JP2001243906A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents

走査電子顕微鏡

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JP2001243906A JP2000058022A JP2000058022A JP2001243906A JP 2001243906 A JP2001243906 A JP 2001243906A JP 2000058022 A JP2000058022 A JP 2000058022A JP 2000058022 A JP2000058022 A JP 2000058022A JP 2001243906 A JP2001243906 A JP 2001243906A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】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。 【解決手段】本発明は、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走査電子顕微鏡を提
供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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−Ｓ
ＥＭ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１
１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（３０３
ａ），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（３０
５ａ）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（３０
８）とともに画像（３０７）として表示する（Ｓ２００
３）。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（Ｓ２００
４）。矛盾があればステップ（Ｓ２００１〜Ｓ２００
４）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、（４
０１）から（４０５）の値をもとに疑似パターン（４０
９）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（Ｓ２００
４）。矛盾があればステップ（Ｓ２００１〜Ｓ２００
４）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（Ｓ２００
５）、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（４
０４）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１
２４ａ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（Ｓ５
００６）、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１２
４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（Ｓ５
０１２）。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(３
０２)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（Ｓ６０
０６）。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)〜(Ｓ６
００６）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（Ｓ７００
１）。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（Ｓ７００
２）。
【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(Ｓ７００
４)。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(S70
04)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（１１０
１）であるとするとエッジ検出用走査範囲は（１１０
２）のような位置となる。またホールパターン画像（１
１０３）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、１
５…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、２
５…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、１２２
ａ，１２３ａ，１２４ａ，１２５ａ…記憶装置、１２５
…コンピュータ、１２５ｂ…ＣＲＴ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小室 修 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 諸熊 秀俊 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 前田 達也 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 有馬 純太郎 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 小沢 康彦 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器グループ内 Ｆターム(参考） 4M106 AA01 BA02 CA39 DB05 DB18 DB21 5C033 UU05 UU06

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】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。
  2. 【請求項２】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。
  3. 【請求項３】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。
  4. 【請求項４】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を備えたこと
    を特徴とする走査電子顕微鏡。
  5. 【請求項５】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。
  6. 【請求項６】請求項４または５において、 前記得られた評価値が或る値以下の場合、前記所望の位
    置における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。
  7. 【請求項７】請求項４または５において、前記評価値を
    表示する表示手段を備えたことを特徴とする走査電子顕
    微鏡。
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