JPH01293478A - Pattern checking method - Google Patents

Pattern checking method

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JPH01293478A
JPH01293478A JP63123838A JP12383888A JPH01293478A JP H01293478 A JPH01293478 A JP H01293478A JP 63123838 A JP63123838 A JP 63123838A JP 12383888 A JP12383888 A JP 12383888A JP H01293478 A JPH01293478 A JP H01293478A
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Yutaka Sako
裕 酒匂
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately measure a pattern to be checked by respectively measuring a position on a picture at the same position as the pattern to be checked for plural picture obtaining areas, obtaining the relation between the pattern position and the pattern position on the picture, and measuring the pattern whose picture distortion is corrected with the use of the relation. CONSTITUTION:Calibration to automatically presume the dynamic deflecting distortion of beam deflection scanning as the relation with the pattern position fluctuated by the real pattern position and the distortion is executed before the checking. As a method to obtain the relation, the reference positions of the pattern to be checked are detected at plural parts in the input picture, and the relation is calculated with the use of picture position data and pattern position data. In the checking, image pickup conditions at the time of the checking and the relation corresponding to the existing partial areas of the measured position are selected out of the distortion relation obtained from the calibration, with the use of it, the measured data are corrected, and the accurate measured result are obtained. Thus, the checking at high accuracy can be realized in the various image pickup conditions.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体パターンの外観検査方法に閏わり、と
くに、精度の高いパターン計測を行なうのに好適なパタ
ーン検査方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for inspecting the appearance of semiconductor patterns, and particularly to a pattern inspection method suitable for performing highly accurate pattern measurement.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、走査型電子顕微鏡(以後、SEMと呼ぶ)を用い
て被検査パターンの寸法を検査する方法として、被検査
パターンに電子ビームを走査し、パターンから発生した
反射電子または2次電子検出信号を画像としてデイスプ
レィ装置に表示し、計測したいパターンの2点に対応す
るデイスプレィ画面上の位置をカーソルで指定したり、
2点を含むラインの信号レベル列を解析することが2点
の位置を導出したりすることで、画面位置または信号列
位置で2点間距離を求めている。例えば、デイスプレィ
表示画面長をり2画面表の画素数N。
Conventionally, as a method of inspecting the dimensions of a pattern to be inspected using a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM), an electron beam is scanned over the pattern to be inspected, and a reflected electron or secondary electron detection signal generated from the pattern is detected. Display it as an image on the display device, and use the cursor to specify the positions on the display screen that correspond to the two points of the pattern you want to measure.
By analyzing the signal level sequence of a line including two points and deriving the positions of the two points, the distance between the two points is determined based on the screen position or the signal sequence position. For example, the length of the display screen is equal to the number of pixels on two screens N.

m察倍率をM、計測した2点間の画素数をnとすると、
2点間孔MLは、 L=nXL/ (NXM) にて求める。
If the magnification is M and the number of pixels between two measured points is n, then
The hole ML between two points is determined by L=nXL/(NXM).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、電子ビームの走査には歪が存在し、被検査パタ
ーンは、走査によって得られる画像上で変形している。
However, there is distortion in the scanning of the electron beam, and the pattern to be inspected is deformed on the image obtained by scanning.

すなわち、画素で構成される走査画像の実際の画素寸法
は画像位置によって異なっている。このため、この問題
を回避し、高い測長精度を維持するために、走査画面内
での測長領域を限定し、歪が大きい周辺領域での測長を
許さないなどの対策がとられている。しかし、実際のパ
ターン計測では、画面表示されたパターンに対し、複数
位置での計測を行うことは重要であり、画面周辺部のパ
ターン測長の要望も大きい。また、パターンの面積計測
、大きさ計測などの各種の形状計測についてもパターン
測長同様、精度の高い計測方法が求められている。
That is, the actual pixel size of a scanned image made up of pixels differs depending on the image position. Therefore, in order to avoid this problem and maintain high length measurement accuracy, measures are taken such as limiting the length measurement area within the scanning screen and not allowing length measurement in surrounding areas where distortion is large. There is. However, in actual pattern measurement, it is important to measure the pattern displayed on the screen at multiple positions, and there is also a strong demand for pattern length measurement at the periphery of the screen. Further, as with pattern length measurement, highly accurate measurement methods are required for various shape measurements such as pattern area measurement and size measurement.

なお、画像歪補正は、リモートセンシングなど、様々な
分野で行われている。しかし、とくに歪の理論特性が明
瞭でないとき、特定専用パターンを用いることなく、か
つ自動的に補正キャリブレーションを行うことは困難で
ある。
Note that image distortion correction is performed in various fields such as remote sensing. However, especially when the theoretical characteristics of distortion are not clear, it is difficult to automatically perform correction calibration without using a specific pattern.

本発明の目的は、上記のような問題が無く、被検査パタ
ーン撮像に伴う歪に影響されることなく正しく被検査パ
ターンを計測するパターン検査方法を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a pattern inspection method that does not have the above-mentioned problems and can accurately measure a pattern to be inspected without being affected by distortion caused by imaging the pattern to be inspected.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この目的を達成するために、本発明では、SUNを用い
たパターン検査において、検査に先だって、ビーム偏向
走査の動的な偏向歪を、真のパターン位置と歪によって
変動したパターン位置との間の関係として自動的に推定
するキャリブレーションを行なう。
In order to achieve this objective, in the present invention, in pattern inspection using SUN, dynamic deflection distortion of beam deflection scanning is calculated prior to inspection to create a difference between the true pattern position and the pattern position changed due to the distortion. Calibration is performed to automatically estimate the relationship.

この関係を求める方法として、入力画像内の複数箇所で
被検査パターン基準位置を検出し、画像位置データとパ
ターン位置データを用いて上記関係を計算する。とくに
、歪補正精度を向上するために、ビーム走査領域を分割
し、部分領域別に上記の関係を求める。さらに、この関
係をビーム走査速度、ビーム加速電圧、パターン拡大率
などの撮像条件に応じて求めておく。
As a method for determining this relationship, reference positions of the pattern to be inspected are detected at a plurality of locations within the input image, and the above relationship is calculated using image position data and pattern position data. In particular, in order to improve distortion correction accuracy, the beam scanning area is divided and the above relationship is determined for each partial area. Furthermore, this relationship is determined in accordance with imaging conditions such as beam scanning speed, beam acceleration voltage, and pattern enlargement ratio.

また、このキャリブレーションを如何なる被検査パター
ンに対しても実現可能とするために、例えばウェハパタ
ーンのチップコーナパターンのような単純なパターンを
キャリブレーション用パターンとして採用する。そして
、キャリブレーションを自動的に行なう方法としては、
画像メモリに格納したコーナパターンデータを処理する
ことでコーナ位置を基準位置として自動検出する。さら
に、計算機にてビーム偏向オフセット量を自動設定し、
コーナ位置をビーム走査領域内に満遍なく分散させるこ
とで、パターン位置データとそれに対応した画像位置デ
ータを収集する。
Furthermore, in order to make this calibration possible for any pattern to be inspected, a simple pattern such as a chip corner pattern of a wafer pattern is employed as the calibration pattern. And, as a method to automatically perform calibration,
The corner position is automatically detected as a reference position by processing the corner pattern data stored in the image memory. Furthermore, the beam deflection offset amount is automatically set using a computer,
By evenly distributing the corner positions within the beam scanning area, pattern position data and corresponding image position data are collected.

検査では、キャリブレーションで得た歪関係の中から検
査時の撮像条件、及び計測位置の存在する部分領域に対
応した関係を選択し、これを用いて計測データを補正し
、正しい計測結果を得る。
During inspection, a relationship corresponding to the imaging conditions at the time of inspection and the partial area where the measurement position exists is selected from among the distortion relationships obtained during calibration, and this is used to correct the measurement data to obtain correct measurement results. .

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を実施例によって説明する。第1図は本発
明を用いたパターン検査方法の外観検査装置の全体構成
図である。第1図において1は電子線を発生する電子源
、2は電子ビームを収束する収束レンズ、3は電子ビー
ムの偏向コイル、4は対物レンズ、5は表面に被検査パ
ターンを形成した試料、6は電子レンズ照射によって発
生する2次電子を検出する検出器、7は偏向オフセット
量を設定する偏向信号設定器、8は偏向コイルの偏向信
号を発生する偏向発生器、9は2次電子検出回路、10
は偏向コイルの同期信号にしたがつて2次電子信号列を
格納する画像メモリ、11は偏向基準量の設定、画像メ
モリデータの処理等を行う電子計算機、12は画像メモ
リデータを表示するCRTデイスプレィである。
Hereinafter, the present invention will be explained by examples. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an appearance inspection apparatus for a pattern inspection method using the present invention. In FIG. 1, 1 is an electron source that generates an electron beam, 2 is a converging lens that converges the electron beam, 3 is a deflection coil for the electron beam, 4 is an objective lens, 5 is a sample on the surface of which a pattern to be inspected is formed, 6 1 is a detector that detects secondary electrons generated by electron lens irradiation, 7 is a deflection signal setting device that sets the deflection offset amount, 8 is a deflection generator that generates a deflection signal for the deflection coil, 9 is a secondary electron detection circuit , 10
1 is an image memory for storing a secondary electron signal train in accordance with the synchronization signal of the deflection coil; 11 is an electronic computer for setting the deflection reference amount and processing the image memory data; and 12 is a CRT display for displaying the image memory data. It is.

電子源1から発生した電子ビームは偏向コイル3によっ
て偏向され、試料5の表面を2次元的に走査する。その
とき試料表面から発生する2次電子は検出器6にて電気
信号に変換され、画像メモリに格納される。この画像メ
モリのデータをデイスプレィに表示することにより被検
査パターン表面の拡大像を観察することができる。
An electron beam generated from an electron source 1 is deflected by a deflection coil 3 and scans the surface of a sample 5 two-dimensionally. The secondary electrons generated from the sample surface at this time are converted into electrical signals by the detector 6 and stored in the image memory. By displaying the data in the image memory on a display, an enlarged image of the surface of the pattern to be inspected can be observed.

このとき、ビームの偏向走査によって得られる画像には
、走査に伴う歪が生じる。すなわち1画像位置(x+y
)と被検査パターン位置(U、V)との間には、 V=F’y (x’ 、y’ ) なる成る関数関係がある。
At this time, distortion associated with scanning occurs in the image obtained by deflection scanning of the beam. In other words, one image position (x+y
) and the position of the pattern to be inspected (U, V), there is a functional relationship of V=F'y (x', y').

そこで、予め、この関数を明らかにしておき、実際のパ
ターン検査では、計測データに対し上記の変換を行うこ
とにより正しい検査結果を得る。
Therefore, this function is clarified in advance, and in actual pattern inspection, correct inspection results are obtained by performing the above conversion on the measurement data.

まず、画像位置と被検査パターン位置との関係の導出方
法について説明する。
First, a method for deriving the relationship between the image position and the position of the pattern to be inspected will be explained.

計測画像位置(x’ + y’ )r表示画面寸法(L
 x p L y) +表示画面素数(nx、ny)を
倍率Mとし。
Measured image position (x' + y') r Display screen size (L
x p L y) + display screen prime number (nx, ny) as magnification M.

y=Ly/(M−nx)・y′ にて計測画像位置をパターン位置の次元で表現する。こ
のとき、(xt y)とパターン位置(U。
The measured image position is expressed in the dimension of the pattern position by y=Ly/(M-nx)·y'. At this time, (xt y) and the pattern position (U.

■)との間に、 ここに、mk、nk≧O,mkr≠mkz。■) between Here, mk, nk≧O, mkr≠mkz.

nkx≠nkxp k、kl、に2E [1+ ・・・
+ Nlなる関係が成り立つとし、変換係数s=[bi
j]を求める。これは1画像上のN個の点の画面位置と
パターン位置を計測することから求めることができる。
nkx≠nkxp k, kl, 2E [1+...
+Nl holds, and the conversion coefficient s=[bi
Find j]. This can be obtained by measuring the screen position and pattern position of N points on one image.

しかし、このためには、寸法が既知の複数の点をもつパ
ターンを用いなければならない上、各点の位置を自動検
出しようとすると、その処理が非常に複雑となる。さら
に、計測点が画面内に適切に分散している必要があるこ
とから、顕微鏡の倍率に応じて、被検査パターンを変え
なければならない、そこで、本発明では、ビーム偏向信
号のオフセット量を計算機から設定することにより、ビ
ーム走査領域全体を移動する機能を用いる。
However, for this purpose, it is necessary to use a pattern having a plurality of points with known dimensions, and the process of automatically detecting the position of each point becomes extremely complicated. Furthermore, since the measurement points must be appropriately distributed within the screen, the pattern to be inspected must be changed depending on the magnification of the microscope. Therefore, in the present invention, the amount of offset of the beam deflection signal is calculated using a computer. By setting from , the function to move the entire beam scanning area is used.

(以下、この機能を視野移動機能と呼ぶ。)このビーム
走査領域は、偏向信号設定器に所望の移動量に対応した
値を計算機から自動設定する。
(Hereinafter, this function will be referred to as a field of view movement function.) For this beam scanning area, a value corresponding to the desired movement amount is automatically set in the deflection signal setter by a computer.

以下に、図2によって、処理手順を説明する。The processing procedure will be explained below with reference to FIG.

201・・・被検査パターンに基準点を定め、視野移動
量を変えることで、基準点の画面自位置を移動させ、基
準点を検出することで、異なる画面位置を検出する。す
なわち、  (Rs、 St)〜(RN tSs)のN
通り視野移動量を設定し、各設定値に対する基準点の画
面位置(xzt yt)〜(XN+ yll)を検出す
る。
201... A reference point is set on the pattern to be inspected, and by changing the visual field movement amount, the self-position of the reference point on the screen is moved, and by detecting the reference point, a different screen position is detected. That is, N of (Rs, St) ~ (RN tSs)
The amount of visual field movement is set, and the screen position (xzt yt) to (XN+yll) of the reference point for each set value is detected.

202・・・(3)式及び、視野移動量と画面上のパタ
ーン基準位置との間に線形関係を仮定すると、視野移動
量と画面位置との間に、 ここに、mk、nk≧Q、mk1≠mkz。
202...Assuming equation (3) and a linear relationship between the visual field movement amount and the pattern reference position on the screen, between the visual field movement amount and the screen position, mk, nk≧Q, mk1≠mkz.

nk1≠nkz、  k、  kl、  k26:  
[1,−、Nコなる関係が成立する。本式に、201で
得た(Rt、St)〜(R+ S)w <xxt yz
)〜(xt y)を代入することにより、変換係数(、
iii[cij]を算出する。
nk1≠nkz, k, kl, k26:
A relationship of [1, -, N holds true. In this formula, (Rt, St) ~ (R+ S)w <xxt yz obtained in 201
) ~ (xt y), the transformation coefficient (,
Calculate iii[cij].

203・・・視野移動:f!!: (R,S)と被検査
パターン位置(U、V)との関係を、 ′ただし、視野移動量(0,O)のときのパターン位置
を(0,0)とする。
203...Visual field movement: f! ! : The relationship between (R, S) and the inspected pattern position (U, V) is as follows: 'However, the pattern position when the visual field movement amount is (0, O) is (0, 0).

とし。year.

にて、(3)式における変換係数[bij]を算出する
Then, the conversion coefficient [bij] in equation (3) is calculated.

とくに、(3)式における画像位置に関するベクトルを
、t  [xyt  xt  ys  11  (t 
 [:申]は。
In particular, the vector related to the image position in equation (3) is expressed as t [xyt xt ys 11 (t
[:mon] is.

[*]の転置行列@)すると、本変換は、一般四辺形間
の幾何変形となる。
[*] transposed matrix @) Then, this transformation becomes a geometric transformation between general quadrilaterals.

第3図には、被検査パターン位置と画面位置との関係を
求めるために用いるパターン例と視野移動量設定例を示
す。使用パターンとしては、第3図(a)に示すように
、1つのコーナをもつパターン形状のものを使用すれば
よい。このとき、パターン基準点としてコーナ位置を用
いる。さらに、視野移動量としては、(a−1)〜(a
 −9)に示すように、コーナ位置が画面内に満遍なく
分散するように設定する。各視野移動量で検出したコー
ナの画面位置を、第3図(b)に示す。このようにして
得られた9点の画面位置から変換係数は算出される。
FIG. 3 shows an example of a pattern used to determine the relationship between the position of the pattern to be inspected and the position of the screen and an example of setting the amount of visual field movement. As a pattern to be used, a pattern having one corner as shown in FIG. 3(a) may be used. At this time, corner positions are used as pattern reference points. Furthermore, the amount of visual field movement is (a-1) to (a
-9), set the corner positions so that they are evenly distributed within the screen. The screen positions of the corners detected for each visual field movement amount are shown in FIG. 3(b). The conversion coefficient is calculated from the nine screen positions obtained in this manner.

なお、コーナ位置の検出は、画像メモリに格納された画
像データを計算機にて処理することにより、コーナを形
成する水平エツジ、垂直エツジのエツジ位置を検出し、
コーナ位置を求める。エツジ位置の検出は1例えば、画
像データを水平方向、垂直方向に微分処理し、さらに、
微分処理後の画像に対して、第3図(c)に示したよう
に、水平方向、垂直方向に投影分布をとり、そのピーク
位置をエツジ位置とする。
Note that the corner position is detected by processing the image data stored in the image memory with a computer to detect the edge positions of the horizontal edges and vertical edges that form the corner.
Find the corner position. To detect the edge position, for example, the image data is differentiated in the horizontal and vertical directions, and then
As shown in FIG. 3(c), the projection distribution of the differentially processed image is taken in the horizontal and vertical directions, and the peak position is taken as the edge position.

ここでは、コーナパターンを用い、基準点をコーナ位置
とした例について説明した。別の例として、矩形パター
ンを用い、4つの頂点位置を基準点すれば、1回の画像
入力で4種類のパターン位置と画像位置との対応関係を
計測することができ、視野移動の回数を減らすことがで
きる。
Here, an example has been described in which a corner pattern is used and the reference point is set as a corner position. As another example, if a rectangular pattern is used and four apex positions are used as reference points, the correspondence between four types of pattern positions and image positions can be measured with one image input, and the number of visual field movements can be can be reduced.

第4図には、入力画像上で指定した画像位置に対応する
真のパターン位置を求めることで、正確な寸法でパター
ン計測を行う手順を示す。
FIG. 4 shows a procedure for measuring a pattern with accurate dimensions by finding the true pattern position corresponding to the image position specified on the input image.

401・・・パターンの入力画像において測長したい2
点の画像位’ei (Xll yt) t  (X21
 yz)を検出する。
401...I want to measure the length in the pattern input image2
Image position of point 'ei (Xll yt) t (X21
yz) is detected.

402  上記2点の画面座標を(3)式に代入し、対
応するパターン位置(Ul、Vl)、(U2゜V2)を
求める。
402 Substitute the screen coordinates of the above two points into equation (3) to find the corresponding pattern positions (Ul, Vl) and (U2°V2).

403・・・パターンの2点間距離を、v’(Ul−U
2)”+v’ (Vl−V2)”) にて求メル。ナオ
、水平方向、垂直方向に距離は、IUI、U21゜l 
Vl、 V21 ニテ求メル。
403...The distance between two points of the pattern is v'(Ul-U
2) Find mel at "+v'(Vl-V2)"). Nao, horizontal and vertical distance is IUI, U21゜l
Vl, V21 Nite-seeking Mel.

さらに、被検査パターン上の複数位置で囲まれた領域の
面積計測についても、(3)式にて、正確なパターン位
置を求めることによって、精度の高い計測が可能となる
。計測、補正して得たN点のパターン位置を(Ut+ 
Vz) 〜(Un、Vn) としたとき、N点を結ぶ線
分で囲まれた閉領域の面積Sは、 ただし、 (Uzt Vz) E (Un+ty Vn
+t)にて求める。
Furthermore, when measuring the area of a region surrounded by a plurality of positions on the pattern to be inspected, highly accurate measurement is possible by determining the accurate pattern position using equation (3). The pattern position of N points obtained by measurement and correction is (Ut+
Vz) ~ (Un, Vn), the area S of the closed region surrounded by the line segment connecting N points is, however, (Uzt Vz) E (Un+ty Vn
+t).

一方、実際の偏向歪は、画面中心部と画面周辺部とで、
傾向が異なる。そこで、次に、さらに精密な歪補正方法
について説明する。
On the other hand, the actual deflection distortion is between the center of the screen and the periphery of the screen.
The trends are different. Therefore, next, a more precise distortion correction method will be explained.

方法としては、入力画像を分割し1部分領域ごとに歪補
正係数を求める。すなわち、第2図で示した補正係数算
出処理を各部分領域で行う。これを第3図を用いてさら
に詳しく説明すると、(a−1) 、 (a−2) 、
 (a−3) 、 (a−4)で検出される4つのコー
ナ位置を用いて、第1の部分領域の補正係数を求める。
As a method, the input image is divided and a distortion correction coefficient is determined for each partial region. That is, the correction coefficient calculation process shown in FIG. 2 is performed for each partial area. To explain this in more detail using Figure 3, (a-1), (a-2),
A correction coefficient for the first partial area is determined using the four corner positions detected in (a-3) and (a-4).

また、(a−2)。Also, (a-2).

(a−3) 、(a  6) 、  (a−5)で検出
される4つのコーナ位置を用いて、第2の部分領域の補
正係数を、(a−5) 、 (a−6) 、 (a−9
) 。
Using the four corner positions detected in (a-3), (a6), and (a-5), the correction coefficient of the second partial area is determined as (a-5), (a-6), (a-9
).

(a−8)で検出される4つのコーナ位置を用いて、第
3の部分領域の補正係数を求める。さらに、(a−4)
 、  (a−5) 、  (a−8) 、(a−9)
で検出される4つのコーナ位置を用いて、第3の部分領
域の補正係数を求める。このように、4つの部分領域に
対して、それぞれに(3)式で示した歪変換行列[b 
i jlを求めれば、さらに厳密な歪補正が実現できる
A correction coefficient for the third partial area is determined using the four corner positions detected in (a-8). Furthermore, (a-4)
, (a-5) , (a-8) , (a-9)
A correction coefficient for the third partial area is determined using the four corner positions detected in . In this way, the distortion transformation matrix [b
If i jl is determined, even stricter distortion correction can be achieved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したごとく本発明によれば、走査型の電子顕微
鏡(SEM)を用いたパターン検査において、ウェハパ
ターンのチップコーナパターンのような単純かつありふ
れたパターンを使用することで、ビーム偏向走査の動的
な偏向歪を、真のパターン位置と歪によって変動したパ
ターン位置との間の関係として自動的に推定することが
できる。
As explained above, according to the present invention, in pattern inspection using a scanning electron microscope (SEM), by using a simple and common pattern such as a chip corner pattern of a wafer pattern, beam deflection scanning movement can be improved. deflection distortion can be automatically estimated as the relationship between the true pattern position and the pattern position changed by the distortion.

さらに、ビーム走査領域を分割し、部分領域別に上記の
関係を求めることで精度の高い歪補正が実現できる。ま
た、上記の関係を、ビーム走査速度、ビーム加速電圧、
パターン拡大率などの撮像条件に応じて求めておくこと
により、精度の高い検査が種々の撮像条件下で実現でき
る。
Furthermore, highly accurate distortion correction can be realized by dividing the beam scanning region and finding the above relationship for each partial region. In addition, the above relationship can be expressed as beam scanning speed, beam acceleration voltage,
By determining the pattern magnification according to imaging conditions such as pattern magnification, highly accurate inspection can be achieved under various imaging conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明を採用したパターン検査装置の構成図
、第2図は、画像歪補正係数算呂手順を説明する図、第
3図は、視野移動機能の使用方法を説明する図、第4図
は、画像歪補正を行うパターン計測手順を説明する図で
ある。 1・・・電子源、2・・・収束レンズ、3・・・偏向コ
イル、4・・・対物レンズ、5・・・試料、6・・・2
次電子検出器。 7・・・偏向信号設定器、8・・・偏向信号発生器、9
・・・2次電子検出回路、10・・・画像メモリ、11
・・・電リ 図
FIG. 1 is a block diagram of a pattern inspection apparatus adopting the present invention, FIG. 2 is a diagram explaining the image distortion correction coefficient procedure, and FIG. 3 is a diagram explaining how to use the field of view movement function. FIG. 4 is a diagram illustrating a pattern measurement procedure for correcting image distortion. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Electron source, 2... Converging lens, 3... Deflection coil, 4... Objective lens, 5... Sample, 6... 2
Secondary electron detector. 7... Deflection signal setter, 8... Deflection signal generator, 9
...Secondary electron detection circuit, 10...Image memory, 11
・・・Electric diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、撮像装置によつて被検査パターンの像を取得し、さ
らに該取得像における画像歪を計測、補正して歪誤差の
ない被検査パターンの寸法、面積等を求めるパターン検
査方法において、上記被検査パターンの映像信号をディ
ジタル化した画像データとして記憶する画像記憶部と、
上記画像データを演算処理して被検査パターンの特定位
置を算出する演算処理部とを有し、複数の画像取得領域
に対して、被検査パターン同一位置の画像上の位置を計
測することにより、パターン位置と画像上でのパターン
位置との関係を求め、この関係を用いて、画像歪を補正
したパターン計測を行うことを特徴とするパターン検査
方法。 2、画像領域を複数の部分領域に分割し、部分領域ごと
に、パターン位置と画像上でのパターン位置との関係を
求め、これら複数の関係を用いて画像歪を補正したパタ
ーン計測を行うことを特徴とする請求項1記載のパター
ン検査方法。 3、歪み計測用の被検査パターンとして、最低1つのコ
ーナをもつパターンを使用することを特徴とする請求項
1記載のパターン検査方法。 4、荷電粒子ビームを走査信号にしたがつて被検査パタ
ーンに照射し、パターンから発生した2次電子検出信号
を映像信号とするとともに、ビーム走査領域のオフセッ
ト量をかえることで、画像取得領域を変動させることを
特徴とする請求項1記載のパターン検査方法。 5、荷電粒子ビームを走査信号にしたがつて被検査パタ
ーンに照射し、パターンから発生した2次電子検出信号
を映像信号とするとともに、荷電粒子ビームの走査速度
、加速電圧、走査領域の大きさに応じて請求項1記載の
方法にてパターン位置と画像上でのパターン位置との関
係を求め、この関係を用いて画像歪を求め、補正するこ
とを特徴とする第1項記載のパターン検査方法。 6、荷電粒子ビームを走査信号にしたがつて被検査パタ
ーンに照射し、パターンから発生した2次電子および反
射電子を検出する撮像部、ビーム走査領域のオフセット
量の設定部、被検査パターンの映像信号をディジタル化
した面像データとして記憶する画像記憶部、画像データ
の演算処理部、装置を制御する計算機からなり、複数の
画像取得領域を設定し、各画像取得領域にてパターン位
置と画像上でのパターン位置との関係を求める手段、及
びこの関係にて画像歪を補正する手段を有するパターン
検査装置。
[Claims] 1. A pattern that obtains an image of a pattern to be inspected using an imaging device, further measures and corrects image distortion in the obtained image, and obtains dimensions, areas, etc. of the pattern to be inspected without distortion errors. In the inspection method, an image storage unit that stores the video signal of the pattern to be inspected as digitized image data;
and an arithmetic processing unit that calculates a specific position of the pattern to be inspected by arithmetic processing of the image data, and by measuring the position on the image of the same position of the pattern to be inspected for a plurality of image acquisition areas, A pattern inspection method characterized by determining a relationship between a pattern position and a pattern position on an image, and using this relationship to perform pattern measurement with image distortion corrected. 2. Divide the image area into multiple partial areas, find the relationship between the pattern position and the pattern position on the image for each partial area, and perform pattern measurement using these multiple relationships to correct image distortion. The pattern inspection method according to claim 1, characterized in that: 3. The pattern inspection method according to claim 1, wherein a pattern having at least one corner is used as the pattern to be inspected for strain measurement. 4. Irradiate the pattern to be inspected with a charged particle beam according to the scanning signal, use the secondary electron detection signal generated from the pattern as a video signal, and change the amount of offset of the beam scanning area to change the image acquisition area. The pattern inspection method according to claim 1, characterized in that the pattern inspection method is varied. 5. Irradiate the pattern to be inspected with a charged particle beam according to the scanning signal, use the secondary electron detection signal generated from the pattern as a video signal, and determine the scanning speed, accelerating voltage, and size of the scanning area of the charged particle beam. The pattern inspection according to claim 1, characterized in that the relationship between the pattern position and the pattern position on the image is determined by the method according to claim 1, and image distortion is determined and corrected using this relationship. Method. 6. An imaging unit that irradiates the pattern to be inspected with a charged particle beam in accordance with a scanning signal and detects secondary electrons and reflected electrons generated from the pattern, a unit that sets the amount of offset of the beam scanning area, and an image of the pattern to be inspected. It consists of an image storage unit that stores signals as digitized surface image data, an image data arithmetic processing unit, and a computer that controls the device. A pattern inspection device comprising: means for determining the relationship between the position of the pattern and the position of the pattern; and means for correcting image distortion based on this relationship.
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