の数が、前記所定の個数しきい値以下である場合、前記所望の位置のパターンの測定をスキップする手段を備えたことを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項１において、
前記パターンは、複数のラインパターン、或いは複数のホールパターンによって形成されるものであることを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項１において、
前記形成されたパターンと、前記試料に電子線を走査して得られる電子に基づいて検出されるパターンに基づいてテンプレートマッチングを行う手段を備えたことを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 請求項１において、
前記複数の部分によって構成されるパターンは、当該複数の部分間の間隔、及びパターンを構成する部分の寸法に関する情報に基づいて、形成されることを特徴とする走査電子顕微鏡。 - 試料に電子線を走査して得られる電子に基づいてパターンを検出し、当該検出されたパターンと、予め登録されているパターンとのマッチングを行うことによって所望の位置を特定するマッチング方法において、
前記予め登録されているパターンを用いて、前記試料に電子線を走査して得られる電子の検出に基づいて形成される画像上のパターンの検出処理を行い、当該検出されたパターンを構成する部分の数が、前記予め登録されるパターンを構成する部分の数以下の数に設定される所定のしきい値以下である場合、前記所望の位置のパターンの測定をスキップすることを特徴とするマッチング方法。 - 請求項５において、
前記パターンは、複数のラインパターン、或いは複数のホールパターンによって形成されるものであることを特徴とするマッチング方法。 - 請求項５において、
前記複数の部分によって構成されるパターンは、当該複数の部分間の間隔、及びパターンを構成する部分の寸法に関する情報に基づいて形成されることを特徴とするマッチング方法。 - 電子線を試料上に走査することによって得られる電子に基づいて、画像を形成する走査電子顕微鏡に接続されるコンピュータに、当該走査電子顕微鏡によって形成される画像上のパターンと、予め登録されたパターン間のマッチングにより、前記画像上のパターンの検出処理を実行させ、当該検出処理によって所望の位置を特定させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
当該プログラムは、前記コンピュータに、前記検出処理の実行によって検出されたパターンを構成する部分の数が、前記予め登録されるパターンを構成する部分の数以下に設定される所定の個数しきい値以下である場合、前記所望の位置のパターンの測定のスキップを実行させることを特徴とするプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 請求項８において、
前記パターンは、複数のラインパターン、或いは複数のホールパターンによって形成されるものであることを特徴とするプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 請求項８において、
前記複数の部分によって構成されるパターンは、当該複数の部分間の間隔、及びパターンを構成する部分の寸法に関する情報に基づいて、形成されることを特徴とするプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (6)
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