JP2012042483A - Image generation device - Google Patents

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JP2012042483A JP2011238165A JP2011238165A JP2012042483A JP 2012042483 A JP2012042483 A JP 2012042483A JP 2011238165 A JP2011238165 A JP 2011238165A JP 2011238165 A JP2011238165 A JP 2011238165A JP 2012042483 A JP2012042483 A JP 2012042483A
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Shinichi Shinoda
伸一 篠田
Yasutaka Toyoda
康隆 豊田
Ryoichi Matsuoka
良一 松岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a connection image of good precision even with a monotonous pattern using design data as a restriction condition, and to generate a connection image of good precision at a high speed by roughly finding a reference position by matching between the design data and image data, and performing matching between adjacent images based upon an amount of deviation from the design data as a retrieval range.SOLUTION: An image generation method is adapted to inspect an electronic device pattern using a scanning electron microscope, and comprises a design data file in which design data describing layout information on the electronic device pattern is input and stored, a plurality of divided image data obtained by imaging the electronic device pattern at different imaging positions, and image connection means of connecting the plurality of divided image data into one image using the plurality of divided image data and the design data of the design data file.

Description

本発明は、試料上の任意の位置を測長走査型電子顕微鏡(Critical-Dimension Scanning Electron Microscope:CD−SEM)等により電子デバイスパターンを撮像して検査を行う画像生成方法及びその装置に関するものである。   The present invention relates to an image generation method and apparatus for imaging an arbitrary position on a sample by imaging an electronic device pattern with a critical-dimension scanning electron microscope (CD-SEM) or the like. is there.

半導体ウェハに形成された高精度の配線パターンの出来映えを測定して検査するのに、従来から測長走査型電子顕微鏡(Critical-Dimension Scanning Electron Microscope:CD−SEM)等が広く用いられている。現在、半導体デバイスはプロセスの微細化が進み、65nmの量産が行われている。検査すべき欠陥等も微細化が進むに伴い小さくなり、撮像する際の倍率も高倍率にならざるを得ない。一方、配線パターンのレイアウトシミュレーションを行う際、広範囲で行いたいニーズがある。また、今後、詳細なシミュレーションを行うためには、画像は高倍率で取得したいと思われる。しかし、高倍率で撮像すると画面に入る部分は小さくなるため、広範囲で見ることはできない。   Conventionally, a critical dimension scanning electron microscope (CD-SEM) or the like has been widely used for measuring and inspecting the result of a highly accurate wiring pattern formed on a semiconductor wafer. Currently, semiconductor devices are being miniaturized and mass production of 65 nm is being performed. Defects to be inspected also become smaller as miniaturization progresses, and the magnification at the time of imaging must be high. On the other hand, when performing a wiring pattern layout simulation, there is a need to perform over a wide range. In the future, in order to carry out detailed simulations, it would be desirable to acquire images at a high magnification. However, if the image is taken at a high magnification, the portion that enters the screen becomes small, so it cannot be seen in a wide range.

また、〔特許文献1〕では低倍率で全体画像を取得した後、高倍率に変えて分割画像を取得する方法が提案されている。この方法では単調なパターンでも全体画像を参考にすることで、貼り合せ位置が特定できる。しかし、倍率を変えて全体画像を読む必要がある。また、マスクを撮像する際は問題ないが、ウェハを撮像すると帯電の問題があり、一度読むと画像が乱れることがあるため、なるべくなら、全体画像を読むことがない方法が好ましい。   [Patent Document 1] proposes a method of acquiring a whole image at a low magnification and then acquiring a divided image at a high magnification. In this method, even if the pattern is monotonous, the pasting position can be specified by referring to the entire image. However, it is necessary to change the magnification and read the entire image. Although there is no problem when imaging the mask, there is a charging problem when imaging the wafer, and the image may be disturbed once read. Therefore, it is preferable that the entire image is not read if possible.

特開2001−128106号公報JP 2001-128106 A 特開2003−098112号公報JP 2003-098112 A 特開2004−333446号公報JP 2004-333446 A

この問題を解決する方法として、〔特許文献2〕のようにステージの位置情報をもとに画像を複数枚に分割して撮像し貼り合せることで高倍率の詳細な画像を広範囲に得る方法が提案されている。しかし、ステージの移動量はかなり正確ではあるものの、nm単位でみるとズレており、高倍率で撮像した画像を貼り合せるとずれてしまい、貼り合せ位置で線が切れてしまうことになる。詳細なシミュレーションを行うには1画素のズレでも好ましくないため、この方法を用いることはできない。また、〔特許文献3〕は複数の領域について隣接する領域の画像と重なるように撮像し、その重複領域でマッチング処理を行い、整合のとれた高倍率の詳細な画像を広範囲に得ることができる。しかし、配線パターンは単調な画像が多いため、重複領域でマッチング処理を行うとマッチング率の高い、貼り合せの候補点が複数出てくることがある。その場合、どの位置が実際に合わせる位置か判らず、2枚以上で連結すると全体画像では必ず何処かが合わなくなるという問題があった。   As a method for solving this problem, as in [Patent Document 2], there is a method of obtaining a wide range of high-magnification detailed images by dividing an image into a plurality of images based on the position information of the stage and capturing and pasting them together. Proposed. However, although the amount of movement of the stage is quite accurate, it is misaligned when viewed in nm units. When images taken at a high magnification are combined, they are displaced, and the line is cut at the bonding position. This method cannot be used because a displacement of one pixel is not preferable for performing a detailed simulation. [Patent Document 3] captures a plurality of regions so as to overlap with images of adjacent regions, performs matching processing on the overlapping regions, and can obtain a wide range of matched high-resolution detailed images. . However, since there are many monotonous images of the wiring pattern, when matching processing is performed in an overlapping region, a plurality of candidate points for bonding with a high matching rate may appear. In this case, there is a problem in that it is not known which position is actually aligned, and if two or more images are connected, somewhere in the entire image is not always matched.

本発明の課題は、半導体ウェハに形成された高精度の配線パターンの測定して検査する際に、配線パターンのような単調なパターンを測定する際にも、精度の良い連結画像が得られることを目的とするものである。   An object of the present invention is to obtain a highly accurate connected image even when measuring a monotonous pattern such as a wiring pattern when measuring and inspecting a highly accurate wiring pattern formed on a semiconductor wafer. It is intended.

上記課題を達するために、本発明は電子顕微鏡を用いた電子デバイスパターンの画像生成方法において、電子デバイスパターンのレイアウト情報が記述された設計データを記憶すること、撮像位置を変えて前記電子デバイスパターンを撮像して得た複数枚の分割画像データを記憶すること、前記複数枚の分割画像データと前記設計データファイルの設計データとを用いて前記複数枚の分割画像データを1枚の画像に連結することを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic device pattern image generation method using an electron microscope, storing design data in which electronic device pattern layout information is described, and changing the imaging position to change the electronic device pattern. Storing a plurality of pieces of divided image data obtained by imaging the plurality of pieces of divided image data and connecting the plurality of pieces of divided image data into a single image using the design data of the design data file. It is characterized by doing.

また、本発明の画像生成方法は、前記画像連結を行うに際して、前記電子デバイスパターンを隣り合う画像領域が重なる重複領域を設けて分割して撮像して得た前記複数枚の分割画像データと、撮像した分割画像のパターンを含む設計データとのマッチングを行う第一のマッチング処理と、前記分割画像間の重複領域の画像データを用いてマッチングを行う第二のマッチング処理を行うことを特徴とするものである。   Further, in the image generation method of the present invention, when performing the image linking, the plurality of divided image data obtained by dividing and imaging the electronic device pattern by providing an overlapping region where adjacent image regions overlap, and A first matching process that performs matching with design data including a pattern of captured divided images and a second matching process that performs matching using image data of an overlapping area between the divided images are performed. Is.

また、本発明の画像生成方法は、前記画像連結を行うに際して、前記第一のマッチング処理で、前記第二のマッチング処理で用いるパラメータを求めることを特徴とするものである。   In addition, the image generation method of the present invention is characterized in that, when performing the image connection, the parameter used in the second matching process is obtained in the first matching process.

また、本発明の画像生成方法は、前記画像連結を行うに際して、第一のマッチング処理で求める第二のマッチング処理のパラメータは基準位置及び検索範囲に関する情報であることを特徴とするものである。   The image generation method of the present invention is characterized in that, when performing the image connection, the parameter of the second matching process obtained in the first matching process is information on the reference position and the search range.

更に、上記課題を達するために、本発明は電子顕微鏡を用いた電子デバイスパターンの画像生成装置であって、電子デバイスパターンのレイアウト情報が記述された設計データ記憶手段と、撮像位置を変えて前記電子デバイスパターンを撮像して得た複数枚の分割画像データ記憶手段と、前記複数枚の分割画像データと前記設計データファイルの設計データとを用いて前記複数枚の分割画像データを1枚の画像に連結する画像連結手段とを備えることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic device pattern image generation apparatus using an electron microscope, the design data storage means in which the layout information of the electronic device pattern is described, and the imaging position is changed. Using the plurality of divided image data storage means obtained by imaging the electronic device pattern, the plurality of divided image data, and the design data of the design data file, the plurality of divided image data is converted into one image. And image linking means for linking to.

また、本発明の画像生成装置において、前記画像連結手段は、前記電子デバイスパターンを隣り合う画像領域が重なる重複領域を設けて分割して撮像して得た前記複数枚の分割画像データと、撮像した分割画像のパターンを含む設計データとのマッチングを行う第一のマッチング手段と、前記分割画像間の重複領域の画像データを用いてマッチングを行う第二のマッチング手段とを備えることを特徴とするものである。   Further, in the image generating apparatus of the present invention, the image connecting means includes the plurality of pieces of divided image data obtained by dividing and imaging the electronic device pattern by providing an overlapping region where adjacent image regions overlap. A first matching unit that performs matching with design data including a pattern of the divided images, and a second matching unit that performs matching using image data of an overlapping area between the divided images. Is.

また、本発明の画像生成装置において、前記画像連結手段は、前記第一のマッチング手段で、前記第二のマッチング手段で用いるパラメータを求めることを特徴とするものである。   In the image generating apparatus of the present invention, the image connecting means obtains parameters used in the second matching means by the first matching means.

また、本発明の画像生成装置において、前記画像連結手段の第一のマッチング手段で求める第二のマッチング手段のパラメータは基準位置及び検索範囲に関する情報であることを特徴とするものである。   In the image generating apparatus of the present invention, the parameter of the second matching means obtained by the first matching means of the image connecting means is information relating to a reference position and a search range.

更に、上記課題を達するために、電子顕微鏡を用いた電子デバイスパターンの画像生成装置において、電子デバイスパターンを撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像する電子デバイスを撮像する位置に移動させる撮像位置制御手段と、電子デバイスパターンのレイアウト情報が記述された設計データ記憶手段と、撮像位置を変えて前記電子デバイスパターンを撮像して得た複数枚の分割画像データを記憶する分割画像データ記憶手段と、該分割画像データ記憶手段に格納されている前記複数枚の分割画像データと前記設計データ記憶手段の設計データとを用いて複数枚の分割画像データを1枚の画像に連結する画像連結手段とを備え、前記撮像位置制御手段は前記設計データを基に撮像する条件を変更することを特徴とするものである。   Further, in order to achieve the above object, in an image generation apparatus for an electronic device pattern using an electron microscope, an imaging unit for imaging an electronic device pattern and an imaging position for moving the electronic device imaged by the imaging unit to an imaging position Control means, design data storage means in which layout information of the electronic device pattern is described, and divided image data storage means for storing a plurality of pieces of divided image data obtained by imaging the electronic device pattern at different imaging positions; Image connecting means for connecting the plurality of divided image data to one image using the plurality of divided image data stored in the divided image data storage means and the design data of the design data storage means; And the imaging position control means changes imaging conditions based on the design data.

また、本発明の画像生成装置において、前記撮像位置制御手段は、撮像する条件を変える際、予め撮像する画像のパターンを含む設計データを用いて、重複領域となる領域の特徴量を求めて判定し、特徴量が特定の閾値より小さい場合は特徴量がより大きくなる重複領域の大きさを求めて、求めた重複領域の大きさとなるように撮像条件を変えて撮像することを特徴とするものである。   In the image generation apparatus of the present invention, the imaging position control means obtains and determines a feature amount of an overlapping area using design data including a pattern of an image to be captured in advance when the imaging condition is changed. When the feature amount is smaller than a specific threshold value, the size of the overlapping region where the feature amount is larger is obtained, and imaging is performed by changing the imaging conditions so that the obtained overlapping region size is obtained. It is.

また、本発明の画像生成装置において、前記撮像位置制御手段で求める特徴量は、パターンの形状やパターン数であることを特徴とするものである。   In the image generating apparatus of the present invention, the feature amount obtained by the imaging position control means is a pattern shape or the number of patterns.

また、本発明の画像生成装置において、前記撮像位置制御手段は、撮像する画像のパターンを含む設計データを基に、特徴のあるパターンを検出し、画像間の重複領域になるように撮像条件を変えることを特徴とするものである。   In the image generation apparatus of the present invention, the imaging position control means detects a characteristic pattern based on design data including a pattern of an image to be captured, and sets an imaging condition so as to be an overlapping region between images. It is characterized by changing.

また、本発明の画像生成装置において、前記撮像位置制御手段は、撮像する画像のパターンを含む設計データを基に、注目したい部分ついては、画像間の重複領域ではなく、画像の中央付近になるように撮像する位置を変えることを特徴とするものである。   Further, in the image generating apparatus of the present invention, the imaging position control means is configured so that a portion to be focused on is not an overlapping area between images but near the center of the image based on design data including a pattern of an image to be captured. The image pickup position is changed.

更に、上記課題を達するために、電子顕微鏡を用いた電子デバイスパターンの画像生成装置において、電子デバイスパターンを撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像する電子デバイスを撮像する位置に移動させる撮像位置制御手段と、前記電子デバイスパターンを撮像して得た複数枚の分割画像データを記憶する分割画像データを記憶する分割画像データ記憶手段と、該分割画像データ記憶手段に格納されている複数枚の分割画像データを用いて1枚の画像データに連結する画像連結手段とを備え、前記撮像位置制御手段は、検査する範囲及び前記撮像手段の撮像分解能の情報を基に画像連結処理が必要か否かを判定し、撮像位置の設定を行うことを特徴とするものである。   Further, in order to achieve the above object, in an image generation apparatus for an electronic device pattern using an electron microscope, an imaging unit for imaging an electronic device pattern and an imaging position for moving the electronic device imaged by the imaging unit to an imaging position A control means; a divided image data storage means for storing divided image data for storing a plurality of pieces of divided image data obtained by imaging the electronic device pattern; and a plurality of sheets stored in the divided image data storage means. An image linking unit for linking to one piece of image data using the divided image data, and the imaging position control unit is required to perform an image linking process based on information on a range to be inspected and an imaging resolution of the imaging unit. This is characterized in that the image pickup position is set.

また、本発明の画像生成装置において、前記画像連結処理を行った場合、ユーザーに画像連結処理を行ったことを通知することを特徴とするものである。   In the image generation apparatus of the present invention, when the image connection process is performed, the user is notified that the image connection process has been performed.

本発明によれば、配線パターンのような単調なパターンであっても精度の良い連結画像が得られるようになる。   According to the present invention, an accurate linked image can be obtained even with a monotonous pattern such as a wiring pattern.

本発明の装置構成を示すブロック図。The block diagram which shows the apparatus structure of this invention. 配線パターンの連結処理の問題点を示す図。The figure which shows the problem of the connection process of a wiring pattern. 本発明の画像連結処理の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the image connection process of this invention. 本発明の基準位置合せ段階の処理フローを示す図。The figure which shows the processing flow of the reference | standard alignment stage of this invention. 設計データから画像に変換する概要を示す図。The figure which shows the outline | summary which converts design data into an image. 重複領域のパターンのズレを示す図。The figure which shows the shift | offset | difference of the pattern of an overlap area. 本発明の画像位置ズレ補正段階の処理フローを示す図。The figure which shows the processing flow of the image position shift correction | amendment stage of this invention. 本発明の画像連結手段の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the image connection means of this invention. 本発明の装置構成を示すブロック図。The block diagram which shows the apparatus structure of this invention. 特徴パターンの概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of a feature pattern. 本発明の撮像位置変更手段の処理フローを示す図。The figure which shows the processing flow of the imaging position change means of this invention. 本発明の装置構成のブロック図。The block diagram of the apparatus structure of this invention. 本発明の装置構成のブロック図。The block diagram of the apparatus structure of this invention. 本発明の装置構成のブロック図。The block diagram of the apparatus structure of this invention. 本発明の装置構成のブロック図。The block diagram of the apparatus structure of this invention. 本発明の装置構成のブロック図。The block diagram of the apparatus structure of this invention. 画像間の重複領域を示す図。The figure which shows the duplication area | region between images. パターンの細り太りを示す図。The figure which shows the thinning and thickening of a pattern.

本発明に関わるSEM装置(測長走査型電子顕微鏡:CD−SEM)などの走査型電子顕微鏡を用いた画像生成方法及び画像生成装置の実施の形態について説明する。   Embodiments of an image generation method and an image generation apparatus using a scanning electron microscope such as a SEM apparatus (length measurement scanning electron microscope: CD-SEM) according to the present invention will be described.

以下、図1を用いて本発明の装置構成について説明する。   The apparatus configuration of the present invention will be described below with reference to FIG.

電子光学系1は電子線104を発生する電子銃100と、該電子銃100から発生した電子線104を収束させるコンデンサレンズ105と収束され電子線104を偏向させる偏向器106と、二次電子を検出するためのExB偏向器107と、収束された電子線を試料(マスク及びウェハ)102上に結像させる対物レンズ108とを備えて構成される。試料102は、XYステージ103上に載置される。その結果、偏向器106は及び対物レンズ108はXYステージ103上に載置された試料102上の任意の位置において電子線が焦点を結んで照射されるように、電子線の照射位置と絞りとを制御する。ところで、XYステージ103上は試料102を移動させ、該試料の任意位置の画像取得を可能にしている。   The electron optical system 1 includes an electron gun 100 that generates an electron beam 104, a condenser lens 105 that converges the electron beam 104 generated from the electron gun 100, a deflector 106 that converges and deflects the electron beam 104, and a secondary electron. An ExB deflector 107 for detection and an objective lens 108 that forms an image of the converged electron beam on the sample (mask and wafer) 102 are configured. The sample 102 is placed on the XY stage 103. As a result, the deflector 106 and the objective lens 108 are irradiated with the electron beam irradiation position and the aperture so that the electron beam is focused and irradiated at an arbitrary position on the sample 102 placed on the XY stage 103. To control. By the way, the sample 102 is moved on the XY stage 103, and an image at an arbitrary position of the sample can be acquired.

一方、電子線が照射された試料102からは、2次電子と反射電子が放出され、2次電子は2次電子検出器101により検出される。2次電子検出器101で検出された2次電子の信号はA/D変換器12でデジタル信号に変換され画像処理部2で画像処理を施す。画像処理2ではデジタル信号に変換された信号を画像メモリ21に格納する。   On the other hand, secondary electrons and reflected electrons are emitted from the sample 102 irradiated with the electron beam, and the secondary electrons are detected by the secondary electron detector 101. The secondary electron signal detected by the secondary electron detector 101 is converted into a digital signal by the A / D converter 12 and subjected to image processing by the image processing unit 2. In the image processing 2, the signal converted into the digital signal is stored in the image memory 21.

ここで、広範囲のパターン画像を取得する際、例えば9分割して撮像すると、9枚の分割パターン画像が画像メモリ21に格納される。そして、この9枚の分割パターン画像を1枚の画像に連結するために、画像メモリ21に格納している分割パターン画像データと設計データ記憶手段23からの設計データを用いて画像連結手段22で分割パターン画像を連結する。9分割して撮像する際、撮像位置を変えながら9回撮像し、撮像位置と撮像した分割パターン画像は対応させて管理しておく。そのため、予め9枚の分割パターン画像の大まかな配置は判る。そして、撮像位置の隣り合う分割パターン画像を連結して、最終的に一枚のパターン画像に連結する。一枚に連結したパターン画像は画像メモリ25に記憶し、表示手段30で表示する。   Here, when acquiring a wide range of pattern images, for example, if the image is divided into nine parts, nine divided pattern images are stored in the image memory 21. Then, in order to connect these nine divided pattern images to one image, the image connecting means 22 uses the divided pattern image data stored in the image memory 21 and the design data from the design data storage means 23. Connect the divided pattern images. When the image is divided into nine, the image is picked up nine times while changing the image pickup position, and the image pickup position and the picked-up divided pattern image are managed in association with each other. Therefore, the rough arrangement of the nine divided pattern images can be known in advance. Then, adjacent divided pattern images at the imaging positions are connected, and finally connected to one pattern image. The pattern images connected to one sheet are stored in the image memory 25 and displayed on the display means 30.

図2を用いて配線パターンの連結処理の問題点を簡単に説明する。ここでは、9枚の分割パターン画像を1枚に連結する場合について述べる。   The problem of wiring pattern connection processing will be briefly described with reference to FIG. Here, a case where nine divided pattern images are connected to one sheet will be described.

画像間の重複領域を用いて連結する方法は、図2(a)のように撮像範囲を9分割して点線で分けた領域の領域A〜I:9枚とした場合、隣り合う画像領域がある大きさ以上で重なる(重複する)ように撮像する。   As shown in FIG. 2A, the method of linking by using overlapping regions between images is that when the imaging range is divided into nine regions A to I: nine regions A to I: nine adjacent image regions Images are taken so that they overlap (overlap) at a certain size.

撮像する配線パターンは図2(b)のような直線的な単調なパターンが多い。そのため画像間の重複領域で見ると、さらに単調なパターンが多くなる。例えば、図2(b)のFとIの切れ目を拡大すると図2(c)のようになる。ここで太い点線の重複領域の画像間でマッチングすると考えると、横方向は特定できるが、縦方向にはどの位置でもマッチングの割合が高くなり、連結する位置が特定できなくなる。   The wiring pattern to be imaged is often a linear monotonous pattern as shown in FIG. For this reason, when viewed in the overlapping area between images, the number of monotonous patterns increases. For example, when the cut between F and I in FIG. 2B is enlarged, it becomes as shown in FIG. Here, if it is considered that matching is performed between images in the overlapping area of the thick dotted line, the horizontal direction can be specified, but the matching ratio is high at any position in the vertical direction, and the connecting position cannot be specified.

一方で設計データを用いてパターン画像間を連結することを考えると、画像間の重複領域は必要なく、設計データとパターン画像全体でマッチングするため、特徴を多く含む可能性がある。例えば、設計データをパターン画像に変換すると図2(d)のようなパターン画像が得られる。図2(b)の撮像した分割画像A〜Iそれぞれを、図2(d)のパターン画像にマッチングして重ねると図2(e)のように連結画像が生成できる。点線が設計データから得た画像パターンであり、実線がマッチング結果に基づいて貼り合せた分割画像である。この場合は画像間の重複領域は必要なく、画像内に特徴があればマッチング結果(貼り合せ位置)が得られる。しかし、細部のパターン画像はつながらない箇所もある。例えば、図2(f)は図2(e)の右下(F,Iの重複領域)を拡大したもので、撮像したパターン画像は設計データとのマッチングした位置で貼り合せたものであるが、多少ずれがある。撮像したパターンはもともと設計データのパターンを基に作成されたものであるが、変形されているため、マッチングしても完全に一致しない。そのため、先に述べた、撮像したパターン画像間の重複領域を基にマッチングする方法と設計データから作成したパターン画像と撮像したパターン画像のマッチングをする方法を組み合わせることを考えた。   On the other hand, considering that the pattern images are connected using the design data, there is no need for an overlapping area between the images, and the design data and the entire pattern image are matched. For example, when design data is converted into a pattern image, a pattern image as shown in FIG. 2D is obtained. When each of the captured divided images A to I in FIG. 2B is overlapped with the pattern image in FIG. 2D, a connected image can be generated as shown in FIG. A dotted line is an image pattern obtained from design data, and a solid line is a divided image bonded based on the matching result. In this case, there is no need for an overlapping area between images, and a matching result (bonding position) can be obtained if there is a feature in the image. However, there are places where the detailed pattern image is not connected. For example, FIG. 2F is an enlarged view of the lower right of FIG. 2E (the overlapping region of F and I), and the captured pattern image is affixed at a position that matches the design data. There is a slight gap. The captured pattern was originally created based on the pattern of the design data, but since it has been deformed, it does not completely match even if it is matched. Therefore, we considered combining the method of matching based on the overlapping area between the captured pattern images described above and the method of matching the pattern image created from the design data and the captured pattern image.

図3に画像連結処理の概要を示す。先ず、s01で分割画像を取得した後、s10の基準位置合せ段階で設計データから作成したパターン画像と撮像したパターン画像のマッチングを行い大まかに基準位置として位置合せを行う。その後にs20の画像位置ズレ補正段階で撮像したパターン画像間の重複領域を基にマッチングを行い、基準位置の微調整をする。   FIG. 3 shows an outline of the image connection process. First, after obtaining the divided image in s01, the pattern image created from the design data is matched with the captured pattern image in the reference position alignment step in s10, and the position is roughly aligned as the reference position. Thereafter, matching is performed based on the overlapping area between the pattern images captured in the image position deviation correction step of s20, and the reference position is finely adjusted.

次に図4を用いて本発明の基準位置合せ段階の処理フローを説明する。   Next, the processing flow of the reference alignment stage of the present invention will be described with reference to FIG.

s11の基準パターン画像生成で設計データを基に画像を生成する。   An image is generated based on the design data in the reference pattern image generation in s11.

設計データを基に画像を生成する一例を示す。例えば、図5のようなパターン501は4つの頂点P1〜P4からなる。設計データには上記4つの頂点P1〜P4のx,y座標値に代表されるパターン形状の輪郭を表わす線分情報が記載されている。前記、x,y座標値は任意の基準座標系500により表わされ、ナノメートル等の単位をもつ。これら設計データにある情報を使ってパターン画像を生成する。また、線分は画像に合わせて白若しくは黒にすることが考えられる。変形を加えることも考えられる。ここでは設計データを基に生成した画像を基準パターン画像とする。   An example of generating an image based on design data is shown. For example, a pattern 501 as shown in FIG. 5 includes four vertices P1 to P4. In the design data, line segment information representing the contour of the pattern shape represented by the x and y coordinate values of the four vertices P1 to P4 is described. The x and y coordinate values are represented by an arbitrary reference coordinate system 500 and have units such as nanometers. A pattern image is generated using information in the design data. Further, it is conceivable that the line segment is white or black according to the image. It is also possible to add deformation. Here, an image generated based on the design data is used as a reference pattern image.

s12のマッチング処理で設計データを基に作成した基準パターン画像と分割パターン画像とでマッチング処理を行う。9分割の画像であれば9枚についてそれぞれマッチングを行う。撮像位置に対応する分割パターン画像が判っていれば、9枚の画像の配置により、設計データと対応したマッチング位置を絞ることができる。   The matching process is performed on the reference pattern image and the divided pattern image created based on the design data in the matching process of s12. If the image is divided into nine, matching is performed for each of nine images. If the divided pattern image corresponding to the imaging position is known, the matching position corresponding to the design data can be narrowed down by arranging nine images.

s13の基準位置記憶では求めた分割パターン画像それぞれのマッチング位置を基準位置として記憶する。   In the reference position storage of s13, the obtained matching position of each divided pattern image is stored as the reference position.

s14の制約幅算出では求めた分割パターン画像と基準パターン画像とでパターン間の差分を求めて記憶する。例えば画像の切れ目付近、または重複領域で貼り合せした際に図6に示すようなパターンになる場合、基準パターン画像のパターン(点線(1))と、分割パターン画像のパターン(実線(1)′)との差は−A、基準パターン画像のパターン(点線(2))と、分割パターン画像のパターン(実線(2)′)との差はBとなる。隣接する分割パターン画像のマッチングも基準パターン画像とマッチングしており、隣接する分割パターン画像のパターンも基準パターン画像のパターン幅の中にあると考えられる。そのため、差が−AとBの場合は、ずれている場合でも基準位置から、−A〜+Bの範囲に隣接する分割パターン画像のパターンも存在すると考えられる。それぞれの重複領域において同様に分割パターン画像のパターン間の差を求める。また、ここでは撮像した画像パターンが設計データのパターンより細っているが、実際には図18のようにパターンの方が太ったりする場合もある。太っている場合では、基準パターン画像のパターン(点線(3))と、分割パターン画像のパターン(実線(3)′)との差はA、基準パターン画像のパターン(点線(4))と、分割パターン画像のパターン(実線(4)′)との差は−Bとなる。この場合は基準位置から、A〜−Bの範囲に隣接する分割パターン画像のパターンも存在すると考えられる。このパターン間の差分を制約幅として記憶する。   In the constraint width calculation of s14, a difference between patterns is obtained and stored between the obtained divided pattern image and the reference pattern image. For example, when a pattern as shown in FIG. 6 is formed in the vicinity of an image break or overlapping area, the pattern of the reference pattern image (dotted line (1)) and the pattern of the divided pattern image (solid line (1) ′) ) Is −A, and the difference between the pattern of the reference pattern image (dotted line (2)) and the pattern of the divided pattern image (solid line (2) ′) is B. The matching of the adjacent divided pattern image is also matched with the reference pattern image, and the pattern of the adjacent divided pattern image is considered to be within the pattern width of the reference pattern image. Therefore, when the difference is −A and B, it is considered that there are also patterns of divided pattern images adjacent to the range of −A to + B from the reference position even when they are deviated. Similarly, the difference between the patterns of the divided pattern image is obtained in each overlapping region. Although the captured image pattern is narrower than the design data pattern here, the pattern may actually be thicker as shown in FIG. When the pattern is thick, the difference between the pattern of the reference pattern image (dotted line (3)) and the pattern of the divided pattern image (solid line (3) ′) is A, the pattern of the reference pattern image (dotted line (4)), The difference from the pattern of the divided pattern image (solid line (4) ′) is −B. In this case, it is considered that there are also patterns of divided pattern images adjacent to the range from A to -B from the reference position. The difference between the patterns is stored as a constraint width.

次に図7を用いて本発明の画像位置ズレ補正段階の処理フローを示す。   Next, FIG. 7 is used to show the processing flow of the image position deviation correction stage of the present invention.

s21のマッチング処理で撮像したパターン画像の隣接画像間の重複領域でマッチング処理を行う。重複領域の幅は例えば撮像誤差のMAX値としてもよい。   The matching process is performed in an overlapping area between adjacent images of the pattern image captured in the matching process of s21. The width of the overlapping area may be, for example, the MAX value of the imaging error.

また、検索する基準の位置はs12で求めた基準位置とする。また検索範囲はs13で求めた制約幅の値とする。例えば、(撮像したパターン画像のパターンが設計データのパターンより細っている場合は)図2(e)の点線の設計データのパターンで囲まれた中に撮像したパターン画像のパターンがある、若しくは、(撮像したパターン画像のパターンが設計データのパターンより太っている場合は)撮像したパターン画像の内側に設計データのパターンがあると考えてその間でマッチングを行うようにする。また、マッチングする際、例えば9枚の画像を連結する際、図17のように(1)〜(12)の12箇所に重複領域がある。このときの評価値は、この12箇所のマッチング率の合計値とすることが考えられる。また、制約を設けても12箇所に総当りでマッチングすると時間がかかる。その短縮する方法としてGAなどの多点探索で求めることが考えられる。また、はじめに、重複領域に特徴のある箇所でマッチングさせて、それらについては貼り合せ位置を確定させた後で、重複領域に特徴がない箇所だけについてのみ総当りを行い、マッチングさせることで高速化を図れる。   The reference position to be searched is the reference position obtained in s12. The search range is the value of the constraint width obtained in s13. For example, there is a pattern image pattern that is captured in a pattern surrounded by a dotted line design data pattern in FIG. 2E (when the pattern image pattern is narrower than the design data pattern), or (When the pattern image pattern is thicker than the design data pattern), it is assumed that there is a design data pattern inside the captured pattern image, and matching is performed between them. Further, when matching, for example, when nine images are connected, there are overlapping regions at 12 locations (1) to (12) as shown in FIG. It is conceivable that the evaluation value at this time is the total value of the matching rates at the 12 locations. Moreover, even if a restriction is provided, it takes time to match 12 locations in a round robin manner. As a shortening method, it can be obtained by a multi-point search such as GA. First, matching is performed at locations that have characteristics in the overlapping area, and after confirming the bonding position, only the locations that do not have the characteristics in the overlapping area are subjected to round-robin matching to increase the speed. Can be planned.

S22の分割画像の連結ではS21で求めたマッチング位置に画像を連結して1枚の画像を作成する。   In the connection of the divided images in S22, the images are connected to the matching position obtained in S21 to create one image.

次に、図8を用いて本発明の画像連結手段の構成例を示す。画像連結手17は大きく基準位置合せ部2210と、画像位置ズレ補正部2220とで構成される。   Next, a configuration example of the image connecting means of the present invention will be shown using FIG. The image connecting hand 17 is mainly composed of a reference position aligning unit 2210 and an image position misalignment correcting unit 2220.

基準位置合せ部2210では設計データ記憶手段23から設計データを読み出し、画像生成部221でパターン画像に変換する。変換したパターン画像をここでは基準パターン画像とする。そしてこの基準パターン画像を膨張処理部222でパターンを膨張させる。マッチング処理223では膨張後の基準パターン画像と撮像した分割パターン画像をマッチングする。膨張処理するのはマッチングを良好に行うためである。制約幅算出部224ではマッチングした位置で分割パターン画像と膨張前の基準パターン画像を重ねて重複領域のパターン幅の差分を求める。ここは図6を使って説明したので省略する。求めた基準
位置及び制約幅は制約幅記憶部225に記憶する。画像位置ズレ補正部2220では画像メモリ21から分割パターン画像を読み出して一部メモリ226に格納してマッチング処理部227で分割画像間のマッチング処理を行う。このマッチングの際、制約幅記憶部225から、マッチングの初期値(開始点)とマッチングの検索範囲(制約幅)のパラメータを読み込む。例えば、図6のような制約幅が−A,Bであれば、−A〜+Bを検索範囲とする。そして、マッチング処理部227で求めた各分割パターン画像のマッチング位置を基に連結画像生成部で各分割パターン画像の連結画像を作成する。
The reference alignment unit 2210 reads design data from the design data storage unit 23 and the image generation unit 221 converts it into a pattern image. Here, the converted pattern image is set as a reference pattern image. The reference pattern image is expanded by the expansion processing unit 222. In the matching process 223, the expanded reference pattern image is matched with the captured divided pattern image. The reason why the expansion processing is performed is to perform matching well. In the constraint width calculation unit 224, the divided pattern image and the reference pattern image before expansion are overlapped at the matched position to obtain a difference in pattern width between overlapping regions. This is described with reference to FIG. The obtained reference position and constraint width are stored in the constraint width storage unit 225. The image misalignment correction unit 2220 reads the division pattern image from the image memory 21 and stores it in the partial memory 226, and the matching processing unit 227 performs matching processing between the divided images. At the time of this matching, parameters of an initial value (start point) of matching and a search range (constraint width) of matching are read from the constraint width storage unit 225. For example, if the constraint width as shown in FIG. 6 is -A, B, -A to + B are set as the search range. Then, based on the matching position of each divided pattern image obtained by the matching processing unit 227, a connected image of each divided pattern image is created by the connected image generating unit.

しかし、制約幅分の大きさの誤差が出る可能性がある。重複領域に特徴のあるパターンがあれば、マッチングは確定できる。そこで、重複領域に特徴のあるパターンが入るように撮像位置を変えることが考えられる。   However, there is a possibility that a size error corresponding to the constraint width will occur. If there is a characteristic pattern in the overlapping area, matching can be determined. Therefore, it is conceivable to change the imaging position so that a characteristic pattern enters the overlapping area.

次に、図9を用いて本発明の撮像位置を変える装置構成を説明する。   Next, an apparatus configuration for changing the imaging position of the present invention will be described with reference to FIG.

電子光学系1の説明は図1で説明したので省略する。設計データ記憶手段23から撮像位置変更手段24に撮像するパターンを含む設計データを取り込み、画像に変換して、変換した画像の重複領域を見て、特徴が在るか無いかを判別し特徴がより在る重複領域を探索する。特徴がより在る重複領域があれば、求めた重複領域に対応する撮像位置になるようにステージコントローラ11及びまたは偏向制御手段10に指示する。また、撮像した分割画像を連結する際、画像連結手段22に分割画像毎に重複領域の大きさを通知する。   The description of the electron optical system 1 has been described with reference to FIG. The design data including the pattern to be imaged is captured from the design data storage unit 23 to the imaging position changing unit 24, converted into an image, and an overlap region of the converted image is viewed to determine whether there is a feature or not. Search for more overlapping areas. If there is an overlapping area with more features, the stage controller 11 and / or the deflection control means 10 are instructed to obtain an imaging position corresponding to the obtained overlapping area. Further, when connecting the captured divided images, the size of the overlapping area is notified to the image connecting means 22 for each divided image.

次に、図10を用いて特徴が在るか無いかを判別する際の特徴のあるパターンについて説明する。例えば図10(a)は4つの線分のパターンはあるが、全て同じ縦方向にあるため、マッチング処理をする際、横方向は一致する点は特定できるが、縦方向は特定できない。図10(b)は2つの線分のパターンであるが、方向が異なるため、縦方向,横方向は特定できる。図10(c)は斜め線で斜め方向で特定できるが、縦,横とも特定できない。図10(d)は1つの線でつながっているが、2つの方向の線分があるため、縦,横とも特定できる。そこで、特徴の有り無しの基準は、例えば、2つ以上の方向の異なる線があるがどうかで判定することが考えられる。そのため、設計データの情報が閉図形の頂点座標であれば、頂点から頂点を結ぶ線の方向は容易に求まる。パターン画像を生成する時点で予め撮像する位置が決まっていればパターンが重複領域に入るかどうか判るので、重複領域に入る頂点と頂点を結ぶ線が何本になるかも判る。つまり、重複領域に存在する線の何本数もそれぞれの方向や角度も容易に判る。そこで、重複領域に方向の異なる2つ以上の線分が有るか無いかで特徴パターンの有るか無いかを判定する。また、ここでは線分としたが、パターンの形状でもよい。例えば、縦,横,斜めなどに方向別にエッジ量を求めて、どの方向のパターンかを特定することができる。ここで、エッジ量とはフィルタ処理の出力とする。例えば、ラプラシアンフィルタ処理や縦,横,斜めのsobleフィルタ処理の出力を基に得た値とすることが考えられる。   Next, a characteristic pattern for determining whether or not there is a feature will be described with reference to FIG. For example, in FIG. 10A, although there are four line segment patterns, all of them are in the same vertical direction, when matching processing is performed, the matching points in the horizontal direction can be specified, but the vertical direction cannot be specified. FIG. 10B shows a pattern of two line segments, but since the directions are different, the vertical direction and the horizontal direction can be specified. FIG. 10 (c) can be specified in an oblique direction with diagonal lines, but cannot be specified in both vertical and horizontal directions. Although FIG. 10D is connected by one line, since there are line segments in two directions, both vertical and horizontal can be specified. Therefore, it is conceivable that the criterion for the presence / absence of a feature is determined by, for example, whether there are two or more different lines. Therefore, if the design data information is the vertex coordinates of a closed figure, the direction of the line connecting the vertices can be easily obtained. If the positions to be imaged are determined in advance at the time of generating the pattern image, it can be determined whether or not the pattern enters the overlapping area, and therefore, it can be determined how many lines connecting the vertices entering the overlapping area. That is, the number of lines existing in the overlapping region and the respective directions and angles can be easily understood. Therefore, it is determined whether or not there is a feature pattern based on whether or not there are two or more line segments with different directions in the overlapping region. Moreover, although it was set as the line segment here, the shape of a pattern may be sufficient. For example, it is possible to determine the direction of the pattern by obtaining the edge amount for each direction in the vertical, horizontal, and diagonal directions. Here, the edge amount is an output of filter processing. For example, a value obtained based on the output of Laplacian filter processing or vertical, horizontal, and diagonal soble filter processing can be considered.

図11を用いて本発明の撮像位置変更手段の処理フローを説明する。設計データを用いてS31で重複領域に含まれるパターンの特徴量を算出する。ここでの特徴量は重複領域に存在する方向の異なる線分の数とする。S32で特徴量が閾値T1以上か否かで判定し、閾値T1以上であれば、s35で現重複領域の幅を記憶し、その重複領域に対応した撮像位置を求める。ここで閾値T1は方向の異なる線分の数とし、値は2とする。また、閾値T1以上でなければ、S33で重複領域の大きさを+d増やす。そしてS34で現重複領域の大きさが上限値のL1以上でないことを確認して、もし、上限値L1以上であれば、重複領域をL1としてS35で現重複領域の幅を記憶し、その重複領域に対応した撮像位置を求める。   The processing flow of the imaging position changing means of the present invention will be described with reference to FIG. Using the design data, the feature amount of the pattern included in the overlapping region is calculated in S31. The feature amount here is the number of line segments with different directions existing in the overlapping region. In S32, it is determined whether or not the feature amount is equal to or greater than the threshold value T1, and if it is equal to or greater than the threshold value T1, the width of the current overlap region is stored in s35, and an imaging position corresponding to the overlap region is obtained. Here, the threshold T1 is the number of line segments in different directions, and the value is 2. If it is not equal to or greater than the threshold T1, the size of the overlapping area is increased by + d in S33. In S34, it is confirmed that the size of the current overlap area is not equal to or greater than the upper limit value L1, and if it is greater than or equal to the upper limit value L1, the overlap area is set as L1 and the width of the current overlap area is stored in S35. An imaging position corresponding to the area is obtained.

また、上限値でなければ、S31で重複領域に含まれるパターンの特徴量を検出し、以上の処理を繰り返す。   If it is not the upper limit value, the feature amount of the pattern included in the overlapping region is detected in S31, and the above processing is repeated.

また、シミュレーションで見たい箇所は最も問題の起こりそうな箇所と考えられ、必ずしも全てが必要でない場合もある。例えば、図12(a)に示す配線パターンがある場合、注目する箇所については、画像間の重複領域(切れ目)にならいように撮像する位置で撮像することが考えられる。例えば、矩形の角のように2つの線分の角度が90°になるような箇所を注目したい場合は、図12(b)のように分割した一枚の画像内に矩形の角が納まるように撮像することが考えられる。そして、さほど注目しない部分については、画像の何処にきてもいいので、例えば、注目したい箇所が画像の中央になるように他の部分の撮像位置をそれぞれずらしたり、もしくは、図12(a)のように満遍なく分割画像を取得した後に、注目しない部分を別途取得することも考えられる。このように注目する箇所が切れ目(重複領域)にしないようにすればマッチング精度の影響を防止できる。   In addition, the part that is desired to be seen in the simulation is considered to be the part where the problem is most likely to occur, and not all of them are necessarily required. For example, when there is a wiring pattern shown in FIG. 12A, it is conceivable that an area of interest is imaged at a position where the image is captured so as not to follow an overlapping area (cut) between images. For example, when it is desired to pay attention to a portion where the angle of two line segments is 90 °, such as a rectangular corner, the rectangular corner is placed in one image divided as shown in FIG. It is conceivable to take an image. Then, the portion that is not noticed so much may be located anywhere in the image. For example, the imaging position of the other portion is shifted so that the portion to be noticed is in the center of the image, or FIG. It is also conceivable that after the divided images are acquired uniformly as shown in FIG. In this way, the effect of matching accuracy can be prevented by avoiding the point of interest to be a break (overlapping region).

この場合は図13のようにユーザーが注目する領域の座標を指定することが考えられる。ここではユーザーが座標指示部40で座標を指示すると、指示された座標の領域は撮像する分割画像の中央になるように撮像位置変更手段24で撮像位置を求めて、偏向制御手段10,ステージコントローラ11で撮像位置を変更24する。この場合、ユーザーは設計データに基づいた画像を表示画面等で見ながら座標を指示することも考えられる。撮像位置変更手段24で求める撮像位置は撮像した画像の中央に座標指示部40で指示された領域がくる撮像位置である。   In this case, as shown in FIG. 13, it is conceivable to specify the coordinates of the region to which the user pays attention. Here, when the user designates coordinates with the coordinate designating unit 40, the imaging position changing means 24 obtains the imaging position so that the area of the designated coordinates is at the center of the divided image to be imaged, and the deflection control means 10 and the stage controller. 11 changes the imaging position 24. In this case, the user may specify the coordinates while viewing an image based on the design data on a display screen or the like. The imaging position obtained by the imaging position changing unit 24 is an imaging position where the area designated by the coordinate designating unit 40 is located at the center of the captured image.

ここではユーザーが指示することを記載したが、注目したいパターンはある程度特定したパターンになる場合が多い。そこで、図14に示すように予め注目するパターンをパターン登録部26に登録しておき、そのパターンが取得したい画像の範囲にあるかどうかを判定して、もし存在すればそのパターンについては画像の中央になるように撮像位置を変更することが考えられる。   Here, it is described that the user gives an instruction, but the pattern to be noticed is often a pattern specified to some extent. Therefore, as shown in FIG. 14, a pattern of interest is registered in advance in the pattern registration unit 26, and it is determined whether or not the pattern is within the range of the image to be acquired. It is conceivable to change the imaging position so as to be in the center.

パターンがあるかどうかの判定は一般的なマッチング処理で実現できる。注目したいパターンと取得するパターンを含む設計データから画像に変換したパターン画像とでマッチング処理してマッチングする値が高い場合はその位置の注目したいパターンがあると判定し、その位置ある注目したいパターンが撮像する際に中央になる撮像位置に変更若しくは設定する。   The determination of whether there is a pattern can be realized by a general matching process. If the pattern to be focused on and the pattern image converted from the design data including the pattern to be acquired into a pattern image are matched and the matching value is high, it is determined that there is a pattern to be focused on at that position, and the pattern to be focused on at that position is Change or set to an imaging position that becomes the center when imaging.

ここで、図13及び図14ではユーザーによる指示、または登録されたパターンとのマッチングで注目したいパターンを特定し、注目したいパターンが中央になる撮像位置に変更するが、特にそれに限らず、例えば、特徴のあるパターンを画像の切れ目(重複領域)にするようにすることも考えられる。つまり、ユーザーによる指示、または登録されたパターンとのマッチングで特徴のあるパターンを特定し、特徴のあるパターンが画像の切れ目(重複領域)になる撮像位置に変更することも考えられる。この特徴のあるパターンとは図10を用いて説明したパターンと考えてもよい。   Here, in FIG. 13 and FIG. 14, a pattern to be noticed is specified by a user instruction or matching with a registered pattern, and the image pickup position is changed to an imaging position in which the pattern to be noticed is centered. It is also conceivable that a characteristic pattern is used as an image break (overlapping region). That is, it is conceivable that a characteristic pattern is specified by an instruction from the user or matching with a registered pattern, and the characteristic pattern is changed to an imaging position where an image break (overlapping region) occurs. The characteristic pattern may be considered as the pattern described with reference to FIG.

また、画像連結処理で分割画像は何枚必要かどうかユーザーが前もって設定したりするのは手間がかかる。しかし、画像連結処理が必要かどうか、または、分割画像は何枚必要かは、撮像する倍率での1枚の画像範囲と、ユーザーが取得したい画像範囲でおのずと判る。   In addition, it is troublesome for the user to set in advance how many divided images are required in the image connection process. However, whether or not image connection processing is necessary, or how many divided images are necessary, can be determined by one image range at the magnification for imaging and the image range that the user wants to acquire.

ユーザーが取得したい画像範囲が撮像する倍率での1枚の画像範囲より大きければ画像連結処理が必要とわかる。また分割画像数は例えば、横方向のみ考えるとユーザーが取得したい画像幅/撮像する倍率での1枚の画像幅−重複領域幅で必要な分割画像枚数がわかる。例えば、図15のように取得画像範囲指示部50を設けて、取得画像範囲をユーザーに設定してもらえばよい。撮像倍率での1枚の画像範囲もユーザーに設定してもらうか、もしくはシステム情報記憶部27にその情報を記憶させておいてもよい。撮像倍率はその撮像装置の限界性能であってもよい。そうすれば、システム情報記憶部は固定値となる。   If the image range that the user wants to acquire is larger than one image range at the magnification at which the image is captured, it is understood that the image connection processing is necessary. For example, when considering only the horizontal direction, the number of divided images can be determined from the image width that the user wants to acquire / one image width at the magnification for imaging-the overlapping region width. For example, an acquired image range instruction unit 50 may be provided as shown in FIG. 15 and the acquired image range may be set by the user. One image range at the imaging magnification may also be set by the user, or the information may be stored in the system information storage unit 27. The imaging magnification may be the limit performance of the imaging device. Then, the system information storage unit becomes a fixed value.

また、自動的に画像を連結させた場合、うまくつながらない場合は、欠陥により、実際につながってないのか、画像連結処理のマッチングの精度のためにつながってないのか判別できないと困る。そのため、図16のように画像連結処理通知手段60を設けて、画像連結処理を行った場合には画像連結処理を行ったことを通知する。例えば、LED照明の点灯でもよいし、ファイルに書き出してもよい。また、表示装置30に表示する連結画像を表示する際、画像連結処理を行った連結画像であることがわかるようにすることも考えられる。   In addition, when images are automatically connected, if they are not connected well, it is difficult to determine whether they are actually connected due to a defect or because of the accuracy of matching in the image connection process. For this reason, as shown in FIG. 16, the image connection process notification means 60 is provided, and when the image connection process is performed, the fact that the image connection process has been performed is notified. For example, the LED illumination may be turned on, or it may be written in a file. In addition, when displaying a connected image to be displayed on the display device 30, it may be considered that the connected image has been subjected to the image connecting process.

また、連結した画像の最初の若しくは最後の1画素ないし複数画素を異なる色や明るさで表示させる事や、線やマーカ等で表示させる事で、連結した位置の精度を目視でも確認することができる。   In addition, by displaying the first or last pixel or multiple pixels of connected images in different colors or brightness, or displaying them with lines, markers, etc., the accuracy of the connected positions can be confirmed visually. it can.

また、撮像する範囲によって設計データを基にして求めた一連の分割画像の撮像位置を予め求めて記憶させておくことが考えられる。そうすれば、撮像する際に記憶させた撮像位置を読み出して撮像すればよい。   Further, it is conceivable that the imaging positions of a series of divided images obtained based on the design data are obtained and stored in advance depending on the imaging range. If it does so, what is necessary is just to read and memorize | store the imaging position memorize | stored at the time of imaging.

また、以上の実施例では2次電子検出器で得た画像を用いた例をしめしたが、電子線を試料102に照射した際の2次反射電子を用いて生成した画像を用いることも考えられる。   In the above embodiment, an example using an image obtained by a secondary electron detector is shown. However, it is also conceivable to use an image generated using secondary reflected electrons when the sample 102 is irradiated with an electron beam. It is done.

また、以上の実施例において、本発明の画像処理部2についてはソフト処理で行ってもよい。またその際、パソコンでソフト処理を行ってもいいし、LSIに組み込んでハード処理で行うことも可能である。   In the above embodiment, the image processing unit 2 of the present invention may be performed by software processing. At that time, software processing may be performed by a personal computer, or it may be incorporated into an LSI and performed by hardware processing.

以上説明したように、本発明においては、配線パターンは単調な画像が多いため、画像データだけでは貼り合せ位置を特定できない場合がある。一方、撮像した配線パターンを検査する際には電子デバイスパターンのレイアウト情報が記述された設計データを用いて検査している。この設計データを利用して分割画像間の貼り合せ位置を絞り、特定することができる。設計データであれば注目箇所の周囲のパターン情報を撮像することなく得て参照することができる。   As described above, in the present invention, since there are many monotonous images in the wiring pattern, there are cases where the bonding position cannot be specified only by image data. On the other hand, when inspecting the imaged wiring pattern, the inspection is performed using design data in which layout information of the electronic device pattern is described. The design data can be used to narrow down and specify the position where the divided images are to be combined. If it is design data, it can obtain and refer to the pattern information around the point of interest without imaging.

先ず、電子デバイスパターンを隣り合う画像領域が重なる重複領域を設けて分割して撮像して得た複数枚の分割画像データと撮像したそれぞれの分割画像の位置に対応する設計データとでマッチング処理を行う段階を設けて、大まかに貼り合せ位置を求める。マッチング処理したそれぞれの画像を設計データの基準に(設計データは全てつながるように)並べると、画像はつながらない箇所もある。撮像した画像は設計データを基に作成したものであるが、完全に一致するものはできない。そのため、マッチング処理しても多少ずれる。そのため、今度は分割画像間の重複領域の画像データを用いてマッチング処理を段階を設ける。この際、各画像と設計データとのズレ量をそれぞれ求めておき、設計データと画像でマッチングして求めた貼り合せ位置を原点として、求めたズレ量の範囲でマッチング処理を行うことで貼り合せ位置を特定する。   First, matching processing is performed between a plurality of divided image data obtained by dividing and imaging an electronic device pattern by overlapping an adjacent image region and design data corresponding to the position of each captured divided image. The stage to perform is provided and the bonding position is roughly determined. When matching images are arranged on the basis of design data (all design data are connected), there are places where the images are not connected. The captured image is created based on the design data, but cannot be completely matched. For this reason, even if the matching process is performed, there is a slight shift. Therefore, this time, a stage of matching processing is provided using image data of an overlapping area between divided images. At this time, the amount of deviation between each image and the design data is obtained, and the matching is performed within the range of the obtained amount of deviation, with the position of the combination obtained by matching the design data and the image as the origin. Identify the location.

また、目視で線を全て接続しても、設計データと画像のズレがある限り、連結した画像が実際の画像と一致しない場合もありえる。そのため、なるべく画像間の重複領域に特徴のあるパターンが存在するようにしたい。特徴とは縦,横,斜め方向別のエッジ量若しくはベクトル数及び又は方向の数として表し、これらの値が特定の値以上になるかどうかを判定する特徴パターン有無判定の手段を設ける。判定の結果が、特徴パターン有りと判定された場合は現状の撮像位置で撮像し、特徴パターン無しと判定された場合は特徴パターンが有ると判定する重複領域の長さを求めて、その重複領域の長さになる撮像位置に変更して撮像する。設計データを参考にすれば予め撮像位置にどのようなパターンがあるか判るので、設計データを基に、ステージを撮像する位置に移動させる撮像位置制御手段で撮像位置を変えることで、特徴のある重複領域の画像データを用いることができマッチング処理の精度を高める。また、シミュレーションのために撮像する一連の画像撮像位置について、予め特徴パターン判定手段を基に求めた撮像位置等を記憶しておく。   Even if all lines are visually connected, the connected images may not match the actual images as long as there is a deviation between the design data and the images. Therefore, it is desirable to have a characteristic pattern in the overlapping area between images as much as possible. The feature is expressed as an edge amount or a vector number and / or a direction number for each of vertical, horizontal, and diagonal directions, and a feature pattern presence / absence determining unit that determines whether or not these values are equal to or greater than a specific value is provided. If the result of the determination is that there is a feature pattern, the image is taken at the current imaging position, and if it is determined that there is no feature pattern, the length of the overlap region that is determined to have a feature pattern is obtained, and the overlap region The image is changed to an image pickup position having a length of. By referring to the design data, it is possible to know in advance what kind of pattern is in the imaging position. Based on the design data, there is a characteristic by changing the imaging position by the imaging position control means that moves the stage to the imaging position. The image data of the overlapping area can be used, and the accuracy of the matching process is increased. In addition, for a series of image capturing positions to be captured for simulation, the image capturing positions obtained based on the feature pattern determination unit are stored in advance.

また、シミュレーションで見たい箇所は最も問題の起こりそうな箇所と考えられ、必ずしも全てが必要でない場合もある。例えば、注目する箇所については、画像間の重複領域(切れ目)にならいように、画面の中央になるように、撮像する画像の位置に対応する設計データを基に、ステージを撮像する位置に移動させる撮像位置制御手段で、撮像位置を変えることで、注目する箇所についてはマッチング精度の影響を防止できる。   In addition, the part that is desired to be seen in the simulation is considered to be the part where the problem is most likely to occur, and not all of them are necessarily required. For example, for the point of interest, move to the position where the stage is imaged based on the design data corresponding to the position of the image to be imaged so that it will be in the center of the screen so that it does not follow the overlapping area (cut) between images By changing the image pickup position by the image pickup position control means, the influence of the matching accuracy can be prevented for the point of interest.

また、撮像位置制御手段で、検査する範囲及び前記撮像手段の撮像分解能の情報を基に画像連結処理が必要か否かを判定し、撮像位置,読取回数等の設定を行うことができ、ユーザーは検査する範囲,撮像分解能のみ設定すれば、意識せずに自動的に適切な撮像位置,読取回数等を設定して撮像し、画像連結処理を施して、連結画像を得ることができ、使い勝手の向上も図ることができる。   In addition, the imaging position control means can determine whether or not an image connection process is necessary based on the information to be inspected and the imaging resolution of the imaging means, and can set the imaging position, the number of readings, etc. If you set only the inspection range and imaging resolution, you can automatically set the appropriate imaging position, the number of readings, etc. without being conscious of it, and perform image connection processing to obtain a connected image. Can be improved.

1 電子光学系
2 画像処理部
10 偏向制御手段
11 ステージコントローラ
12 A/D変換器
21,25 画像メモリ
22 画像連結手段
23 設計データ記憶手段
24 撮像位置変更手段
26 パターン登録部
27 システム情報記憶部
30 表示手段
40 座標指示部
50 取得画像範囲指示部
60画像連結処理通知手段
100 電子銃
101 2次電子検出器
102 試料
103 XYステージ
104 電子線
105 コンデンサレンズ
106 偏向器
107 ExB偏向器
108 対物レンズ
221 画素生成部
222 膨張処理部
223,227 マッチング処理部
224 制約幅算出部
225 制約幅記憶部
226 メモリ
228 連結画像生成部
500 基準座標系
501 パターン
2201 基準位置合せ部
2202 画像位置ズレ補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electro-optical system 2 Image processing part 10 Deflection control means 11 Stage controller 12 A / D converter 21, 25 Image memory 22 Image connection means 23 Design data storage means 24 Imaging position change means 26 Pattern registration part 27 Pattern information storage part 30 Display means
40 Coordinate instruction unit 50 Acquired image range instruction unit 60 Image connection processing notification unit 100 Electron gun 101 Secondary electron detector 102 Sample 103 XY stage 104 Electron beam 105 Condenser lens 106 Deflector 107 ExB deflector 108 Objective lens 221 Pixel generation unit 222 Expansion processing units 223 and 227 Matching processing unit 224 Constraint width calculation unit 225 Constraint width storage unit 226 Memory 228 Concatenated image generation unit 500 Reference coordinate system 501 Pattern 2201 Reference alignment unit 2202 Image position deviation correction unit

Claims (2)

電子顕微鏡を用いた電子デバイスパターンの画像生成装置において、
電子デバイスパターンを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像する電子デバイスを撮像する位置に移動させる撮像位置制御手段と、
前記電子デバイスパターンを撮像して得た複数枚の分割画像データを記憶する分割画像データを記憶する分割画像データ記憶手段と、
該分割画像データ記憶手段に格納されている複数枚の分割画像データを用いて1枚の画像データに連結する画像連結手段とを備え、
前記撮像位置制御手段は、検査する範囲及び前記撮像手段の撮像分解能の情報を基に画像連結処理が必要か否かを判定し、撮像位置の設定を行うことを特徴とする画像生成装置。
In an image generation apparatus for an electronic device pattern using an electron microscope,
Imaging means for imaging an electronic device pattern;
Imaging position control means for moving an electronic device imaged by the imaging means to a position for imaging;
Divided image data storage means for storing divided image data for storing a plurality of divided image data obtained by imaging the electronic device pattern;
Image linking means for linking to one piece of image data using a plurality of pieces of divided image data stored in the divided image data storage means;
The image generation apparatus according to claim 1, wherein the imaging position control unit determines whether or not an image connection process is necessary based on information on a range to be inspected and imaging resolution of the imaging unit, and sets an imaging position.
請求項1の画像生成装置において、
前記画像連結処理を行った場合、ユーザーに画像連結処理を行ったことを通知することを特徴とする画像生成装置。
The image generation apparatus according to claim 1,
An image generating apparatus that notifies a user that an image connection process has been performed when the image connection process is performed.
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