JP2003057009A - 被検試料検出方法及び測定装置 - Google Patents
被検試料検出方法及び測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出された被検試料の信号ないし
データの統計的（に処理された）評価（値）の変動を最
小化することができる検出方法。 【解決手段】 被検試料が光源によって照明さ
れ、結像光学系によって、好ましくはＣＣＤカメラとし
て構成される検出器に結像され、かつ該被検試料が該検
出器によって複数回検出される形式の被検試料検出方法
において、各検出における前記検出器（４）での検出時
間及び／又は被検試料照明用の光の強度が変化される。
データの統計的（に処理された）評価（値）の変動を最
小化することができる検出方法。 【解決手段】 被検試料が光源によって照明さ
れ、結像光学系によって、好ましくはＣＣＤカメラとし
て構成される検出器に結像され、かつ該被検試料が該検
出器によって複数回検出される形式の被検試料検出方法
において、各検出における前記検出器（４）での検出時
間及び／又は被検試料照明用の光の強度が変化される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は被検試料の検出方法
に関し、とりわけ、被検試料が光源によって照明され、
結像光学系によって好ましくはＣＣＤカメラとして構成
される検出器に結像され、かつ被検試料が複数回検出器
で検出されるよう構成された形式の検出方法に関する。
に関し、とりわけ、被検試料が光源によって照明され、
結像光学系によって好ましくはＣＣＤカメラとして構成
される検出器に結像され、かつ被検試料が複数回検出器
で検出されるよう構成された形式の検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の被検試料検出方法は、実務上既
知である。工業上の応用では、例えば半導体産業で使用
される基板の線幅又は位置を測定する際、例えばドイツ
特許出願DE 198 19 492.7-52に記載されているような座
標測定装置が使用される。この測定装置は、とりわけ透
明基板のための、例えばマスク、ウェハ、平面スクリー
ン（Flachbildschirmen）及び蒸着薄膜等の基板上の構
造の座標の高精度な測定に使用される。このような座標
は、基準点に対し数ナノメートルの精度で求められる。
例えば、被検試料は、水銀ランプの光で照明され、結像
光学系によってＣＣＤカメラに結像される。ＣＣＤカメ
ラは、通常、同一の照明時間により同一の被検試料につ
き複数の画像を撮像する。このようにして得られた画像
は、統計的評価処理に掛けられる。統計的評価処理は、
例えば、検出された画像データの平均化処理を含む。そ
のようにして得られる総合的結果は、個々の画像の評価
（の結果）と比べると、再現可能性が改善されている。
知である。工業上の応用では、例えば半導体産業で使用
される基板の線幅又は位置を測定する際、例えばドイツ
特許出願DE 198 19 492.7-52に記載されているような座
標測定装置が使用される。この測定装置は、とりわけ透
明基板のための、例えばマスク、ウェハ、平面スクリー
ン（Flachbildschirmen）及び蒸着薄膜等の基板上の構
造の座標の高精度な測定に使用される。このような座標
は、基準点に対し数ナノメートルの精度で求められる。
例えば、被検試料は、水銀ランプの光で照明され、結像
光学系によってＣＣＤカメラに結像される。ＣＣＤカメ
ラは、通常、同一の照明時間により同一の被検試料につ
き複数の画像を撮像する。このようにして得られた画像
は、統計的評価処理に掛けられる。統計的評価処理は、
例えば、検出された画像データの平均化処理を含む。そ
のようにして得られる総合的結果は、個々の画像の評価
（の結果）と比べると、再現可能性が改善されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被検試
料が検出器で複数回検出される形式の被検試料の検出方
法は、各検出の検出時間中に、例えば照明強度に変化が
生じると、問題が生じうる。座標測定装置の場合では、
主として、所定の物体構造を有する被検試料が検出され
るが、この物体構造も直線状のエッジを有する。座標測
定装置の役割は、とりわけ、基準点に対する被検試料の
エッジの位置をできるだけ正確に求めることである。と
ころが既知の方法・装置では、ＣＣＤカメラの照明時間
の変動が僅かである場合でさえ、検出された画像データ
の統計的評価によるエッジの位置が（大きく）変化する
ことが、ＣＣＤカメラによって同一の被検試料の複数の
画像を検出することにより示された。そのため、画像デ
ータを検出する際、エッジの位置が変化しないように、
自動照明装置の目標領域をできるだけ狭くするよう試み
られた。しかしながら、このような方法は、同一の被検
試料の領域全体に対し行うことはできず、そのためエッ
ジ位置に関する一定の残留誤差（残差）を回避すること
はできない。更に、エッジ位置の検出の変動は、ＣＣＤ
カメラの照明時間とは直接関係しない残留誤差にも起因
して生じ得る。この残留誤差の原因は、系統的又は偶発
的であり得る。残留誤差全体及びデータ評価における残
留誤差と結びついた変動を最小化することがいまや試み
られている。
料が検出器で複数回検出される形式の被検試料の検出方
法は、各検出の検出時間中に、例えば照明強度に変化が
生じると、問題が生じうる。座標測定装置の場合では、
主として、所定の物体構造を有する被検試料が検出され
るが、この物体構造も直線状のエッジを有する。座標測
定装置の役割は、とりわけ、基準点に対する被検試料の
エッジの位置をできるだけ正確に求めることである。と
ころが既知の方法・装置では、ＣＣＤカメラの照明時間
の変動が僅かである場合でさえ、検出された画像データ
の統計的評価によるエッジの位置が（大きく）変化する
ことが、ＣＣＤカメラによって同一の被検試料の複数の
画像を検出することにより示された。そのため、画像デ
ータを検出する際、エッジの位置が変化しないように、
自動照明装置の目標領域をできるだけ狭くするよう試み
られた。しかしながら、このような方法は、同一の被検
試料の領域全体に対し行うことはできず、そのためエッ
ジ位置に関する一定の残留誤差（残差）を回避すること
はできない。更に、エッジ位置の検出の変動は、ＣＣＤ
カメラの照明時間とは直接関係しない残留誤差にも起因
して生じ得る。この残留誤差の原因は、系統的又は偶発
的であり得る。残留誤差全体及びデータ評価における残
留誤差と結びついた変動を最小化することがいまや試み
られている。
【０００４】それゆえ、本発明の課題は、検出された信
号ないしデータの統計的評価の変動（その際、検出され
た信号ないしデータは、検出により引き起こされる誤差
源の影響下にある）を最小化する被検試料の検出方法を
提供することである。
号ないしデータの統計的評価の変動（その際、検出され
た信号ないしデータは、検出により引き起こされる誤差
源の影響下にある）を最小化する被検試料の検出方法を
提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一視点によれ
ば、上記の課題を解決するために、被検試料が光源によ
って照明され、結像光学系によって、好ましくはＣＣＤ
カメラとして構成される検出器に結像され、かつ該被検
試料が該検出器によって複数回検出される形式の被検試
料検出方法が提供される。この検出方法において、各検
出における検出器の検出時間及び／又は被検試料照明用
の光の強度が変化されることを特徴とする（形態１、基
本構成）。
ば、上記の課題を解決するために、被検試料が光源によ
って照明され、結像光学系によって、好ましくはＣＣＤ
カメラとして構成される検出器に結像され、かつ該被検
試料が該検出器によって複数回検出される形式の被検試
料検出方法が提供される。この検出方法において、各検
出における検出器の検出時間及び／又は被検試料照明用
の光の強度が変化されることを特徴とする（形態１、基
本構成）。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施の形
態を示すが、これらは従属請求項の対象でもある。 （１）検出方法は、検出信号が許容可能な検出器レベル
制御の範囲内に含まれるように、検出時間変化及び／又
は被検試料照明用の光の強度変化が行われることが好ま
しい（形態２）。 （２）検出方法は、検出時間変化及び／又は被検試料照
明用の光の強度変化が、系統的に又は偶発（任意）的に
行われることが好ましい（形態３）。 （３）検出方法は、検出された被検試料のデータが統計
的評価に掛けられ、そして検出された被検試料データに
対する検出時間の変化の影響が導出されることが好まし
い（形態４）。 （４）検出方法は、例えば被検試料位置等の検出される
べき被検試料の情報が、例えば嵌め込み直線（Fitgerad
e）等の嵌め込み曲線（Fitkurve）又は嵌め込み関数（F
itfunktion）によって求められることが好ましい（形態
５）。 （５）なお、本発明の測定装置は、この検出方法を実施
するよう構成され、上記各態様に対応する機能実現手段
を備える（形態６）。
態を示すが、これらは従属請求項の対象でもある。 （１）検出方法は、検出信号が許容可能な検出器レベル
制御の範囲内に含まれるように、検出時間変化及び／又
は被検試料照明用の光の強度変化が行われることが好ま
しい（形態２）。 （２）検出方法は、検出時間変化及び／又は被検試料照
明用の光の強度変化が、系統的に又は偶発（任意）的に
行われることが好ましい（形態３）。 （３）検出方法は、検出された被検試料のデータが統計
的評価に掛けられ、そして検出された被検試料データに
対する検出時間の変化の影響が導出されることが好まし
い（形態４）。 （４）検出方法は、例えば被検試料位置等の検出される
べき被検試料の情報が、例えば嵌め込み直線（Fitgerad
e）等の嵌め込み曲線（Fitkurve）又は嵌め込み関数（F
itfunktion）によって求められることが好ましい（形態
５）。 （５）なお、本発明の測定装置は、この検出方法を実施
するよう構成され、上記各態様に対応する機能実現手段
を備える（形態６）。
【０００７】本発明によりまず確認されていることは、
例えば光源の光強度の僅かな変動のような外的影響が、
仮にあった場合には、非常に大きな労力を費やさなけれ
ばこれを阻止することができないということである。検
出時間自動最適化装置（これは被検試料の検出をする度
に検出器の最適な検出時間を調節することを目的とす
る）もまた、誤差のない（検出）結果を提供することは
決してできない。被検試料検出の偶発的又は系統的に引
き起こされる更なる誤差が最小化されるべき場合でも、
本発明によれば、個々の誤差が如何なる原因に基づくか
は分析せず、それら誤差を対応する誤差低減措置によっ
てそれぞれ最小化するものである。
例えば光源の光強度の僅かな変動のような外的影響が、
仮にあった場合には、非常に大きな労力を費やさなけれ
ばこれを阻止することができないということである。検
出時間自動最適化装置（これは被検試料の検出をする度
に検出器の最適な検出時間を調節することを目的とす
る）もまた、誤差のない（検出）結果を提供することは
決してできない。被検試料検出の偶発的又は系統的に引
き起こされる更なる誤差が最小化されるべき場合でも、
本発明によれば、個々の誤差が如何なる原因に基づくか
は分析せず、それら誤差を対応する誤差低減措置によっ
てそれぞれ最小化するものである。
【０００８】本発明の方法によれば、検出器の検出時間
は、むしろ、各検出を行なう毎に変化される。検出時間
の変化によって、まず、雑音帯域幅が一旦高められる。
というのは、種々異なる検出時間の影響が（検出）結果
に及ぼされるからである。しかし、測定されたデータの
統計的評価により、変動する誤差要素（複数）の全てに
亘って平均化が行なわれる。そのため、これに関し、平
均誤差のみが、スキャン（ueberstrichen）される検出
時間間隔における検出時間の影響を介して測定結果に入
って来る。しかしながら、検出時間が一定の場合、完全
ないし一定の誤差割合が検出（結果）に入り込む。この
誤差割合は、更なる検出ないし更なる一連の検出を行な
う場合、変化された検出態様ないし条件（Detektionsve
rhaeltnisse）と共に現れる。
は、むしろ、各検出を行なう毎に変化される。検出時間
の変化によって、まず、雑音帯域幅が一旦高められる。
というのは、種々異なる検出時間の影響が（検出）結果
に及ぼされるからである。しかし、測定されたデータの
統計的評価により、変動する誤差要素（複数）の全てに
亘って平均化が行なわれる。そのため、これに関し、平
均誤差のみが、スキャン（ueberstrichen）される検出
時間間隔における検出時間の影響を介して測定結果に入
って来る。しかしながら、検出時間が一定の場合、完全
ないし一定の誤差割合が検出（結果）に入り込む。この
誤差割合は、更なる検出ないし更なる一連の検出を行な
う場合、変化された検出態様ないし条件（Detektionsve
rhaeltnisse）と共に現れる。
【０００９】そのため、本発明の方法によれば、周囲の
条件が変化された場合、同一の検出結果が達成されるよ
うに検出時間自動（最適化）装置を更に発展させる必要
はなく、検出器の検出時間を目標を定めて変化させ、検
出された測定データに対する後続する統計的評価−これ
は周囲の条件の変化から大幅に独立している−が、予期
された実際の結果に近接する結果を提供し、よって誤差
が検出時間変化に基づき最小化される。
条件が変化された場合、同一の検出結果が達成されるよ
うに検出時間自動（最適化）装置を更に発展させる必要
はなく、検出器の検出時間を目標を定めて変化させ、検
出された測定データに対する後続する統計的評価−これ
は周囲の条件の変化から大幅に独立している−が、予期
された実際の結果に近接する結果を提供し、よって誤差
が検出時間変化に基づき最小化される。
【００１０】本発明の方法（ないし装置）によれば、被
検試料照明用の光の強度を各検出を行なう毎に変化させ
ることが、付加的又は選択的に行なわれる。これは、例
えば、照明光路に配され、回転可能な濃度（グレー）フ
ィルタディスク（Graufilterscheibe）によって行なう
ことができるであろう。
検試料照明用の光の強度を各検出を行なう毎に変化させ
ることが、付加的又は選択的に行なわれる。これは、例
えば、照明光路に配され、回転可能な濃度（グレー）フ
ィルタディスク（Graufilterscheibe）によって行なう
ことができるであろう。
【００１１】検出時間変化及び／又は被検試料照明用の
光の強度変化は、勿論、検出信号が許容検出器レベル制
御の範囲内にあるように行なわなければならず、更に、
検出器のダイナミックレンジを超えてはならない。これ
に応じ、対応する方法ステップにおいて、許容検出器レ
ベル制御の範囲が、較正（Kalibrierung）の範囲内で求
められる。この場合、検出時間変化は、この範囲内にお
いてのみ有意的である。しかしながら、幾つかの応用例
に対しては、検出時に目標を定めた超過（当該範囲外で
の）制御（Uebersteuerung）を行うことも可能であろ
う。これにより、例えば、検出器の小さいダイナミック
レンジ内で種々の強度によって被検試料領域を描出する
ことができ、これに対し、他の被検試料領域は、検出時
間のそのような制御を行う際に超過制御されて検出され
る強度を提供する。
光の強度変化は、勿論、検出信号が許容検出器レベル制
御の範囲内にあるように行なわなければならず、更に、
検出器のダイナミックレンジを超えてはならない。これ
に応じ、対応する方法ステップにおいて、許容検出器レ
ベル制御の範囲が、較正（Kalibrierung）の範囲内で求
められる。この場合、検出時間変化は、この範囲内にお
いてのみ有意的である。しかしながら、幾つかの応用例
に対しては、検出時に目標を定めた超過（当該範囲外で
の）制御（Uebersteuerung）を行うことも可能であろ
う。これにより、例えば、検出器の小さいダイナミック
レンジ内で種々の強度によって被検試料領域を描出する
ことができ、これに対し、他の被検試料領域は、検出時
間のそのような制御を行う際に超過制御されて検出され
る強度を提供する。
【００１２】更に、検出時間変化及び／又は被検試料照
明用の光の強度変化は、系統的に又は偶発的（任意的）
に行なうこともできるであろう。系統的な検出時間変化
は、例えば、検出を行なう毎に検出時間を一定の値で伸
長又は短縮することによって行なうことができるであろ
う。更に、検出時間変化は、例えば検出器制御装置と結
合した擬似乱数列ないし乱数生成器によって偶発的に行
なうこともできるであろう。検出時間の変化は、例え
ば、とりわけ検出器制御装置がシステム全体を制御する
ユニットと結合している場合、検出器制御装置によって
行なうことができるであろう。そのようにして、例えば
冒頭で述べた座標測定装置の場合、検出時間の変化、即
ちＣＣＤカメラの照明時間の変化は、対応する電子制御
回路、即ちカメラタイミングコントロール（Camera-Tim
ing-Control）によって行なわれる。
明用の光の強度変化は、系統的に又は偶発的（任意的）
に行なうこともできるであろう。系統的な検出時間変化
は、例えば、検出を行なう毎に検出時間を一定の値で伸
長又は短縮することによって行なうことができるであろ
う。更に、検出時間変化は、例えば検出器制御装置と結
合した擬似乱数列ないし乱数生成器によって偶発的に行
なうこともできるであろう。検出時間の変化は、例え
ば、とりわけ検出器制御装置がシステム全体を制御する
ユニットと結合している場合、検出器制御装置によって
行なうことができるであろう。そのようにして、例えば
冒頭で述べた座標測定装置の場合、検出時間の変化、即
ちＣＣＤカメラの照明時間の変化は、対応する電子制御
回路、即ちカメラタイミングコントロール（Camera-Tim
ing-Control）によって行なわれる。
【００１３】被検試料照明用の光の強度を変化させるた
めに、好ましくは周方向に配される種々異なる複数の濃
度（グレー）フィルタ値領域を有し、光路に配される濃
度フィルタディスクを用いることも可能であろう。濃度
フィルタディスクは、その回転によって種々異なる領域
がそれぞれ照明光路で作用し、被検試料照明用の光の強
度がそれに応じて変化するように、照明光路に配するこ
とができるであろう。光源の放射光強度を変化させるこ
とも同様に考えられる。
めに、好ましくは周方向に配される種々異なる複数の濃
度（グレー）フィルタ値領域を有し、光路に配される濃
度フィルタディスクを用いることも可能であろう。濃度
フィルタディスクは、その回転によって種々異なる領域
がそれぞれ照明光路で作用し、被検試料照明用の光の強
度がそれに応じて変化するように、照明光路に配するこ
とができるであろう。光源の放射光強度を変化させるこ
とも同様に考えられる。
【００１４】検出された被検試料データは、統計的評価
の更なる方法ステップに配属される。その際、最も単純
な場合には、とりわけ偶発的な原因に起因する残留誤差
が最小化され得る場合には、個々の被検試料検出の平均
化を行なう。例えば系統的残留誤差が最小化され得る場
合、他の統計的重み付けも同様に考えることができる。
統計的評価は、例えば検出される被検試料の特徴的な性
質を求める方法ステップも含む。そのため被検試料の形
状及び位置が求められる。検出される被検試料の特徴的
性質の変化は、被検試料の検出をそれぞれ行なう際の検
出時間変化に依存して求められ、それによって例えば測
定された被検試料の特徴的性質の分散及び標準偏差等の
統計パラメータを求めることができる。これに応じて、
検出された被検試料データに対する検出時間の変化の影
響が抽出（導出）される。
の更なる方法ステップに配属される。その際、最も単純
な場合には、とりわけ偶発的な原因に起因する残留誤差
が最小化され得る場合には、個々の被検試料検出の平均
化を行なう。例えば系統的残留誤差が最小化され得る場
合、他の統計的重み付けも同様に考えることができる。
統計的評価は、例えば検出される被検試料の特徴的な性
質を求める方法ステップも含む。そのため被検試料の形
状及び位置が求められる。検出される被検試料の特徴的
性質の変化は、被検試料の検出をそれぞれ行なう際の検
出時間変化に依存して求められ、それによって例えば測
定された被検試料の特徴的性質の分散及び標準偏差等の
統計パラメータを求めることができる。これに応じて、
検出された被検試料データに対する検出時間の変化の影
響が抽出（導出）される。
【００１５】とりわけ好ましい方法ステップでは、検出
されるべき被検試料の性質は、嵌め込み曲線を用いて求
められる。この場合、被検試料の性質は、例えば、被検
試料位置又は被検試料の形状等の被検試料の特徴的性質
であり得る。検出された被検試料データの統計的評価、
並びに検出された被検試料データに対する検出時間変化
の影響は、嵌め込み曲線を求めるために援用される。こ
のようにして、最終的に、検出された被検試料の性質の
結果を常に同一の規則に従って求めることができる。例
えば、検出時間間隔の中心における嵌め込み曲線の関数
値は、統計的評価の結果として求められる。
されるべき被検試料の性質は、嵌め込み曲線を用いて求
められる。この場合、被検試料の性質は、例えば、被検
試料位置又は被検試料の形状等の被検試料の特徴的性質
であり得る。検出された被検試料データの統計的評価、
並びに検出された被検試料データに対する検出時間変化
の影響は、嵌め込み曲線を求めるために援用される。こ
のようにして、最終的に、検出された被検試料の性質の
結果を常に同一の規則に従って求めることができる。例
えば、検出時間間隔の中心における嵌め込み曲線の関数
値は、統計的評価の結果として求められる。
【００１６】本発明の方法を実施するための測定装置
は、個々の検出における検出器の検出時間及び／又は被
検試料照明用の光の強度を変化可能にする手段を有す
る。
は、個々の検出における検出器の検出時間及び／又は被
検試料照明用の光の強度を変化可能にする手段を有す
る。
【００１７】更に、測定装置は、好ましくは、請求項１
〜５の一に記載の方法の実施に好適なように構成され
る。この場合、とりわけ、検出器は、ＣＣＤカメラとし
て構成される。この限りにおいて、繰り返しを避けるた
めに、被検試料の検出方法に相当する記載部分を参照す
べきことを指摘しておく。
〜５の一に記載の方法の実施に好適なように構成され
る。この場合、とりわけ、検出器は、ＣＣＤカメラとし
て構成される。この限りにおいて、繰り返しを避けるた
めに、被検試料の検出方法に相当する記載部分を参照す
べきことを指摘しておく。
【００１８】本発明の教示を有利な態様で構成・発展さ
せる手段は多数ある。そのため、一方では請求項１を主
たる請求項とする各請求項を、他方では以下に記載する
本発明の好ましい実施例の図面を用いた説明を参照すべ
きである。しかし、本発明は、そのような従属請求項及
び実施例に限定されず、本発明の教示の範囲内において
付加・置換等された発展形態を含むものとする。なお、
請求の範囲及び実施例の説明に付した図面参照符号は、
発明の理解の容易化のためであって、本発明を図示の態
様に限定することを意図したものではない。
せる手段は多数ある。そのため、一方では請求項１を主
たる請求項とする各請求項を、他方では以下に記載する
本発明の好ましい実施例の図面を用いた説明を参照すべ
きである。しかし、本発明は、そのような従属請求項及
び実施例に限定されず、本発明の教示の範囲内において
付加・置換等された発展形態を含むものとする。なお、
請求の範囲及び実施例の説明に付した図面参照符号は、
発明の理解の容易化のためであって、本発明を図示の態
様に限定することを意図したものではない。
【００１９】
【実施例】図１は、座標測定装置として構成された、被
検試料１を検出するための測定装置の模式図である。被
検試料１は、光源２によって照明される。結像光学系３
は、被検試料１の少なくとも一部を検出器４に結像す
る。検出器４は、この実施例では、ＣＣＤカメラとして
構成される。被検試料１は、検出器４によって複数回検
出ないし撮像される。
検試料１を検出するための測定装置の模式図である。被
検試料１は、光源２によって照明される。結像光学系３
は、被検試料１の少なくとも一部を検出器４に結像す
る。検出器４は、この実施例では、ＣＣＤカメラとして
構成される。被検試料１は、検出器４によって複数回検
出ないし撮像される。
【００２０】被検試料１は、例えば、半導体産業で使用
されるウェハ露光用の、測定されるべき露光マスクであ
り、マスクに形成された個々の導体用構造の基準点に対
する幅及び位置が求められるべきものである。
されるウェハ露光用の、測定されるべき露光マスクであ
り、マスクに形成された個々の導体用構造の基準点に対
する幅及び位置が求められるべきものである。
【００２１】図２のグラフは、ＣＣＤカメラの照明時間
に応じて（関数として）測定された線幅をμｍ単位で表
したものである。三角形で表した測定値は、Ｘ方向の線
幅を表している。これに対し四角形で表した測定値は、
ＣＣＤカメラのＹ方向の被測定線幅を表している。種々
異なる照明時間は、ms（ミリ秒）単位で表されている。
このグラフからは、とりわけ照明時間が4.5ms、4.9ms、
5.6ms及び5.97msのときに、著しく大きな被測定線幅の
偏差（Abweichung）が現れることが分かる。この偏差を
明確に表すために、Ｘ方向ないしＹ方向の測定値をそれ
ぞれ実線で結んだ。被検試料がこれらのクリティカルな
（問題となる）領域の照明時間によって検出される場
合、照明時間の変化が小さい場合であっても線幅（の測
定値）は著しく大きな影響を受けることがある。
に応じて（関数として）測定された線幅をμｍ単位で表
したものである。三角形で表した測定値は、Ｘ方向の線
幅を表している。これに対し四角形で表した測定値は、
ＣＣＤカメラのＹ方向の被測定線幅を表している。種々
異なる照明時間は、ms（ミリ秒）単位で表されている。
このグラフからは、とりわけ照明時間が4.5ms、4.9ms、
5.6ms及び5.97msのときに、著しく大きな被測定線幅の
偏差（Abweichung）が現れることが分かる。この偏差を
明確に表すために、Ｘ方向ないしＹ方向の測定値をそれ
ぞれ実線で結んだ。被検試料がこれらのクリティカルな
（問題となる）領域の照明時間によって検出される場
合、照明時間の変化が小さい場合であっても線幅（の測
定値）は著しく大きな影響を受けることがある。
【００２２】そのため、本発明によれば、ＣＣＤカメラ
の照明時間は、個々の検出毎に変化される。このため、
例えばカメラタイミングコントロール等の検出器制御装
置５は、乱数生成器（Zufallsgenerator）によって種々
異なる照明時間（これは制御ライン６を介して検出器４
にデジタル形式で伝達される）を生成する。このとき、
検出器４の過照明を阻止するため検出時間が許容検出器
レベル制御の範囲内にあるように、検出器４の照明時間
が測定される。
の照明時間は、個々の検出毎に変化される。このため、
例えばカメラタイミングコントロール等の検出器制御装
置５は、乱数生成器（Zufallsgenerator）によって種々
異なる照明時間（これは制御ライン６を介して検出器４
にデジタル形式で伝達される）を生成する。このとき、
検出器４の過照明を阻止するため検出時間が許容検出器
レベル制御の範囲内にあるように、検出器４の照明時間
が測定される。
【００２３】検出器４によって撮像された被検試料１の
画像データは、測定装置の制御・評価用コンピュータに
組み込まれている統計的評価処理が施される。種々異な
る検出時間に関し測定された線幅の統計的評価の結果を
図２に破線で示すが、これは５種類の照明時間について
平滑化された平均値である。そのため、この曲線の推移
から、線幅は照明時間に応じて変化するものの、本来の
測定値（の曲線の推移）と比べると大きな偏差を生じな
いことを見出すことができる。
画像データは、測定装置の制御・評価用コンピュータに
組み込まれている統計的評価処理が施される。種々異な
る検出時間に関し測定された線幅の統計的評価の結果を
図２に破線で示すが、これは５種類の照明時間について
平滑化された平均値である。そのため、この曲線の推移
から、線幅は照明時間に応じて変化するものの、本来の
測定値（の曲線の推移）と比べると大きな偏差を生じな
いことを見出すことができる。
【００２４】それゆえ、線幅に対する照明時間の変化の
影響は、検出されたデータから求められ、算出されるこ
とが好ましい。この場合の結果は、調節された各照明時
間に応じた線幅の推移である。線幅を精密に計算するた
めに、一定の照明時間で被検試料を検出する場合、この
推移が用いられる。そのため、例えば、線の輪郭（プロ
フィール）の検出された最大の明るさに応じた線幅は、
嵌め込み直線によって近似的に求めることができるであ
ろう。この嵌め込み直線は、明るさが一定の場合、レベ
ル制御間隔又は照明時間間隔の中心（中点）から読み取
ることができるであろう。
影響は、検出されたデータから求められ、算出されるこ
とが好ましい。この場合の結果は、調節された各照明時
間に応じた線幅の推移である。線幅を精密に計算するた
めに、一定の照明時間で被検試料を検出する場合、この
推移が用いられる。そのため、例えば、線の輪郭（プロ
フィール）の検出された最大の明るさに応じた線幅は、
嵌め込み直線によって近似的に求めることができるであ
ろう。この嵌め込み直線は、明るさが一定の場合、レベ
ル制御間隔又は照明時間間隔の中心（中点）から読み取
ることができるであろう。
【００２５】
【発明の効果】本発明の独立請求項１により、所定の課
題として掲げた効果が達成される。即ち、本発明の検出
方法により、検出された被検試料の信号ないしデータの
統計的（に処理された）評価（値）の変動を最小化する
ことができる。各従属請求項により、更に付加的な効果
がそれぞれ達成される。
題として掲げた効果が達成される。即ち、本発明の検出
方法により、検出された被検試料の信号ないしデータの
統計的（に処理された）評価（値）の変動を最小化する
ことができる。各従属請求項により、更に付加的な効果
がそれぞれ達成される。
【図１】被検試料検出用の本発明の測定装置の模式図。
【図２】種々異なる検出時間に依存して測定された構造
の線幅のグラフ。
の線幅のグラフ。
１ 被検試料
２ 光源
３ 結像光学系
４ 検出器
５ 検出器制御装置
６ 制御ライン
７ 制御・評価用コンピュータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2F065 AA01 AA12 AA22 BB22 CC20
CC31 FF04 GG03 GG08 JJ26
LL21 QQ08 QQ17 QQ24 QQ31
QQ41
Claims (5)
- 【請求項１】被検試料が光源によって照明され、結像光
学系によって検出器に結像され、かつ該被検試料が該検
出器によって複数回検出される形式の被検試料検出方法
において、 各検出における前記検出器（４）の検出時間及び／又は
被検試料照明用の光の強度が変化されることを特徴とす
る検出方法。 - 【請求項２】検出信号が許容検出器レベル制御の範囲内
に含まれるように、前記検出時間変化及び／又は前記被
検試料照明用の光の強度変化が行われるよう構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の検出方法。 - 【請求項３】前記検出時間変化及び／又は前記被検試料
照明用の光の強度変化は、系統的に又は偶発的に行われ
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の検出方法。 - 【請求項４】検出された被検試料のデータが統計的評価
に掛けられ、そして該検出された被検試料データに対す
る前記検出時間の変化の影響が導出されることを特徴と
する請求項１〜３の一に記載の検出方法。 - 【請求項５】検出されるべき被検試料の情報が、嵌め込
み曲線又は嵌め込み関数によって求められることを特徴
とする請求項４に記載の検出方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10131897A DE10131897A1 (de) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | Verfahren und Messvorrichtung zum Detektieren eines Objekts |
| DE10131897.9 | 2001-07-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057009A true JP2003057009A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=7690252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002194679A Withdrawn JP2003057009A (ja) | 2001-07-04 | 2002-07-03 | 被検試料検出方法及び測定装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6825939B2 (ja) |
| EP (1) | EP1273877A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003057009A (ja) |
| DE (1) | DE10131897A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011196728A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Nuflare Technology Inc | 検査装置および検査方法 |
| JP2011221264A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Nuflare Technology Inc | 検査方法および検査装置 |
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| WO2004109393A1 (en) * | 2003-06-11 | 2004-12-16 | Chang-Ming Yang | An image pickup system |
| US7826652B2 (en) | 2006-12-19 | 2010-11-02 | Cytyc Corporation | Method for forming an optimally exposed image of cytological specimen |
| DE102007039021A1 (de) | 2007-08-17 | 2009-02-26 | Vistec Semiconductor Systems Gmbh | Verfahren zum reproduzierbaren Bestimmen von Objekteigenschaften |
| DE102010017604B4 (de) * | 2009-09-01 | 2016-03-10 | Werth Messtechnik Gmbh | Verfahren zum optischen Messen von Strukturen eines Objekts |
| CN113240614B (zh) * | 2021-04-07 | 2023-02-10 | 华南理工大学 | 一种适用于k-tig焊超强弧光场景的高动态图像融合方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4373804A (en) * | 1979-04-30 | 1983-02-15 | Diffracto Ltd. | Method and apparatus for electro-optically determining the dimension, location and attitude of objects |
| US4772128A (en) * | 1986-03-25 | 1988-09-20 | Dolan-Jenner Industries, Inc. | Fiber optic imaging system for on-line monitoring |
| US4850712A (en) * | 1988-02-01 | 1989-07-25 | Caterpillar Inc. | Method and system for determining surface profile information |
| US5757507A (en) * | 1995-11-20 | 1998-05-26 | International Business Machines Corporation | Method of measuring bias and edge overlay error for sub-0.5 micron ground rules |
| US5883714A (en) * | 1996-10-07 | 1999-03-16 | Phase Metrics | Method and apparatus for detecting defects on a disk using interferometric analysis on reflected light |
| DE19819492A1 (de) * | 1998-04-30 | 1999-11-11 | Leica Microsystems | Meßgerät zur Vermessung von Strukturen auf einem transparenten Substrat |
| JP3267272B2 (ja) * | 1999-01-26 | 2002-03-18 | 日本電気株式会社 | 投影光学系の収差量の測定方法 |
-
2001
- 2001-07-04 DE DE10131897A patent/DE10131897A1/de not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-06-19 EP EP02100722A patent/EP1273877A3/de not_active Withdrawn
- 2002-07-02 US US10/186,664 patent/US6825939B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-07-03 JP JP2002194679A patent/JP2003057009A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011196728A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Nuflare Technology Inc | 検査装置および検査方法 |
| JP2011221264A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Nuflare Technology Inc | 検査方法および検査装置 |
| US9036896B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-05-19 | Nuflare Technology, Inc. | Inspection system and method for inspecting line width and/or positional errors of a pattern |
| US9406117B2 (en) | 2010-04-09 | 2016-08-02 | Nuflare Technology, Inc. | Inspection system and method for inspecting line width and/or positional errors of a pattern |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1273877A3 (de) | 2005-11-09 |
| US20030011762A1 (en) | 2003-01-16 |
| DE10131897A1 (de) | 2003-01-16 |
| EP1273877A2 (de) | 2003-01-08 |
| US6825939B2 (en) | 2004-11-30 |
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