JP2007214009A - 荷電粒子ビーム装置の画像鮮鋭度評価方法、非点収差評価方法、それらの方法を用いた荷電粒子ビーム装置、コンピュータプログラム - Google Patents
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Description
(1)ヒストグラムよりエッジと認識する閾値を算出する(S1)。
(2)画像をn分割する(S2)。
(3)スコア値の算出を行う(S3)。
(4)計算結果を用いて評価値を出力する(S4)。
(1)について
平滑化処理など必要な処理を行った画像に対し、画像の明るさと頻度を軸にしたヒストグラムを積分したものより、暗いほうからy1%、y2%(それぞれy1%を約2%、y2%を約98%、等)を取り、その差分(y2−y1)をもとに、エッジ閾値を算出する。
画像分割を行う。使用する領域はもと画像の一部でもよい。
スコア値計算(S3)では以下の処理を行う。図5で定義されるようなフィルタにより、算出される結果をX1,X2,Y1,Y2とし、また各方向のスコア値を加算する変数をSumX1,SumX2,SumY1,SumY2とし、各方向のエッジ数を加算する変数をEX1,EX2,EY1,EY2とする。
(3)−1.画像内の計算領域において、図5で定義されるようなフィルタにより、各画像ピクセル微分値のX1,X2,Y1,Y2を算出し、|X1|,|X2|,|Y1|,|Y2|を比較し、最大値となる結果を求め、最大値およびその方向を記憶する(S5)。
エッジ数の和(EX1+EX2+EY1+EY2)>パターン判定閾値
上記判定値が真(True)であるならば、(3)−5の処理を行い、偽(False)であるならば、(3)−12の処理を行う。
以下の判定を満たすかどうか判定する。
EX1/(EX1+EX2+EY1+EY2)>エッジ割合判定閾値
ならば
ScoreX1=SumX1/EX1
そうでないならば
ScoreX1=0
EX2/(EX1+EX2+EY1+EY2)>エッジ割合判定閾値
ならば
ScoreX2=SumX2/EX2
そうでないならば
ScoreX2=0
EY1/(EX1+EX2+EY1+EY2)>エッジ割合判定閾値
ならば
ScoreY1=SumY1/EY1
そうでないならば
ScoreY1=0
EY2/(EX1+EX2+EY1+EY2)>エッジ割合判定閾値
ならば
ScoreY2=SumY2/EY2
そうでないならば
ScoreY2=0
Score=
(ScoreX1+ScoreX2+ScoreY1+ScoreY2)/N
ここで求められたScore値がパターン量、パターン特徴に左右されない値となる。このため、このScore値を比較することにより、画像の鮮鋭度を評価することができる。即ち、Score値が高いほど、鮮鋭度が高く、くっきり見えて、Score値が低いほど、鮮鋭度が低く、ぼやけて見えることを示す(S9)。
EX1/(EX1+EX2+EY1+EY2)>エッジ割合判定閾値
かつ
EX2/(EX1+EX2+EY1+EY2)>エッジ割合判定閾値
ならば
ScoreX1=SumX1/EX1,ScoreX2=SumX2/EX2
そうでないならば
ScoreX1=NULL,ScoreX2=NULL
EY1/(EX1+EX2+EY1+EY2)>エッジ割合判定閾値
かつ
EY2/(EX1+EX2+EY1+EY2)>エッジ割合判定閾値
ならば
ScoreY1=SumY1/EY1,ScoreY2=SumY2/EY2
そうでないならば
ScoreY1=NULL,ScoreY2=NULL
ScoreX1≠NULL かつ ScoreX2 ≠ NULL
もしくは
ScoreY1≠NULL かつ ScoreY2≠NULL
上記判定値が真(True)であるならば、(3)−8の処理を行い、偽(False)であるならば、(3)−9の処理を行う。
ここで各方向の鮮鋭度は、ScoreX1,ScoreX2,ScoreY1,ScoreY2にて表される。即ちScore値が高いほど、その方向の鮮鋭度が高く、Score値が低いほどその方向の鮮鋭度が低いことを表す。よってX方向の非点量は、|ScoreX1−ScoreX2|で、Y方向の非点量は|ScoreY1−ScoreY2|にて表される。即ちScoreX1、ScoreX2(あるいは、ScoreY1、ScoreY2)の差が大きければ大きいほど、非点収差が調整されていないということがわかる(S13)。
計算結果を用いて分割領域ごとに、鮮鋭度評価値や、非点評価値の出力や、自動調整が必要かどうかの判断を行い、必要であれば自動調整を実行させる。
(3)−6や、(3)−10にて計算対象外となった分割領域は、別表示とする。ここで計算対象外領域が規定数以上ある場合になどには自動制御は行わせない。
また、例えば、試料としてウェハを掲げたが、これに限定されず、電子ビームによって検出可能なパターン等が形成されたマスク等の任意の試料であってもよい。また、走査電子顕微鏡に限定されず、半導体製造・検査装置などの電子ビーム照射装置であってもよい。さらに、使用する電子ビーム以外に、イオンビームなどの荷電粒子ビームであっても適用可能である。
11・・・鏡筒
12・・・電子線源
13・・・電子線
14・・・アライメントコイル
15・・・スティグコイル
16・・・対物レンズコイル
17・・・荷電粒子
18・・・検出器
20・・・資料室
21・・・試料
23・・・評価手段
30・・・自動調整手段
40・・・演算制御手段
41・・・画像分割手段
42・・・算出手段
43・・・評価手段
44・・・表示発生手段
45・・・自動調整指令手段
50・・・表示手段
Claims (20)
- 試料上に荷電粒子ビームを照射し、試料から発生する荷電粒子ビームにより試料像を形成する荷電粒子ビーム装置の画像鮮鋭度評価方法において、
形成した試料像から得られる画像を分割する画像分割工程と、各分割画像のパターンの数量を算出する工程と、前記算出したパターン量を用いてパターンの多寡によらない鮮鋭度を算出する算出工程と、鮮鋭度を評価する評価工程とを備えることを特徴とする荷電粒子ビーム装置の画像鮮鋭度評価方法。 - 前記各分割画像の鮮鋭度を表示する表示工程を備えることを特徴とする請求項1記載の荷電粒子ビーム装置の画像鮮鋭度評価方法。
- 前記評価工程は、前記鮮鋭度を標準値と比較する処理を含み、
前記表示工程は、得られた鮮鋭度が標準値より下回った場合にその旨の情報を表示させる処理工程を含むことを特徴とする請求項1または2記載の荷電粒子ビーム装置の画像鮮鋭度評価方法。 - 前記評価工程は、前記鮮鋭度を標準値と比較する処理工程を含み、
鮮鋭度が標準値より下回ったとき、自動調整機能を起動させる実行指示する自動調整起動工程を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の荷電粒子ビーム装置の画像鮮鋭度評価方法。 - 試料上に荷電粒子ビームを照射し、試料から発生する荷電粒子ビームにより試料像を形成する荷電粒子ビーム装置において、
形成した試料像から得られる画像を分割する画像分割手段と、各分割画像の鮮鋭度を算出する算出手段と、算出した鮮鋭度を評価する評価手段とを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置。 - 前記鮮鋭度を表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項5記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記評価手段は、得られた鮮鋭度を標準値と比較するものとして構成され、
荷電粒子ビーム装置は、さらに、前記評価手段からの評価値が前記標準値より下回ったとき表示手段にその旨の情報を表示させる表示発生手段を有することを特徴とする請求項5または6記載の荷電粒子ビーム装置。 - 荷電粒子ビーム装置は、自動調整機能を備えるものであり、
さらに、荷電粒子ビーム装置は、前記評価手段からの評価値が前記標準値より下回ったとき、前記自動調整機能を起動させるための実行指示をする自動調整指令手段を備えることを特徴とする請求項5ないし7のいずれか記載の荷電粒子ビーム装置。 - 請求項1ないし4のいずれかに記載の鮮鋭度評価方法の各工程を実行するステップを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置の画像鮮鋭度評価のためのコンピュータプログラムプログラム。
- 請求項9に記載のコンピュータプログラムを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
- 試料上に荷電粒子ビームを照射し、試料から発生する荷電粒子ビームにより試料像を形成する荷電粒子ビーム装置の非点収差評価方法において、
形成した試料像から得られる画像を分割する画像分割工程と、各分割画像のパターンの数量を算出する工程と、前記算出したパターン量を用いて、パターンの多寡によらない非点収差の程度を算出する算出工程と、非点収差の程度を評価する評価工程とを備えることを特徴とする荷電粒子ビーム装置の非点収差評価方法。 - 前記各分割画像の非点収差の程度を表示する表示工程を備えることを特徴とする請求項11記載の荷電粒子ビーム装置の非点収差評価方法。
- 前記評価工程は、前記非点収差の程度を標準値と比較する処理工程を含み、
前記非点収差の程度の表示工程は、得られた非点収差の程度が標準値より下回った場合にその旨の情報を表示させる処理工程を含むことを特徴とする請求項11または12記載の荷電粒子ビーム装置の非点収差評価方法。 - 前記評価工程は、前記非点収差の程度を標準値と比較する処理工程を含み、
非点収差の程度が標準値より下回ったとき、自動調整機能を起動させる実行指示する自動調整起動工程を備えることを特徴とする請求項11ないし13記載の荷電粒子ビーム装置の非点収差評価方法。 - 試料上に荷電粒子ビームを照射し、試料から発生する荷電粒子ビームにより試料像を形成する荷電粒子ビーム装置において、
形成した試料像から得られる画像を分割する画像分割手段と、各分割画像の非点収差の程度を算出する算出手段と、算出した非点収差の程度評価する評価手段とを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置。 - 前記非点収差の程度を表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項15記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記評価手段は、得られた非点収差の程度標準値と比較するものとして構成され、
荷電粒子ビーム装置は、さらに、前記評価手段からの評価値が前記標準値より下回ったとき表示手段にその旨の情報を表示させる表示発生手段を有することを特徴とする請求項15または16記載の荷電粒子ビーム装置。 - 荷電粒子ビーム装置は、自動調整機能を備えるものであり、
さらに、荷電粒子ビーム装置は、前記評価手段からの非点収差の評価値が前記標準値より下回ったとき、前記自動調整機能を起動させるための実行指示をする自動調整指令手段を備えることを特徴とする請求項15ないし17のいずれか記載の荷電粒子ビーム装置。 - 請求項11ないし14のいずれかに記載の非点収差評価方法の各工程を実行するステップを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置の非点収差評価のためのコンピュータプログラムプログラム。
- 請求項19に記載のコンピュータプログラムを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
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