JP2015141913A - Image processing device and charged particle beam device - Google Patents

Image processing device and charged particle beam device Download PDF

Info

Publication number
JP2015141913A
JP2015141913A JP2014012068A JP2014012068A JP2015141913A JP 2015141913 A JP2015141913 A JP 2015141913A JP 2014012068 A JP2014012068 A JP 2014012068A JP 2014012068 A JP2014012068 A JP 2014012068A JP 2015141913 A JP2015141913 A JP 2015141913A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
pattern
region
reference image
acquired
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014012068A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6266360B2 (en
Inventor
井上 修
Osamu Inoue
修 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi High Technologies Corp, Hitachi High Tech Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to JP2014012068A priority Critical patent/JP6266360B2/en
Publication of JP2015141913A publication Critical patent/JP2015141913A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6266360B2 publication Critical patent/JP6266360B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing device and a charged particle beam device capable of quantitatively evaluating a DSA pattern.SOLUTION: An image processing device comprises an arithmetic device that executes matching processing using a reference image on an acquired image. The arithmetic device generates a reference image on the basis of image extraction from a first region of the acquired image of a sample generated by a self-induction organization process stored in a storage medium, and compares an image in a region of the acquired image other than the first region with the reference image to calculate at least one of the coincidence thereof and position information on a matching position of the reference image.

Description

本発明は、画像処理装置および荷電粒子線装置に係り、特に自己組織化現象を利用したパターニング法によって形成されるパターンの測定や評価に好適な画像処理装置および荷電粒子線装置に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus and a charged particle beam apparatus, and more particularly to an image processing apparatus and a charged particle beam apparatus suitable for measuring and evaluating a pattern formed by a patterning method using a self-organization phenomenon.

半導体デバイスの大規模化、高集積化が進んでいる。これらの進歩を支えているのは微細加工技術である。その中でも、リソグラフィ技術は投影露光装置の波長の短波長化や投影レンズの高NA化によって進められてきた。しかし、これらも限界に達しつつある。このような状況を打破するために、投影露光装置によって形成されるパターンをn倍化する手法の検討が進められている。このようなn倍化法として、自己誘導組織化プロセス、DSA(Directed Self Assembly)がある。この方法は、高分子ブロック共重合体と言われる2種類のポリマーを合成しブロック結合させた材料を用い、2種類のポリマーの熱力学的特性の違いを利用して自己組織化することを利用した方法である。リソグラフィで形成したパターン(ガイドパターン)の内側に複数本のパターンを形成したり、大きなサイズのホールの内側に微細なホールを自己整合的に形成することができる。   Semiconductor devices are increasing in scale and integration. Supporting these advances is the microfabrication technology. Among them, the lithography technique has been advanced by shortening the wavelength of the projection exposure apparatus and increasing the NA of the projection lens. However, these are also reaching their limits. In order to overcome such a situation, a technique for multiplying the pattern formed by the projection exposure apparatus by n times has been studied. As such an n-folding method, there is a self-guided organization process, DSA (Directed Self Assembly). This method uses a material in which two types of polymers called polymer block copolymers are synthesized and block-bonded, and is self-organized using the difference in thermodynamic properties of the two types of polymers. It is the method. A plurality of patterns can be formed inside a pattern (guide pattern) formed by lithography, or fine holes can be formed in a self-aligned manner inside large-sized holes.

一方、半導体デバイスの微細化加工技術の進歩に伴って、パターンの出来栄えを評価する評価法や評価装置の進歩も目覚ましいものがある。特許文献1には、パターンの寸法を測定する測定装置において、繰り返しパターンのような周期性のあるパターンの画像を取得し、当該画像を積算して得られる信号に基づいて、パターンの寸法を測定する測定装置が説明されている。   On the other hand, with advances in semiconductor device miniaturization processing technology, there have been remarkable advances in evaluation methods and evaluation apparatuses for evaluating the quality of patterns. In Patent Document 1, in a measuring device for measuring the dimension of a pattern, an image of a pattern having a periodicity such as a repetitive pattern is acquired, and the dimension of the pattern is measured based on a signal obtained by integrating the images. A measuring device is described.

国際公開番号WO2013/12209International Publication Number WO2013 / 12209

DSAによって形成されるパターンは最終的には、同等のパターンが複数配列された状態となるが、DSAに用いられるガイドパターンと、ガイドパターン間に自己組織化現象によって配列するパターンは、その製造工程が異なる。例えば自己組織化現象によって配列するパターンは、ポリマーやガイドパターンの出来によって、位置が変化する場合がある。今後、ポリマーやガイドパターンの出来に応じたパターン評価を行う必要性が生じることが予想されるが、従来、このようなパターン評価の必要性については何等論じられてこなかった。引用文献1には、DSAによって形成されるパターンと同様に、周期性のあるパターンを評価する手法が説明されているが、DSAパターンを評価することについての言及、示唆はない。   The pattern formed by the DSA is finally in a state where a plurality of equivalent patterns are arranged, but the guide pattern used for the DSA and the pattern arranged by the self-organization phenomenon between the guide patterns are the manufacturing process. Is different. For example, the position of the pattern arranged by the self-organization phenomenon may change depending on the production of the polymer or guide pattern. In the future, it is expected that there will be a need to perform pattern evaluation according to the polymer and the guide pattern, but conventionally, there has been no discussion about the need for such pattern evaluation. Cited Document 1 describes a method for evaluating a pattern having a periodicity in the same manner as a pattern formed by DSA, but there is no mention or suggestion about evaluating a DSA pattern.

以下に、DSAパターンの評価を定量的に行うことを目的とした画像処理装置、及び荷電粒子線装置について説明する。   Hereinafter, an image processing apparatus and a charged particle beam apparatus for the purpose of quantitatively evaluating a DSA pattern will be described.

上記目的を達成するための一態様として、以下に、荷電粒子ビームの走査によって得られる取得画像を記憶する記憶媒体と、当該記憶媒体に記憶された取得画像上で参照画像を用いたマッチング処理を実行する演算装置を備えた画像処理装置、或いは荷電粒子線装置であって、前記演算装置は、前記記憶媒体に記憶された自己誘導組織化プロセスによって生成される試料の前記取得画像の第1の領域、前記取得画像に含まれるパターンの設計データの前記第1の領域に相当する第2の領域、或いは前記設計データのシミュレーション画像の前記第1の領域に相当する第3の領域からの画像の抽出に基づいて参照画像を生成し、前記第1の領域以外の前記取得画像の第4の領域の画像と、前記参照画像を比較し、前記参照画像と前記第4の領域の画像の一致度、及び前記参照画像のマッチング位置に関する位置情報の少なくとも1つを求める画像処理装置、或いは荷電粒子線装置を提案する。   As one aspect for achieving the above object, a storage medium for storing an acquired image obtained by scanning with a charged particle beam and a matching process using a reference image on the acquired image stored in the storage medium will be described below. An image processing apparatus or a charged particle beam apparatus including an arithmetic device to be executed, wherein the arithmetic device is a first acquired image of a sample generated by a self-guided organization process stored in the storage medium. An image from a region, a second region corresponding to the first region of the design data of the pattern included in the acquired image, or a third region corresponding to the first region of the simulation image of the design data A reference image is generated based on the extraction, the image of the fourth region of the acquired image other than the first region is compared with the reference image, and the reference image and the fourth region Coincidence of the images, and an image processing apparatus for determining at least one of the position information about the matching position of the reference image, or propose a charged particle beam device.

上記構成によれば、自己誘導組織化プロセスによって形成されるパターンの定量評価を行うことが可能となる。   According to the said structure, it becomes possible to perform the quantitative evaluation of the pattern formed by a self-guided organization process.

自己誘導組織化プロセスによって生成される周期パターンを測定する例を示す図。The figure which shows the example which measures the periodic pattern produced | generated by the self-guided organization process. 複数の測定、或いは検査装置がネットワークに接続された測定、検査システムの概略説明図。Schematic explanatory diagram of a measurement and inspection system in which a plurality of measurement or inspection devices are connected to a network. 走査電子顕微鏡の概略構成図。The schematic block diagram of a scanning electron microscope. 画像処理プロセッサの一例を説明する図。The figure explaining an example of an image processor. パターンの特徴に応じた識別表示例(分布図)を示す図。The figure which shows the example of an identification display (distribution map) according to the characteristic of a pattern. 参照テンプレートを作成し、各計測点(画像)と比較した結果の表示例を示す図。The figure which shows the example of a display of the result which produced the reference template and compared with each measurement point (image). ホールパターンの計測結果の表示例を示す図。The figure which shows the example of a display of the measurement result of a hole pattern. 自己組織化現象を利用したパターニング法を説明する図。The figure explaining the patterning method using a self-organization phenomenon. 自己組織化により形成されたラインパターンの計測例を示す図。The figure which shows the example of a measurement of the line pattern formed by self-organization. 自己組織化により形成されたホールパターンの計測例を示す図。The figure which shows the example of a measurement of the hole pattern formed by self-organization.

以下に説明する実施例は、走査電子顕微鏡等によって得られた高分子ブロック共重合体が基板表面上で自己組織化して微細構造を有する高分子薄膜の画像を用い、その形状、配列を測定、評価する方法、装置、及びコンピュータプログラムに関する。特に、高分子ブロック共重合体により形成されるパターンに特徴のある周期性に関して、その長距離秩序性、領域を測定評価が可能な方法、装置及びコンピュータプログラムに関する。   In the examples described below, the polymer block copolymer obtained by a scanning electron microscope or the like is self-organized on the substrate surface and uses an image of a polymer thin film having a fine structure, and the shape and arrangement thereof are measured. The present invention relates to a method, an apparatus, and a computer program for evaluation. In particular, the present invention relates to a method, an apparatus, and a computer program capable of measuring and evaluating the long-range order and region with respect to periodicity characteristic of a pattern formed by a polymer block copolymer.

半導体素子や薄膜磁気ヘッドなど、表面の微細加工により製作される機能素子製品の製造・検査工程では、加工されたパターン幅の測定(以下「測長」と呼ぶ)および外観検査等に、走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)が広く用いられている。走査電子顕微鏡は、電子源から放出され、磁場あるいは電場と電子線の相互作用を利用した収束レンズおよび対物レンズにより細く絞られた電子線を、偏向器を用いて試料上で一次元あるいは二次元的に走査し、電子線照射によって試料から発生する二次信号(二次電子や反射電子、電磁波)を、光電効果等を利用した検出器により検出し、その検出信号を電子線の走査と同期した輝度信号等の可視化可能な信号に変換・処理することで試料像を形成する装置である。   In the manufacturing / inspection process of functional element products such as semiconductor elements and thin film magnetic heads that are manufactured by microfabrication of the surface, scanning pattern width measurement (hereinafter referred to as “measurement”) and visual inspection are used. An electron microscope (Scanning Electron Microscope: SEM) is widely used. A scanning electron microscope emits an electron beam emitted from an electron source and narrowed down by a converging lens and an objective lens using a magnetic field or an interaction between an electric field and an electron beam on a sample using a deflector. The secondary signal (secondary electrons, reflected electrons, and electromagnetic waves) generated from the sample by electron beam irradiation is detected by a detector using the photoelectric effect, and the detection signal is synchronized with the scanning of the electron beam. This is an apparatus for forming a sample image by converting and processing the signal into a visible signal such as a luminance signal.

半導体素子や薄膜磁気ヘッドなど、表面の微細加工の方法としては、光リソグラフィーやナノインプリントといった微細構造を光・電子線・原版等によりパターンを形成する方法が一般に用いられている。しかしながら、パターンの微細化が進むに従いプロセスが複雑になり課題も多い。特に、微細パターンの加工寸法が20ナノメートル以下まで微細になると、装置に莫大な投資が必要となる。
近年、微細加工のパターン形成の方法として、高分子ブロック共重合体組成物を含む高分子層を基板表面に配置し、前記高分子層をミクロ相分離させて、物質が自然に構造を形成する現象、いわゆる自己組織化現象を応用した手法が注目を集めている。この方法では、材料・プロセスを最適化することで、簡便な塗布プロセスにより数ナノメートル〜数百ナノメートルの種々の形状を有する微細な規則構造を形成できる。
As a method for finely processing the surface of a semiconductor element, a thin film magnetic head, or the like, a method of forming a pattern with a fine structure such as photolithography or nanoimprint using light, an electron beam, an original plate or the like is generally used. However, as the pattern becomes finer, the process becomes complicated and there are many problems. In particular, when the processing dimension of the fine pattern is reduced to 20 nanometers or less, a huge investment is required for the apparatus.
In recent years, as a method of forming a pattern for microfabrication, a polymer layer containing a polymer block copolymer composition is disposed on a substrate surface, and the polymer layer forms a structure spontaneously by microphase separation. A technique that applies the phenomenon, so-called self-organization phenomenon, is attracting attention. In this method, by optimizing materials and processes, a fine regular structure having various shapes of several nanometers to several hundred nanometers can be formed by a simple coating process.

自己組織化現象を利用して微細な規則構造を形成した例としては、ポリスチレン(PS)とポリメチルメタクリレート(PMMA)からなる高分子ブロック共重合体薄膜を用いて、規則配列された孔やラインアンドスペースのパターンを基板上に形成した公知技術が知られている。この際、形成される周期パターンの形状(孔またはラインアンドスペース等)、その形状の周期的配列のピッチ等は、高分子ブロック共重合体組成物を含む高分子層の各分子量・混合比等で決まる。   As an example of forming a fine regular structure using the self-organization phenomenon, pores and lines regularly arranged using a polymer block copolymer thin film made of polystyrene (PS) and polymethyl methacrylate (PMMA) are used. A known technique in which an andspace pattern is formed on a substrate is known. At this time, the shape of the periodic pattern to be formed (holes or lines and spaces, etc.), the pitch of the periodic arrangement of the shape, the molecular weight, the mixing ratio, etc. of the polymer layer containing the polymer block copolymer composition, etc. Determined by.

この自己組織化を平坦均一な下地上に形成する場合の課題は、規則配列の範囲が数十周期以下の狭い範囲となる。また、その異方向の配列の範囲が分布もち、その間に欠陥が存在する。この範囲は高分子ブロック共重合体組成物を含む高分子層の性質、および形成プロセスによって異なり、より広範囲に規則配列が並び、欠陥の少ないパターンが要求されている。   A problem in forming this self-organization on a flat and uniform base is that the range of the regular arrangement is a narrow range of several tens of cycles or less. Moreover, the range of the arrangement | sequence of the different direction has distribution, and a defect exists in the meantime. This range varies depending on the properties of the polymer layer containing the polymer block copolymer composition and the formation process, and a pattern with fewer defects is required over a wider range.

自己組織化により形成するパターン配列を所望の範囲とし、その範囲の配列を揃えるため、2つの方法が考案されている。
第1の方法は、下地基板表面に溝・孔を加工し、それをガイドとしてその内部に高分子ブロック共重合体組成物を含む高分子層を成膜して規則配列パターンを形成させる方法である。ガイドは配列が安定するように自己組織化のパターン周期の2倍から十倍程度となるような大きさとする。微細構造はガイドによって制限された範囲で配列し、自己組織化の長距離秩序性が向上する。
Two methods have been devised in order to make the pattern arrangement formed by self-organization a desired range and to align the arrangement in that range.
The first method is a method of forming a regular array pattern by processing grooves / holes on the surface of the base substrate and forming a polymer layer containing the polymer block copolymer composition therein as a guide. is there. The guide is sized to be about 2 to 10 times the self-organization pattern period so that the arrangement is stable. The microstructure is arranged in a range limited by the guide, and the long-range order of self-organization is improved.

第2の方法は、下地基板表面を化学的にパターン化する方法である。基板表面には高分子ブロック共重合体を構成する各々のブロック鎖に対して親和性が異なる領域をパターンとして形成する。たとえばポリスチレンとポリメチルメタクリレートからなる高分子ブロック共重合において、ポリスチレンと化学的に親和性の良い領域を、自己組織化の周期の約半分の大きさで、自己組織化の周期の2倍から十倍程度の周期で配列する。それ以外領域をポリスチレンとポリメチルメタクリレートと同じ親和性を持つように化学的に形成する。この基板表面上の高分子ブロック共重合体の自己組織化によるパターンは、ポリスチレンと化学的に親和性の良い領域をガイドとして、ガイド上にポリスチレンが形成され、それ以外の領域はガイド上のポリスチレンパターンからの周期的配列となり、自己組織化の長距離秩序性が向上する。   The second method is a method of chemically patterning the base substrate surface. On the surface of the substrate, regions having different affinities for each block chain constituting the polymer block copolymer are formed as a pattern. For example, in a polymer block copolymer composed of polystyrene and polymethyl methacrylate, a region having a good chemical affinity with polystyrene is about half the self-organization cycle and is twice to ten times the self-assembly cycle. Arrange at a period of about twice. Other regions are chemically formed to have the same affinity as polystyrene and polymethylmethacrylate. The pattern by self-organization of the polymer block copolymer on the surface of this substrate is formed on the guide by using a region having good chemical affinity with polystyrene as a guide. Periodic arrangement from the pattern improves the long-range order of self-organization.

上記したような高分子ブロック共重合体薄膜をもちいた自己組織化によるパターン形成において、広範囲に規則配列が並び欠陥の少なくする材料・プロセスが開発されている。一方、上述のようなプロセスを経て形成されるパターンの配列は、平坦均一な下地上に形成されパターン配列で数ピッチ程度しか配列が揃っていない場合と、パターンを揃えるためのガイドを用いて配列がガイド近傍でほぼ均一に揃っている場合がある。   In the pattern formation by self-organization using the polymer block copolymer thin film as described above, materials and processes have been developed in which regular arrays are arranged in a wide range and defects are reduced. On the other hand, the pattern array formed through the above-described process is formed on a flat and uniform base, and the pattern array is arranged only about a few pitches, and is arranged using a guide for aligning the pattern. May be evenly arranged near the guide.

以下に説明する実施例では、主に上記のような2種のパターンについて、同一配列の範囲、均一性の程度を測定・評価する画像処理の方法や装置に関するものである。このような画像処理によってもたらされる測定結果は、高分子ブロック共重合体薄膜の材料の評価、材料ごとの成膜プロセス評価、配列を揃えるガイドの形成技術の評価に用いられる。   The embodiment described below relates to an image processing method and apparatus for measuring and evaluating the range of the same arrangement and the degree of uniformity mainly for the above two types of patterns. The measurement result brought about by such image processing is used for evaluation of the material of the polymer block copolymer thin film, evaluation of a film forming process for each material, and evaluation of a guide forming technique for aligning the alignment.

上述のように高分子ブロック共重合体薄膜の材料にて形成された配列パターンと、その下層パターンに対する位置ずれは微細加工プロセスで課題となる異層間のパターンの位置ずれ(オーバーレイ)である。高分子ブロック共重合体薄膜をもちいた自己組織化によるパターン形成におけるオーバーレイへ影響は、ガイドパターンと下層パターンとのオーバーレイだけでなく、ガイドパターンに対する周期パターンの相対位置の位置ずれの分布が重要となる。   As described above, the misregistration between the arrangement pattern formed of the material of the polymer block copolymer thin film and the lower layer pattern is the misregistration (overlay) of the pattern between different layers, which is a problem in the microfabrication process. The influence on the overlay in the pattern formation by self-organization using the polymer block copolymer thin film is not only the overlay of the guide pattern and the lower layer pattern, but also the distribution of the displacement of the relative position of the periodic pattern relative to the guide pattern is important. Become.

以下に説明する実施例では、この相対位置の位置ずれを計測する方法評価する画像処理の方法を提案する。   In the embodiment described below, an image processing method for evaluating a method for measuring the displacement of the relative position is proposed.

上記のように相対位置の位置ずれを適正に評価すべく、高分子ブロック共重合体薄膜を用いて、規則的に配列された孔やラインアンドスペースの画像を取得し、その画像から特定領域を少なくとも2か所を選定し、その2か所から切り出した画像を比較し、一致率を計測する。パターン周期サイズ以下の範囲で相対位置をずらして2画像を比較し、画像処理における2画像の一致率が最大となる相対位置ずれを検出し、その一致率を計測、評価する。   As described above, in order to properly evaluate the displacement of the relative position, using the polymer block copolymer thin film, an image of regularly arranged holes and line-and-space is obtained, and a specific region is obtained from the image. At least two locations are selected, images cut out from the two locations are compared, and the coincidence rate is measured. Two images are compared by shifting the relative position within a range equal to or smaller than the pattern cycle size, a relative position shift in which the matching rate between the two images in image processing is maximized is detected, and the matching rate is measured and evaluated.

2つの特定領域のパターン配列が同一の場合は、一致度は高くなる。一方2つの特定領域のパターン配列が異なる場合、またはどちらか一方でもパターン配列が崩れている場合は、一致度は低い。特定領域の比較を画像内で複数行い、その一致度分布、配列の均一性を計測、評価する。さらにデザインデータを用いて比較する特定領域のサイズ、比較する特定領域間の距離を決める。   When the pattern arrangements of the two specific areas are the same, the degree of coincidence increases. On the other hand, when the pattern arrangements of the two specific regions are different, or when the pattern arrangement is broken in either one, the degree of coincidence is low. Multiple comparisons of specific areas are performed in the image, and the coincidence distribution and array uniformity are measured and evaluated. Further, the size of the specific area to be compared and the distance between the specific areas to be compared are determined using the design data.

また、比較対象となる参照画像と比較対象画像内に、自己誘導組織化に用いられるガイドパターン(第1のパターン)と、自己誘導組織化プロセスによって形成されるパターン(第2のパターン)を含め、その一致度を評価することによって、ガイドパターンと自己組織化によって形成されるパターンの乖離の程度を、一致度という定量的な評価値で表現することが可能となる。   In addition, the reference pattern to be compared and the comparison target image include a guide pattern (first pattern) used for self-guided organization and a pattern (second pattern) formed by the self-guided organization process. By evaluating the degree of coincidence, the degree of deviation between the guide pattern and the pattern formed by self-organization can be expressed by a quantitative evaluation value called the degree of coincidence.

上記構成によれば、高分子ブロック共重合体薄膜をもちいた自己組織化によるパターン形成において、パターン配列の均一性、分布が計測できる。ガイドを用いて長距離秩序性が向上させたパターンでは、ガイド近傍のパターンとそれ以外のパターンとの配列を比較し、パターン間の位置ずれ量の分布を解析することができる。また、自己組織化によるパターン形成に用いられる高分子ブロック共重合体薄膜の材料および膜形成プロセスの最適化、ガイドの形成方法および形状の最適化の評価を行うことができる。   According to the above configuration, the uniformity and distribution of the pattern arrangement can be measured in the pattern formation by self-assembly using the polymer block copolymer thin film. In the pattern in which the long-range order is improved using the guide, the arrangement of the pattern in the vicinity of the guide and the other patterns can be compared to analyze the distribution of the positional deviation amount between the patterns. Further, optimization of the material and film forming process of the polymer block copolymer thin film used for pattern formation by self-organization, and optimization of the guide forming method and shape can be performed.

本実施例では、高分子ブロック共重合体薄膜を用いた自己組織化によるパターン形成によりに作製されたパターンの、主に配列均一性、およびその分布が計測する手法について説明する。   In this example, a technique for measuring mainly the uniformity of the arrangement and the distribution of a pattern produced by pattern formation by self-assembly using a polymer block copolymer thin film will be described.

計測対象となるパターンは、分子ブロック共重合体組成物を含む高分子層による自己組織化現象を用いており、その材料・形成プロセスにより、パターン配列の方向やピッチのロバスト性が異なるため、その計測が重要となる。   The pattern to be measured uses the self-organization phenomenon caused by the polymer layer containing the molecular block copolymer composition, and the pattern arrangement direction and pitch robustness differ depending on the material and formation process. Measurement is important.

以下の説明では、画像を形成する装置として荷電粒子線装置を例示すると共に、その一態様として、SEMを用いた例を説明するが、これに限られることはなく、例えば試料上にイオンビ−ムを走査して画像を形成する集束イオンビ−ム(Focused Ion Beam:FIB)装置を荷電粒子線装置として採用するようにしても良い。また、撮像された画像の視野内に自己組織化により形成されたパターンの配列分布を画像処理に基づいて評価することができるのであれば、撮像装置の種類は問わない。   In the following description, a charged particle beam apparatus is exemplified as an apparatus for forming an image, and an example using an SEM is described as one aspect thereof. However, the present invention is not limited to this. For example, an ion beam is formed on a sample. Alternatively, a focused ion beam (FIB) apparatus that forms an image by scanning may be employed as the charged particle beam apparatus. In addition, the type of the imaging device is not limited as long as the distribution of patterns formed by self-organization within the field of view of the captured image can be evaluated based on image processing.

本実施例における測定法の原理を、図1を使って説明する。まず、高分子ブロック共重合体薄膜をもちいた自己組織化により配列されたパターンの画像101を取得し、所定の記憶媒体に記憶する。この記憶媒体に記憶された画像から2つの特定領域(第1の領域と、第4の領域を含む2つの領域)を選択し、テンプレート102、103として、2つのテンプレートとして登録する。2つのテンプレートを比較し、配列ピッチ未満で相対位置をずらして2画像間の一致率が最大になる相対位置とその一致率を計測する。   The principle of the measurement method in this embodiment will be described with reference to FIG. First, an image 101 having a pattern arranged by self-organization using a polymer block copolymer thin film is acquired and stored in a predetermined storage medium. Two specific areas (a first area and two areas including a fourth area) are selected from images stored in the storage medium, and are registered as templates 102 and 103 as two templates. Two templates are compared, and the relative position is shifted by less than the arrangement pitch, and the relative position at which the matching rate between the two images is maximized and the matching rate are measured.

テンプレート102、103のように2つの特定領域のパターン配列方向が同一で領域内で均一の場合、2つの特定領域のパターンは、配列ピッチ以下の相対位置ずれで高いパターン一致度をもつ。比較するテンプレートとして102と104を選択した場合は、104の一部で配列が異なるためにパターンの一致度は低い。テンプレート102と105を選択した場合、相対位置ずれを平行移動のみとした場合105のパターン配列が異なるためパターン一致度は低いが、相対値ずれとして回転成分を許容した場合、一致度は高くなる。テンプレート105と106を選択した場合は、102とは配列が異なるが、テンプレート105と106との一致度は高い。この評価を複数の特定領域間で行い、その一致率から同一配列の領域、均一性を計測評価する。   When the pattern arrangement directions of the two specific areas are the same and uniform in the areas as in the templates 102 and 103, the patterns of the two specific areas have a high pattern matching degree with a relative positional shift equal to or less than the arrangement pitch. When 102 and 104 are selected as templates to be compared, since the arrangement is different in a part of 104, the degree of pattern matching is low. When the templates 102 and 105 are selected, when the relative position shift is only parallel movement, the pattern arrangement of the pattern 105 is different and the pattern matching degree is low. However, when the rotation component is allowed as the relative value deviation, the matching degree is high. When templates 105 and 106 are selected, the arrangement is different from that of 102, but the degree of coincidence between templates 105 and 106 is high. This evaluation is performed between a plurality of specific regions, and the region and uniformity of the same sequence are measured and evaluated from the matching rate.

以上のような評価を行うことによって、適正にポリマーが配列されている領域と、それ以外の領域が識別できるだけではなく、ポリマーが適正に形成されているか否かを定量的な指標値(一致度や位置ずれ等の位置情報)に基づいて評価することが可能となる。また、テンプレートの移動範囲を制限しつつ、回転を伴うサーチを行うことによって、一部のパターンが傾斜して形成されている領域(例えば領域104)なのか、全てのパターンが傾斜して形成されている領域(例えば領域105)なのか、その識別を高精度に行うことができる。   By performing the evaluation as described above, it is possible not only to distinguish the region where the polymer is properly arranged from the other regions, but also to quantitatively determine whether the polymer is properly formed (degree of coincidence) And position information such as positional deviation). In addition, by performing a search with rotation while limiting the movement range of the template, all patterns are formed to be inclined, such as an area where some patterns are inclined (for example, the area 104). The region can be identified with high accuracy.

なお、位置情報は理想的なマッチング位置と、実際のマッチング位置の差分を求めることによって位置情報を求める場合、マッチングスコアが最大となる位置、或いはマッチングスコアが所定の条件を満たす位置(例えばマッチングスコアが所定の閾値を超える位置)を、マッチング位置とする。   When the position information is obtained by obtaining a difference between an ideal matching position and an actual matching position, the position where the matching score is maximized or the position where the matching score satisfies a predetermined condition (for example, the matching score) Is a matching position).

更に、一部のパターンが傾斜して形成されている領域は、全てのパターンが適正に形成されている領域(例えば領域103)と、パターンが適正に形成されていない領域(例えば領域105)の境界に位置することが考えられるため、前記傾斜を伴う一致度判定によって、適正にパターンが形成されている領域とそうでない領域を正確に識別でき、適正な領域の面積評価を行うことができる。このような適正にパターンが形成されている領域が広い範囲に亘って形成されているポリマーが、DSA法を用いたパターニングにとって好適なポリマーであると言える。すなわち、ポリマー作成時やポリマーの品質管理において、広範囲にパターンが適正に形成されているか否かを評価することによって、ポリマー自体の品質の向上、或いは品質の維持が可能となる。また、半導体デバイスの製造者は、上記のような評価を行うことによって、半導体デバイスの歩留まり向上、或いは維持が可能となる。   Furthermore, the region in which some patterns are formed in an inclined manner includes a region in which all patterns are properly formed (for example, the region 103) and a region in which patterns are not properly formed (for example, the region 105). Since it is considered that it is located at the boundary, it is possible to accurately identify the area where the pattern is properly formed and the area where the pattern is not formed, and to evaluate the area of the appropriate area, by determining the coincidence with the inclination. It can be said that such a polymer in which a region where a pattern is appropriately formed is formed over a wide range is a polymer suitable for patterning using the DSA method. That is, it is possible to improve the quality of the polymer itself or to maintain the quality by evaluating whether or not the pattern is properly formed in a wide range at the time of polymer preparation or in the quality control of the polymer. Further, the semiconductor device manufacturer can improve or maintain the yield of the semiconductor device by performing the above evaluation.

本方式のメリットは取得した画像内で比較するため、事前に参照画像を取得する必要がない。これは評価対象の材料の混合比等で決まったパターン配列、周期を持つためであり、特定領域のサイズは配列周期の2から数十ピッチとし、比較する特定領域の間の距離は配列ピッチ以上あれば評価することが可能である。配列ピッチ未満では、2つの比較画像が重なる位置で最大の一致度となり、配列分布を評価できない。   Since the merit of this method is compared in the acquired image, it is not necessary to acquire a reference image in advance. This is because the pattern has a pattern arrangement and period determined by the mixing ratio of the material to be evaluated. The size of the specific area is 2 to several tens of pitches of the arrangement period, and the distance between the specific areas to be compared is equal to or greater than the arrangement pitch. If there is, it is possible to evaluate. If the pitch is less than the arrangement pitch, the degree of coincidence becomes maximum at the position where the two comparison images overlap, and the arrangement distribution cannot be evaluated.

また、ガイドパターンを用意した上で、自己誘導組織化に基づくパターニングを行った場合、ガイドパターン(第1のパターン)と、自己誘導組織化プロセスによって形成されるパターン(第2のパターン)を含めた参照画像を用意し、一致度等の評価を行うことによって、ガイドパターンの出来に応じたDSAパターンの出来を相対評価することが可能となる。第1のパターンと第2のパターンの双方を含む参照画像を用意することによって、その乖離の程度が、一致度、或いは位置ずれのような定量的な指標値で表現できるため、評価対象領域内の相対的な評価を正確に行うことが可能となる。   In addition, when a guide pattern is prepared and patterning based on self-guided organization is performed, the guide pattern (first pattern) and the pattern formed by the self-guided organization process (second pattern) are included. By preparing a reference image and evaluating the degree of coincidence and the like, it is possible to relatively evaluate the performance of the DSA pattern according to the performance of the guide pattern. By preparing a reference image including both the first pattern and the second pattern, the degree of deviation can be expressed by a quantitative index value such as the degree of coincidence or positional deviation. It is possible to accurately perform the relative evaluation.

図2は、複数の測定、或いは検査装置がネットワ−クに接続された測定、検査システムの概略説明図である。当該システムには、主に半導体ウエハやフォトマスク等のパタ−ン寸法を測定、あるいは検査するSEM201、202、203がネットワ−クに接続された構成となっている。また、ネットワ−クには、半導体デバイスの設計デ−タ上で、測定位置や測定条件等を設定し、且つ得られたSEM画像に基づいて、測定や検査を行う画像処理装置としても機能する条件設定装置204、半導体デバイスの設計デ−タと、半導体製造装置の製造条件等に基づいて、パタ−ンの出来栄えをシミュレ−ションするシミュレ−タ−205、及び半導体デバイスのレイアウトデ−タや製造条件が登録された設計デ−タが記憶される記憶媒体206が接続されている。   FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a measurement / inspection system in which a plurality of measurement or inspection devices are connected to a network. The system has a configuration in which SEMs 201, 202, and 203 that mainly measure or inspect pattern dimensions of semiconductor wafers, photomasks, and the like are connected to a network. The network also functions as an image processing apparatus that sets measurement positions, measurement conditions, etc. on semiconductor device design data, and performs measurements and inspections based on the obtained SEM images. A condition setting device 204, a semiconductor device design data, a simulator 205 for simulating the performance of the pattern based on the manufacturing conditions of the semiconductor manufacturing device, and the layout data of the semiconductor device A storage medium 206 for storing design data in which manufacturing conditions are registered is connected.

設計デ−タは例えばGDSフォ−マットやOASISフォ−マットなどで表現されており、所定の形式にて記憶されている。なお、設計デ−タは、設計デ−タを表示するソフトウェアがそのフォ−マット形式を表示でき、図形デ−タとして取り扱うことができれば、その種類は問わない。また、記憶媒体206は測定装置、検査装置の制御装置、或いは条件設定装置204、シミュレ−タ−205に内蔵するようにしても良い。なお、シミュレ−タ−205は、設計デ−タに基づいて、欠陥発生位置をシミュレ−ションする機能を備えている。   The design data is expressed in, for example, the GDS format or OASIS format, and is stored in a predetermined format. The design data may be of any type as long as the software that displays the design data can display the format format and can handle it as graphic data. Further, the storage medium 206 may be built in the measuring device, the control device of the inspection device, the condition setting device 204, or the simulator 205. The simulator 205 has a function of simulating the defect occurrence position based on the design data.

なお、SEM201、202、203には、それぞれの制御装置が備えられ、各装置に必要な制御が行われるが、これらの制御装置に、上記シミュレ−タ−の機能や測定条件等の設定機能を搭載するようにしても良い。
SEMでは、電子源より放出される電子ビ−ムが複数段のレンズにて集束されると共に、集束された電子ビ−ムは走査偏向器によって、試料上を一次元的、或いは二次元的に走査される。
The SEMs 201, 202, and 203 are provided with respective control devices, and control necessary for each device is performed. These control devices are provided with setting functions such as the function of the simulator and measurement conditions. You may make it mount.
In SEM, an electron beam emitted from an electron source is focused by a plurality of stages of lenses, and the focused electron beam is one-dimensionally or two-dimensionally formed on a sample by a scanning deflector. Scanned.

電子ビ−ムの走査によって試料より放出される二次電子(Secondary Electron: SE)或いは後方散乱電子(Back scattered Electron:BSE)は、検出器により検出され、前記走査偏向器の走査に同期して、フレ−ムメモリ等の記憶媒体に記憶される。このフレ−ムメモリに記憶されている画像信号は、制御装置内に搭載された演算装置によって積算される。また、走査偏向器による走査は任意の大きさ、位置、及び方向について可能である。   Secondary electrons (SE) or back scattered electrons (BSE) emitted from the sample by scanning the electron beam are detected by the detector and synchronized with the scanning deflector scanning. And stored in a storage medium such as a frame memory. The image signals stored in the frame memory are integrated by an arithmetic device mounted in the control device. Further, scanning by the scanning deflector is possible for any size, position, and direction.

以上のような制御等は、各SEMの制御装置にて行われ、電子ビ−ムの走査の結果、得られた画像や信号は、通信回線ネットワ−クを介して条件設定装置204に送られる。なお、本例では、SEMを制御する制御装置と、条件設定装置204を別体のものとして、説明しているが、これに限られることはなく、条件設定装置204にて装置の制御と測定処理を一括して行うようにしても良いし、各制御装置にて、SEMの制御と測定処理を併せて行うようにしても良い。   The above control and the like are performed by the control devices of each SEM, and images and signals obtained as a result of scanning the electronic beam are sent to the condition setting device 204 via the communication line network. . In this example, the control device for controlling the SEM and the condition setting device 204 are described as separate units. However, the present invention is not limited to this, and the control and measurement of the device are performed by the condition setting device 204. Processing may be performed in a lump, or SEM control and measurement processing may be performed together in each control device.

また、上記条件設定装置204或いは制御装置には、測定処理を実行するためのプログラムが記憶されており、当該プログラムに従って測定、或いは演算が行われる。   The condition setting device 204 or the control device stores a program for executing a measurement process, and performs measurement or calculation according to the program.

また、条件設定装置204は、SEMの動作を制御するプログラム(レシピ)を、半導体の設計デ−タに基づいて作成する機能が備えられており、レシピ設定部として機能する。具体的には、設計デ−タ、パタ−ンの輪郭線デ−タ、或いはシミュレ−ションが施された設計デ−タ上で所望の測定点、オートフォーカス、オ−トスティグマ、アドレッシング点等のSEMにとって必要な処理を行うための位置等を設定し、当該設定に基づいて、SEMの試料ステ−ジや偏向器等を自動制御するためのプログラムを作成する。   The condition setting device 204 has a function of creating a program (recipe) for controlling the operation of the SEM based on semiconductor design data, and functions as a recipe setting unit. Specifically, desired measurement points, autofocus, autostigma, addressing points, etc. on design data, pattern outline data, or design data that has been simulated A position for performing processing necessary for the SEM is set, and a program for automatically controlling the sample stage, deflector, etc. of the SEM is created based on the setting.

実施例1の説明では、SEM201、202、203等で取得された取得画像からテンプレートを抽出すると共に、当該テンプレートが抽出された画像と同じ画像を、テンプレートマッチングを行う被サーチ画像とする例について説明したが、テンプレートは、記憶媒体206に記憶された設計データに基づいて形成される輪郭線データ(輪郭線画像:第2の領域)や、シミュレーター205が出力するシミュレーション画像(第3の領域)であっても良い。   In the description of the first embodiment, an example is described in which a template is extracted from acquired images acquired by the SEMs 201, 202, 203, and the like, and the same image as the image from which the template is extracted is used as a search target image for template matching. However, the template is contour data (contour image: second region) formed based on the design data stored in the storage medium 206, or a simulation image (third region) output by the simulator 205. There may be.

図3は、走査電子顕微鏡の概略構成図である。電子源301から引出電極302によって引き出され、図示しない加速電極によって加速された電子ビ−ム303は、集束レンズの一形態であるコンデンサレンズ304によって、絞られた後に、走査偏向器305により、試料309上を一次元的、或いは二次元的に走査される。電子ビ−ム303は試料台308に内蔵された電極に印加された負電圧により減速されると共に、対物レンズ306のレンズ作用によって集束されて試料309上に照射される。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a scanning electron microscope. An electron beam 303 extracted from the electron source 301 by the extraction electrode 302 and accelerated by an accelerating electrode (not shown) is squeezed by a condenser lens 304 which is a form of a focusing lens, and then is scanned by a scanning deflector 305. 309 is scanned one-dimensionally or two-dimensionally. The electron beam 303 is decelerated by a negative voltage applied to an electrode built in the sample stage 308 and is focused by the lens action of the objective lens 306 and irradiated onto the sample 309.

電子ビ−ム303が試料309に照射されると、当該照射個所から二次電子、及び後方散乱電子のような電子310が放出される。放出された電子310は、試料に印加される負電圧に基づく加速作用によって、電子源方向に加速され、変換電極312に衝突し、二次電子311を生じさせる。変換電極312から放出された二次電子311は、検出器313によって捕捉され、捕捉された二次電子量によって、検出器313の出力が変化する。   When the electron beam 303 is irradiated onto the sample 309, electrons 310 such as secondary electrons and backscattered electrons are emitted from the irradiated portion. The emitted electrons 310 are accelerated in the direction of the electron source by the acceleration action based on the negative voltage applied to the sample, and collide with the conversion electrode 312 to generate secondary electrons 311. The secondary electrons 311 emitted from the conversion electrode 312 are captured by the detector 313, and the output of the detector 313 changes depending on the amount of captured secondary electrons.

この出力に応じて図示しない表示装置の輝度が変化する。例えば二次元像を形成する場合には、走査偏向器305への偏向信号と、検出器313の出力との同期をとることで、走査領域の画像を形成する。また、図8に例示する走査電子顕微鏡には、電子ビ−ムの走査領域を移動する偏向器(図示せず)が備えられている。この偏向器は異なる位置に存在する同一形状のパタ−ンの画像等を形成するために用いられる。この偏向器はイメ−ジシフト偏向器とも呼ばれ、試料ステ−ジによる試料移動等を行うことなく、電子顕微鏡の視野(Field Of View:FOV)位置の移動を可能とする。イメ−ジシフト偏向器と走査偏向器を共通の偏向器とし、イメ−ジシフト用の信号と走査用の信号を重畳して、偏向器に供給するようにしても良い。   In accordance with this output, the brightness of a display device (not shown) changes. For example, when a two-dimensional image is formed, an image of the scanning region is formed by synchronizing the deflection signal to the scanning deflector 305 and the output of the detector 313. Further, the scanning electron microscope illustrated in FIG. 8 includes a deflector (not shown) that moves the scanning region of the electron beam. This deflector is used to form images of patterns having the same shape existing at different positions. This deflector is also called an image shift deflector, and enables movement of the field of view (Field of View: FOV) position of the electron microscope without moving the sample by the sample stage. The image shift deflector and the scanning deflector may be a common deflector, and the image shift signal and the scanning signal may be superimposed and supplied to the deflector.

なお、図3の例では試料から放出された電子を変換電極にて一端変換して検出する例について説明しているが、無論このような構成に限られることはなく、例えば加速された電子の軌道上に、電子倍像管や検出器の検出面を配置するような構成とすることも可能である。   In the example of FIG. 3, an example is described in which electrons emitted from the sample are converted by the conversion electrode and detected. However, the present invention is not limited to such a configuration. It is possible to adopt a configuration in which the detection surface of the electron multiplier tube or the detector is arranged on the orbit.

制御装置314は、走査電子顕微鏡の各構成を制御すると共に、検出された電子に基づいて画像を形成する機能や、ラインプロファイルと呼ばれる検出電子の強度分布に基づいて、試料上に形成されたパタ−ンのサイズを測定する機能を備えている。   The control device 314 controls each component of the scanning electron microscope, and forms a pattern based on the detected electrons and a pattern formed on the sample based on the detected electron intensity distribution called a line profile. -It has a function to measure the size.

図4に例示する画像処理プロセッサ401(演算装置)は、比較演算領域設定部402、テンプレート設定部403、パターンマッチング設定部404、パターン一致率演算部405、パターン配列および欠陥分布記憶部406、テンプレート記憶部407、計測結果記憶部408を備えている。   An image processor 401 (arithmetic unit) illustrated in FIG. 4 includes a comparison calculation area setting unit 402, a template setting unit 403, a pattern matching setting unit 404, a pattern matching rate calculation unit 405, a pattern arrangement and defect distribution storage unit 406, a template. A storage unit 407 and a measurement result storage unit 408 are provided.

比較演算領域設定部402では、入力或いは予め設定された条件に基づいて、画像内の比較する複数特定領域と、比較する組み合わせを設定する。テンプレート設定部403では走査電子顕微鏡によって得られた画像の一部、デザインデータ、露光シミュレーターから得られるパターン像の一部を切り出してテンプレートを作成する。テンプレート設定部403にて作成されるテンプレートはテンプレート記憶部408あるいはレシピ記憶部に記憶される。   The comparison calculation area setting unit 402 sets a combination to be compared with a plurality of specific areas to be compared in an image based on an input or a preset condition. The template setting unit 403 creates a template by cutting out a part of an image obtained by a scanning electron microscope, design data, and a part of a pattern image obtained from an exposure simulator. The template created by the template setting unit 403 is stored in the template storage unit 408 or the recipe storage unit.

パターンマッチング実行部404では、テンプレート設定部403にて作成された複数のテンプレートに基づいて、パターンマッチングを実行する。テンプレートマッチングとは、比較する2つのテンプレートの形状が一致する相対位置を特定するものであり、正規化相関や位相限定相関等を用いて求めることにより、一致度が最大になる相対位置を特定する手法である。相対位置は平行移動のみ場合と、回転成分も含めた場合がある。比較するテンプレートの片方に欠陥がある場合または配列が異なる場合等では、一致度が最大となる相対位置でもその一致度は低くなる。パターン一致度演算部405は比較したテンプレートの一致度を算出する。   The pattern matching execution unit 404 executes pattern matching based on the plurality of templates created by the template setting unit 403. Template matching specifies a relative position where the shapes of two templates to be compared match, and specifies a relative position where the degree of matching is maximized by using a normalized correlation, a phase-only correlation, or the like. It is a technique. The relative position may include only parallel movement or may include rotational components. When there is a defect in one of the templates to be compared or when the arrangement is different, the matching degree is low even at the relative position where the matching degree is maximum. The pattern matching degree calculation unit 405 calculates the matching degree of the compared templates.

パターン配列および欠陥分布演算部406では、パターンマッチングによって特定差入れた相対位置ずれ量と、一致度の分布からパターン配列および欠陥の分布を演算する。   The pattern arrangement and defect distribution calculation unit 406 calculates the pattern arrangement and defect distribution from the relative positional deviation amount specifically inserted by pattern matching and the degree of coincidence distribution.

なお、画像処理プロセッサ401は、SEMの制御装置と一体としても良いし、SEMとネットワーク経由で接続されるSEMとは別体の画像処理装置とするようにしても良い。   Note that the image processor 401 may be integrated with the SEM control device, or may be a separate image processing device from the SEM connected to the SEM via a network.

上述のように、テンプレートを用いた画像上の複数の領域のパターンの出来栄え評価結果の分布表示例を図5に示す。自己組織化による周期パターン501に基づいて、パターン配列表示502のような表示を行う。パターン配列表示502では、領域ごとのパターン状態に応じた識別表示を行っている。例えば、各評価点の周辺のパターン配列が隣接パターンと揃っている計測点503は○で、揃っていない場合或いは欠陥がある計測点504は×で示す。評価した計測点に対する○の数の比でパターン配列性の良否が判定できる。   As described above, FIG. 5 shows a distribution display example of the quality evaluation results of patterns of a plurality of regions on an image using a template. Based on the periodic pattern 501 by self-organization, a display such as a pattern arrangement display 502 is performed. In the pattern arrangement display 502, identification display according to the pattern state for each region is performed. For example, a measurement point 503 in which the pattern arrangement around each evaluation point is aligned with the adjacent pattern is indicated by ◯, and a measurement point 504 that is not aligned or has a defect is indicated by ×. The quality of the pattern arrangement can be determined by the ratio of the number of circles to the evaluated measurement points.

配向パターン表示505のような表示によればは、各評価点の周辺のパターン配列が隣接パターンと揃っている計測点506を配列の方向も含めてベクトルで表示できる。パターン配列表示507では揃っているエリアのみを判定し、パターン配列が一定となる領域508の面積を解析することもできる。   According to the display such as the orientation pattern display 505, the measurement points 506 in which the pattern arrangement around each evaluation point is aligned with the adjacent pattern can be displayed as a vector including the arrangement direction. In the pattern arrangement display 507, only the aligned area can be determined, and the area of the region 508 where the pattern arrangement is constant can be analyzed.

上述したように、パターンの方向が適切であり、且つその方向が揃っている領域の面積が大きい程、そのポリマーは、DSA法を用いたパターニングにとってより好適なポリマーであるため、画像処理プロセッサ401によって、識別された領域の面積を求めることによって、DSA法を用いたパターニングに用いられるポリマーの評価を行うことが可能となる。なお、面積以外であっても、領域の大きさを示す指標値であれば、その種類は問わない。例えば、パターン配列表示502の○(或いは×)の数、全体の面積に対する適正な(或いは不適正な)領域の面積の比率等、面積に関する他の指標値であっても良い。画像処理プロセッサ401を用いて、面積に関する指標値を算出することによって、ポリマーの出来を定量評価することが可能となる。   As described above, since the direction of the pattern is appropriate and the area of the aligned region is larger, the polymer is a polymer that is more suitable for patterning using the DSA method. Thus, by determining the area of the identified region, it is possible to evaluate the polymer used for patterning using the DSA method. In addition, even if it is other than an area, if it is an index value which shows the magnitude | size of an area | region, the kind will not ask | require. For example, other index values related to the area such as the number of ○ (or ×) in the pattern array display 502 and the ratio of the area of the appropriate (or inappropriate) area to the entire area may be used. By calculating an index value related to the area using the image processor 401, it is possible to quantitatively evaluate the result of the polymer.

比較する2つのテンプレートのうち1つを、参照テンプレートとし、各計測点周辺から切り出したテンプレートと比較した結果を計測点の計測値とする例を図6に示す。   FIG. 6 shows an example in which one of the two templates to be compared is a reference template and the result of comparison with a template cut out from the vicinity of each measurement point is the measurement value of the measurement point.

自己組織化による周期パターン601に関して、特定領域603、604、605から切り出す際にその周辺も含めて、周期パターンの周期程度大きめに切りだしたテンプレート606、607、608を合成し、参照テンプレート609を生成する。テンプレート606、607,608を大きめに切り出すのは、それぞれのテンプレートが周期パターンそれぞれピッチの範囲で相対位置がずれている可能性があるためで、合成の際、相対位置を一致率が高い位置で合わせて参照テンプレート(参照画像)を生成する。   With respect to the periodic pattern 601 by self-organization, templates 606, 607, and 608 that are cut out to be larger than the period of the periodic pattern, including the periphery when cutting out from the specific regions 603, 604, and 605, are synthesized. Generate. The reason why the templates 606, 607, and 608 are cut out larger is that the relative positions of the templates may be shifted in the range of the pitch of each periodic pattern. In addition, a reference template (reference image) is generated.

参照テンプレートを生成する方法としては、自己組織化による周期パターン601のデザインデータ610から特定領域を切り出してテンプレート311とする方法もある。これら生成した参照テンプレートと計測点602を中心とする特定領域603、604、605から切り出したテンプレートと比較して一致率、相対位置ずれ、配列の方向を計測し、その分布を算出する。   As a method for generating a reference template, there is also a method in which a specific region is cut out from the design data 610 of the periodic pattern 601 by self-organization to form a template 311. Compared to the generated reference template and a template cut out from the specific regions 603, 604, and 605 centered on the measurement point 602, the coincidence rate, relative positional deviation, and array direction are measured, and the distribution is calculated.

以上のような処理によれば、計測点602ごとの評価結果の分布を把握することが可能となる。なお、設計データ601より、部分領域611を切り出してテンプレートとするようにしても良い。   According to the processing as described above, it is possible to grasp the distribution of evaluation results for each measurement point 602. Note that the partial area 611 may be cut out from the design data 601 and used as a template.

実施例1では、ポリマーを直線状に配列させることで、ラインパターンを作成する場合に用いられる材料を対象とした測定を行う例について説明したが、本実施例では、ホールパターンを対象とした測定を行う例について説明する。複数の ホールパターンが配列された試料のSEM画像の例を図7に示す。   In Example 1, although the example which performs the measurement for the material used when creating the line pattern by arranging the polymers in a straight line has been described, in this example, the measurement for the hole pattern is performed. An example of performing is described. An example of an SEM image of a sample in which a plurality of hole patterns are arranged is shown in FIG.

まず、高分子ブロック共重合体薄膜をもちいた自己組織化により配列された複数のホールパターン702が含まれたホールパターンの画像701を取得する。次に、この画像の特定領域、材料で決定されるピッチに基づいて形成される画像、或いはデザインデータを画像化(ベクトルデータからレイアウトデータに変換)し、当該画像から上記特定領域に相当する領域を、テンプレート703として登録する。テンプレートの形状は任意だが、テンプレート703のような6角形がパターン周期の単位となる。画像内に計測点を設定し、この参照テンプレートと一致率の高い、回転成分も含めた相対位置ずれを求め、同じ回転角となるエリアを同一周期パターンとして判定し、その各領域、欠陥エリア704を定義する。   First, a hole pattern image 701 including a plurality of hole patterns 702 arranged by self-assembly using a polymer block copolymer thin film is acquired. Next, a specific area of the image, an image formed based on the pitch determined by the material, or design data is imaged (converted from vector data to layout data), and the area corresponding to the specific area from the image Is registered as a template 703. The shape of the template is arbitrary, but a hexagon like the template 703 is a unit of the pattern period. A measurement point is set in the image, a relative positional deviation including a rotation component having a high coincidence rate with this reference template is obtained, areas having the same rotation angle are determined as the same periodic pattern, and each area and defect area 704 are determined. Define

また、図7のように配列されたホールパターンの場合、6角形ではなく、3角形を選択的に切り出して、テンプレートとするようにしても良い。3角形のテンプレートの場合、回転を伴いつつ、テンプレートを移動させることで、画像701のパターンの配置条件を評価するようにすると良い。また、自己組織化による配列パターンには、長方形、正方形、菱形、平行四辺形のような四角形もあるため、このような基本図形単位でテンプレートを抽出するようにしても良い。   Further, in the case of the hole pattern arranged as shown in FIG. 7, instead of a hexagon, a triangle may be selectively cut out as a template. In the case of a triangular template, it is preferable to evaluate the pattern arrangement condition of the image 701 by moving the template with rotation. In addition, since the arrangement pattern by self-organization includes a rectangle such as a rectangle, a square, a diamond, and a parallelogram, a template may be extracted in units of such basic figures.

以上のように、多角形を構成するパターン単位で、テンプレートを抽出し、一致度や位置情報を抽出することによって、自己組織化のためのプロセス条件や、ポリマーの評価を行うことが可能となる。   As described above, it is possible to evaluate the process conditions for self-organization and the polymer by extracting the template in units of patterns constituting the polygon and extracting the degree of coincidence and position information. .

自己組織化により形成するパターン配列を所望の範囲とし、その範囲の配列を揃えるための配列ガイドを形成させ、ポリスチレン(PS)とポリメチルメタクリレート(PMMA)からなる高分子ブロック共重合を用いた2つプロセスフローの例を図8に示す。   A pattern arrangement formed by self-organization is set as a desired range, an alignment guide for aligning the arrangement of the range is formed, and a polymer block copolymer made of polystyrene (PS) and polymethyl methacrylate (PMMA) is used 2 An example of one process flow is shown in FIG.

1つ目の例は、溝をガイドとする例である。下地基板801の表面にPS相およびPMMA相に対し同じ親和性を持つ中性層802を成膜し、その上にリソグラフィー技術によりHSQレジストパターン803を形成する。次にこのHSQレジストパターン803を高分子ブロック共重合の配向ガイドとして、高分子ブロック共重合のPS相804とPMMA相805の交互積層構造からなるラメラ構造を形成する。その際、HSQレジスト803の表面がPMMA相に親和性があるため、ガイド側壁表面にPMMA相805が形成される。最後に、PMMA相805を選択エッチングして、HSQレジストパターン803とPS相804のラインパターンが形成される。   The first example is an example in which a groove is used as a guide. A neutral layer 802 having the same affinity for the PS phase and the PMMA phase is formed on the surface of the base substrate 801, and an HSQ resist pattern 803 is formed thereon by a lithography technique. Next, using this HSQ resist pattern 803 as an alignment guide for polymer block copolymerization, a lamellar structure comprising an alternating laminated structure of PS phase 804 and PMMA phase 805 of polymer block copolymerization is formed. At this time, since the surface of the HSQ resist 803 has affinity for the PMMA phase, the PMMA phase 805 is formed on the surface of the guide sidewall. Finally, the PMMA phase 805 is selectively etched to form line patterns of the HSQ resist pattern 803 and the PS phase 804.

HSQレジストパターン803のスペースは、PS相804とPMMA相805の交互積層構造の周期+その周囲の2分の1となるようにする。図の例では周期の2と2分の1周期とし、HSQレジストパターン803のスペース内にPS相804のラインパターンが2本形成される
2つ目の例は化学的にパターン化した下地をガイドとする方法である。下地基板806の上に反射防止膜806とPS相に親和性をもつ層807を成膜し、リソグラフィー技術によりレジストパターン809を形成し、そのレジストパターン809をマスクとしてPS相に親和性をもつ層807をエッチングして、PS相に親和性をもつラインを形成し高分子ブロック共重合の配向ガイド810を形成する。次にPS相に親和性をもつライン810の間に、PS相およびPMMA相に対し同じ親和性を持つ中性層811を成膜し、その上に高分子ブロック共重合のPS相812とPMMA相813の交互積層構造からなるラメラ構造を形成する。このとき、配向ガイド810の上にはラメラ構造のPS相812偏析させることが可能である。
The space of the HSQ resist pattern 803 is set to be the period of the alternately laminated structure of the PS phase 804 and the PMMA phase 805 + one-half of the periphery thereof. In the example shown in the figure, the cycle is 2 and 1/2, and two line patterns of the PS phase 804 are formed in the space of the HSQ resist pattern 803. The second example guides a chemically patterned substrate. It is a method. An antireflection film 806 and a layer 807 having an affinity for the PS phase are formed on the base substrate 806, a resist pattern 809 is formed by lithography, and the layer having an affinity for the PS phase by using the resist pattern 809 as a mask 807 is etched to form a line having affinity for the PS phase to form an alignment guide 810 for polymer block copolymerization. Next, a neutral layer 811 having the same affinity for the PS phase and the PMMA phase is formed between the lines 810 having an affinity for the PS phase, and the PS phase 812 and PMMA of the polymer block copolymer are formed thereon. A lamellar structure composed of alternately laminated structures of phases 813 is formed. At this time, the PS phase 812 having a lamellar structure can be segregated on the alignment guide 810.

最後にPMMA相812を選択エッチングして、PS相812のラインパターンが形成される。PS相に親和性をもつライン810のピッチは、PS相804とPMMA相805の交互積層構造の周期の整数倍であり、図の例では周期の3倍である。PS相812から形成されるラインは、配向ガイド814の上のPS相ライン816と中性層815上にあるPS相ライン817がある。2種類のラインのラフネスや断面構造が異なることが懸念されている。   Finally, the PMMA phase 812 is selectively etched to form a PS phase 812 line pattern. The pitch of the line 810 having affinity for the PS phase is an integral multiple of the period of the alternately laminated structure of the PS phase 804 and the PMMA phase 805, and is three times the period in the illustrated example. Lines formed from the PS phase 812 include a PS phase line 816 on the alignment guide 814 and a PS phase line 817 on the neutral layer 815. There are concerns that the roughness and cross-sectional structure of the two types of lines are different.

図8に例示したプロセスによって形成されたラインパターンの計測例を図9に示す。デザインデータ901には、自己組織化によって形成されるラインパターンの3倍のピッチでガイドパターンが配列されている。即ち、デザインデータ901には、ガイド上のラインデータ902とガイド上にないラインデータ903が含まれている。ここでパターンピッチと同程度のサイズの特定領域904を使って、パターン配列の程度を数値化する例を示す。   FIG. 9 shows an example of measurement of the line pattern formed by the process illustrated in FIG. In the design data 901, guide patterns are arranged at a pitch three times that of a line pattern formed by self-organization. That is, the design data 901 includes line data 902 on the guide and line data 903 not on the guide. Here, an example in which the degree of pattern arrangement is quantified using a specific area 904 having a size approximately equal to the pattern pitch will be described.

デザインデータ901の自己組織化により形成するパターン905を計測する場合、ガイド上のラインパターン906とガイド上にないラインパターン907を比較すると、パターンエッジのデザインデータの位置からのずれ量が異なる。   When the pattern 905 formed by self-organization of the design data 901 is measured, when the line pattern 906 on the guide is compared with the line pattern 907 that is not on the guide, the shift amount of the pattern edge from the position of the design data is different.

たとえばガイド上ラインパターンを含む特定領域908、909とガイド上にないラインパターンを含む特定領域910,911をそれぞれ比較すると、ガイド上ラインパターンを含む特定領域908、909から切り出したテンプレートの方一致率が高い。   For example, when the specific areas 908 and 909 including the on-guide line pattern are compared with the specific areas 910 and 911 including the line pattern not on the guide, respectively, the template matching rate extracted from the specific areas 908 and 909 including the on-guide line pattern Is expensive.

また、特定領域の配置をパターン全体の空間周波数またはラインピッチの平均からからパターンの平均ピッチを求め、特定領域の間隔をライン配列の周期と一致させれば、各特定領域からのテンプレート間のずれはガイド上ラインパターン同士の比較の場合相対位置ずれ量が最小となる。ラインパターンの位置ずれ精度の分布を求めることにより、ラインパターンのデザインデータからの位置ずれの程度を数値化することができる。また画像ノイズによる影響を取り除くため画像のパターンに平滑化処理を行うことで精度を上げる方法もある。   In addition, if the average pitch of the pattern is obtained from the spatial frequency of the entire pattern or the average of the line pitch, and the interval between the specific areas matches the period of the line arrangement, the deviation between the templates from each specific area is determined. In the case of comparison between line patterns on the guide, the relative positional deviation amount is minimized. By obtaining the distribution of the positional deviation accuracy of the line pattern, the degree of positional deviation from the design data of the line pattern can be quantified. There is also a method of improving accuracy by performing a smoothing process on an image pattern in order to remove the influence of image noise.

次にDSA法によって形成されたホールパターンの計測例を説明する。デザインデータ1001はホールピッチの3倍のガイドパターンを使って、配列を揃える例である。ガイド上のホールデータ1002とガイド上にないホールデータ1003からなる。ここでパターンピッチと同程度のサイズの特定領域1004を使って、パターン配列の程度を数値化する例を示す。   Next, a measurement example of a hole pattern formed by the DSA method will be described. The design data 1001 is an example in which the arrangement is aligned using a guide pattern three times the hole pitch. It consists of hole data 1002 on the guide and hole data 1003 not on the guide. Here, an example in which the degree of pattern arrangement is quantified using a specific region 1004 having the same size as the pattern pitch will be described.

デザインデータ1001の自己組織化により形成するパターン1005を計測する場合、特定領域の配置をパターン全体の空間周波数またはポールピッチの平均からからパターンの平均ピッチを求め、特定領域の間隔をライン配列の周期と一致させれば、各特定領域からのテンプレート間のずれはガイド上ホールパターン同士の比較の場合相対位置ずれ量が最小となる。たとえばガイド上ホールパターンを含む特定領域1006、1007とガイド上にないホールパターンを含む特定領域1008をそれぞれ比較すると、ガイド上ホールパターンを含む特定領域1006、1007から切り出したテンプレートの方が一致率が高い。また、ホールパターンの位置ずれ精度の分布を求めることにより、ホールパターンのデザインデータからの位置ずれの程度を数値化することができる。   When measuring the pattern 1005 formed by the self-organization of the design data 1001, the average pitch of the pattern is obtained from the spatial frequency of the entire pattern or the average of the pole pitch for the arrangement of the specific area, and the interval between the specific areas is determined as the period of the line arrangement , The relative displacement between the templates from each specific region is minimized when comparing the hole patterns on the guide. For example, when comparing the specific regions 1006 and 1007 including the hole pattern on the guide with the specific regions 1008 including the hole pattern not on the guide, the template cut out from the specific regions 1006 and 1007 including the hole pattern on the guide has a matching rate. high. Further, by obtaining the distribution of the positional deviation accuracy of the hole pattern, the degree of positional deviation from the design data of the hole pattern can be quantified.

101 自己組織化により配列されたパターンの画像
102、103、104,105,106 特定領域から切り出したテンプレート
201、202、203 SEM
204 条件設定装置
205 シミュレーター
206 記憶媒体
301 電子源
302 引出電極
303 電子ビーム
304 コンデンサレンズ
305 走査偏向器
306 対物レンズ
307 試料室
308 試料台
309 試料
310 電子
311 二次電子
312 変換電極
313 検出器
314 制御装置
401 画像処理プロセッサ
402 比較演算領域設定部
403 テンプレート設定部
404 パターンマッチング設定部
405 パターン一致率演算部
406 パターン配列および欠陥分布記憶部
407 テンプレート記憶部
408 計測結果記憶部
501 自己組織化による周期パターン
502 パターン配列表示
503 隣接パターンと揃っている計測点の表示
504 隣接パターンと揃っていない場合或いは欠陥がある計測点の表示
505 配向パターン表示
506 隣接パターンと揃っている計測点のベクトル表示
507 パターン配列表示507
508 パターン配列が一定となる領域
601 自己組織化による周期パターン
602 計測点
603、604、605 特定領域
606、607,608 テンプレート+
609 参照テンプレート
610 デザインデータ
611 デザインデータの特定領域から切り出した参照テンプレート
701 自己組織化により配列されたホールパターンの画像
702 計測点
703 参照テンプレート
704 同一周期パターン領域と欠陥領域
801 下地基板
802 PS相およびPMMA相に対し同じ親和性を持つ中性層
803 HSQレジストパターン
804 高分子ブロック共重合のPS相
805 高分子ブロック共重合のPMMA相
806 下地基板
807 反射防止膜
808 PS相に親和性をもつ層
809 レジストパターン
810 PS相に親和性をもつライン
811 PS相およびPMMA相に対し同じ親和性を持つ中性層
812 高分子ブロック共重合のPS相
813 高分子ブロック共重合のPMMA相
814 配向ガイド
815 中性層
816 配向ガイド上のPS相ライン
817 中性層上のPS相ライン
901 デザインデータ
902 ガイド上のラインデータ
903 ガイド上にないラインデータ
904 パターンピッチと同程度のサイズの特定領域
905 自己組織化により形成するパターン
906 ガイド上のラインパターン
907 ガイド上にないラインパターン
908、909 ガイド上のラインパターンを含む特定領域
910、911 ガイド上にないラインパターンを含む特定領域
1001 デザインデータ
1002 ガイド上のホールデータ
1003 ガイド上にないホールデータ
1004 パターンピッチと同程度のサイズの特定領域
1005 自己組織化により形成するパターン
1006、1007 ガイド上ホールパターンを含む特定領域
1008 ガイド上にないホールパターンを含む特定領域
101 Images 102, 103, 104, 105, 106 of patterns arranged by self-organization Templates 201, 202, 203 SEM cut out from specific areas
204 Condition setting device 205 Simulator 206 Storage medium 301 Electron source 302 Extraction electrode 303 Electron beam 304 Condenser lens 305 Scanning deflector 306 Objective lens 307 Sample chamber 309 Sample stage 309 Sample 310 Electron 311 Secondary electron 312 Conversion electrode 313 Detector 314 Control Device 401 Image processor 402 Comparison calculation area setting unit 403 Template setting unit 404 Pattern matching setting unit 405 Pattern matching rate calculation unit 406 Pattern arrangement and defect distribution storage unit 407 Template storage unit 408 Measurement result storage unit 501 Periodic pattern by self-organization 502 Pattern arrangement display 503 Display of measurement points aligned with adjacent pattern 504 Display of measurement points not aligned with adjacent pattern or defective 505 Orientation pattern display 506 Vector display 507 of measurement points aligned with adjacent patterns 507 Pattern array display 507
508 Area where pattern arrangement is constant 601 Periodic pattern 602 by self-organization Measurement points 603, 604, 605 Specific areas 606, 607, 608 Template +
609 Reference template 610 Design data 611 Reference template 701 cut out from specific area of design data Image 702 of hole pattern arranged by self-organization Measurement point 703 Reference template 704 Same periodic pattern area and defect area 801 Base substrate 802 PS phase and Neutral layer 803 having the same affinity for PMMA phase HSQ resist pattern 804 PS phase 805 of polymer block copolymer PMMA phase 806 of polymer block copolymer Under substrate 807 Antireflection film 808 Layer having affinity for PS phase 809 Resist pattern 810 Line 811 having affinity for PS phase Neutral layer 812 having the same affinity for PS phase and PMMA phase PS phase 813 of polymer block copolymer PMMA phase 814 of polymer block copolymer Alignment guide 8 5 Neutral layer 816 PS phase line 817 on the alignment guide PS phase line 901 on the neutral layer Design data 902 Line data on the guide 903 Line data not on the guide 904 Specific region 905 having the same size as the pattern pitch 905 Self Pattern 906 formed by organization Line pattern 907 on guide Line pattern 908 not on guide 908, 909 Specific area 910 including line pattern on guide, 911 Specific area including line pattern not on guide 1001 Design data 1002 On guide Hole data 1003 of the hole data 1004 not on the guide The specific area 1005 having the same size as the pattern pitch 1005, patterns 1006 and 1007 formed by self-organization The specific area 1008 including the hole pattern on the guide Specific region including the hole pattern

Claims (13)

荷電粒子ビームの走査によって得られる取得画像を記憶する記憶媒体と、当該記憶媒体に記憶された取得画像上で参照画像を用いたマッチング処理を実行する演算装置を備えた画像処理装置において、
前記演算装置は、前記記憶媒体に記憶された自己誘導組織化プロセスによって生成される試料の前記取得画像の第1の領域、前記取得画像に含まれるパターンの設計データの前記第1の領域に相当する第2の領域、或いは前記設計データのシミュレーション画像の前記第1の領域に相当する第3の領域からの画像の抽出に基づいて参照画像を生成し、前記第1の領域以外の前記取得画像の第4の領域の画像と、前記参照画像を比較し、前記参照画像と前記第4の領域の画像の一致度、及び前記参照画像のマッチング位置に関する位置情報の少なくとも1つを求めることを特徴とする画像処理装置。
In an image processing apparatus comprising: a storage medium that stores an acquired image obtained by scanning a charged particle beam; and an arithmetic unit that executes a matching process using a reference image on the acquired image stored in the storage medium.
The arithmetic device corresponds to a first region of the acquired image of the sample generated by a self-guided organization process stored in the storage medium, and the first region of design data of a pattern included in the acquired image A reference image is generated on the basis of extraction of an image from a second region or a third region corresponding to the first region of the simulation image of the design data, and the acquired image other than the first region The image of the fourth area is compared with the reference image, and at least one of the degree of coincidence between the reference image and the image of the fourth area and the position information regarding the matching position of the reference image is obtained. An image processing apparatus.
請求項1において、
前記演算装置は、前記取得画像の位置の異なる複数の領域で、前記参照画像との一致度、及び前記参照画像のマッチング位置に関する位置情報の少なくとも1つを求めることを特徴とする画像処理装置。
In claim 1,
The arithmetic device determines at least one of a degree of coincidence with the reference image and position information regarding a matching position of the reference image in a plurality of regions having different positions of the acquired image.
請求項2において、
前記演算装置は、前記取得画像の位置の異なる複数の領域の所定範囲内で、前記一致度、及び位置情報の少なくとも1つを求めることを特徴とする画像処理装置。
In claim 2,
The image processing device is characterized in that the arithmetic device obtains at least one of the degree of coincidence and position information within a predetermined range of a plurality of regions having different positions of the acquired image.
請求項3において、
前記演算装置は、前記取得画像の位置の異なる複数の領域の所定範囲内で、前記参照画像を回転させつつ、マッチング処理を実行することを特徴とする画像処理装置。
In claim 3,
The said arithmetic unit is an image processing apparatus characterized by performing a matching process, rotating the said reference image within the predetermined range of several area | regions from which the position of the said acquired image differs.
請求項4において、
前記演算装置は、前記参照画像の回転の程度に応じて、前記取得画像内の複数の領域を識別することを特徴とする画像処理装置。
In claim 4,
The image processing apparatus is characterized in that the arithmetic device identifies a plurality of regions in the acquired image according to a degree of rotation of the reference image.
請求項5において、
前記取得画像内の複数の領域を識別して表示する表示装置を備えたことを特徴とする画像処理装置。
In claim 5,
An image processing apparatus comprising: a display device that identifies and displays a plurality of regions in the acquired image.
請求項1において、
前記演算装置は、前記参照画像と前記第4の領域の画像の一致度、及びマッチング位置の位置情報の少なくとも1つに応じて、前記取得画像内の複数の領域を識別することを特徴とする画像処理装置。
In claim 1,
The arithmetic device identifies a plurality of regions in the acquired image according to at least one of a degree of coincidence between the reference image and the image of the fourth region and position information of a matching position. Image processing device.
請求項7において、
前記取得画像内の複数の領域を識別して表示する表示装置を備えたことを特徴とする画像処理装置。
In claim 7,
An image processing apparatus comprising: a display device that identifies and displays a plurality of regions in the acquired image.
請求項1において、
前記演算装置は、前記取得画像の複数の領域から抽出した画像を合成して、前記参照画像を生成することを特徴とする画像処理装置。
In claim 1,
The image processing device is characterized in that the arithmetic device combines the images extracted from a plurality of regions of the acquired image to generate the reference image.
請求項1において、
前記演算装置は、前記試料に含まれるガイドパターンと、自己組織化によって生成されるパターンの相対位置を算出することを特徴とする画像処理装置。
In claim 1,
The arithmetic processing device calculates a relative position between a guide pattern included in the sample and a pattern generated by self-organization.
請求項1において、
前記演算装置は、パターンのエッジ点の平均位置とパターン平均周期から、画像の周期配列のパターンのデザインデータから相対位置ずれ分布を算出することを特徴とする画像処理装置。
In claim 1,
The image processing apparatus is characterized in that the arithmetic device calculates a relative displacement distribution from design data of a pattern in a periodic array of images from an average position of pattern edge points and a pattern average period.
請求項1において、
前記演算装置は、前記一致度、及び位置情報の少なくとも1つが所定の条件を満たす領域の面積に関する情報を求めることを特徴とする画像処理装置。
In claim 1,
The image processing apparatus is characterized in that the arithmetic device obtains information on an area of an area where at least one of the degree of coincidence and position information satisfies a predetermined condition.
荷電粒子源から放出されるビームを走査する偏向器と、当該偏向器のビーム走査によって得られる荷電粒子を検出する検出器と、当該検出器によって得られた信号に基づいて形成された取得画像上で参照画像を用いたマッチング処理を実行する演算装置を備えた荷電粒子線装置において、
前記演算装置は、前記記憶媒体に記憶された自己誘導組織化プロセスによって生成される試料の前記取得画像の第1の領域、前記取得画像に含まれるパターンの設計データの前記第1の領域に相当する第2の領域、或いは前記設計データのシミュレーション画像の前記第1の領域に相当する第3の領域からの画像の抽出に基づいて参照画像を生成し、前記第1の領域以外の前記取得画像の第4の領域の画像と、前記参照画像を比較し、前記参照画像と前記第4の領域の画像の一致度、及び前記参照画像のマッチング位置に関する位置情報の少なくとも1つを求めることを特徴とする荷電粒子線装置。
A deflector that scans a beam emitted from a charged particle source, a detector that detects charged particles obtained by beam scanning of the deflector, and an acquired image formed on the basis of a signal obtained by the detector In the charged particle beam apparatus equipped with an arithmetic unit that executes a matching process using a reference image in
The arithmetic device corresponds to a first region of the acquired image of the sample generated by a self-guided organization process stored in the storage medium, and the first region of design data of a pattern included in the acquired image A reference image is generated on the basis of extraction of an image from a second region or a third region corresponding to the first region of the simulation image of the design data, and the acquired image other than the first region The image of the fourth area is compared with the reference image, and at least one of the degree of coincidence between the reference image and the image of the fourth area and the position information regarding the matching position of the reference image is obtained. A charged particle beam device.
JP2014012068A 2014-01-27 2014-01-27 Image processing apparatus and charged particle beam apparatus Active JP6266360B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014012068A JP6266360B2 (en) 2014-01-27 2014-01-27 Image processing apparatus and charged particle beam apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014012068A JP6266360B2 (en) 2014-01-27 2014-01-27 Image processing apparatus and charged particle beam apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015141913A true JP2015141913A (en) 2015-08-03
JP6266360B2 JP6266360B2 (en) 2018-01-24

Family

ID=53772123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014012068A Active JP6266360B2 (en) 2014-01-27 2014-01-27 Image processing apparatus and charged particle beam apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6266360B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006098163A (en) * 2004-09-29 2006-04-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Flaw detector and flaw detecting method
JP2009081369A (en) * 2007-09-27 2009-04-16 Toppan Printing Co Ltd Manufacturing method of stencil mask
JP2010067533A (en) * 2008-09-12 2010-03-25 Hitachi High-Technologies Corp Device and method for inspection of substrate

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006098163A (en) * 2004-09-29 2006-04-13 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Flaw detector and flaw detecting method
JP2009081369A (en) * 2007-09-27 2009-04-16 Toppan Printing Co Ltd Manufacturing method of stencil mask
JP2010067533A (en) * 2008-09-12 2010-03-25 Hitachi High-Technologies Corp Device and method for inspection of substrate

Also Published As

Publication number Publication date
JP6266360B2 (en) 2018-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102012884B1 (en) Pattern measurement apparatus and flaw inspection apparatus
JP3959355B2 (en) Measuring method of three-dimensional shape of fine pattern
KR101467987B1 (en) Cd metrology system and method of classifying similar structural elements
WO2011013317A1 (en) Method of creating template for matching, as well as device for creating template
TW201627655A (en) Automated pattern fidelity measurement plan generation
JP2009222454A (en) Pattern measuring method and device
JP6147868B2 (en) Pattern measuring apparatus and computer program
WO2014208202A1 (en) Pattern shape evaluation device and method
KR102165735B1 (en) Image processor, method for generating pattern using self-organizing lithographic techniques and computer program
US10190875B2 (en) Pattern measurement condition setting device and pattern measuring device
JP5286337B2 (en) Semiconductor manufacturing apparatus management apparatus and computer program
TWI644289B (en) Pattern measuring device and memory medium
KR20150028362A (en) Pattern measurement device, evaluation method of polymer compounds used in self-assembly lithography, and computer program
JP6088337B2 (en) Pattern inspection method and pattern inspection apparatus
JP6266360B2 (en) Image processing apparatus and charged particle beam apparatus
WO2017130366A1 (en) Pattern measurement device and computer program
WO2016016957A1 (en) Pattern height measurement device and charged particle beam device
JP5109907B2 (en) Mask inspection method
JP6207893B2 (en) Template creation device for sample observation equipment
JP2004077423A (en) Sample image length measurement method and device therefor
JP2011179819A (en) Pattern measuring method and computer program
JP2013178877A (en) Charged particle beam device
JP2012021839A (en) Substrate measurement method
JP2004077422A (en) Sample image length measurement method and device therefor
JP2012159444A (en) Pattern shape evaluation method and pattern shape evaluation device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161207

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170116

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170123

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20170803

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20170804

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170906

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170912

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6266360

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350