JP3816627B2

JP3816627B2 - パターン検査装置

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Publication number: JP3816627B2
Application number: JP6288297A
Authority: JP
Inventors: 浩行時田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2017-03-17
Also published as: JPH10260366A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はパターン検査装置、更に詳しくは検査対象位置における合焦方式の部分に特徴のあるパターン検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年半導体技術の発達に伴い、シリコンウエーハや液晶用石英基板上に作成されるパターンはますます微細化している。これに伴い、デバイス検査工程において、その微細構造を確実、高精度に検出することが重要になっている。
【０００３】
半導体製造の検査工程では、顕微鏡の撮像部にて取り込まれた画像を画像処理し、微小寸法を測定するパターン検査装置が広く用いられている。上記微細構造を確実、高精度に検出するためには、検査対象位置，検査が寸法測定である場合には測定部位における確実な合焦が必要である。
【０００４】
一般的に、このような検査装置では、標本との距離を調整する手段及び結像手段が画像処理部に接続され、画像処理部の処理に基づき、画像内の全面又は固定された一部範囲内のコントラストが最大になるように標本と結像手段との距離が調整される。また、他の合焦方法では、レーザを用い、画像内の特定スポットに対しピント合わせをすることも行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記画像内の全面もしくは所定範囲のコントラストを最大にする合焦手段やレーザを用いた合焦手段では、特に微小寸法の測定対象となる測定部位自体を合焦するわけではない。
【０００６】
従来の合焦方法でも画像全体もしくは所定範囲付近での合焦が確保されるので、測定部位においてもある程度の合焦はなされている。しかしながら、画像全体の合焦によってその画像内の測定部位の合焦が完全になされるとは限らず、また、上述したように、パターンの更なる微細化に対応し、測定部位における確実かつ高精度な合焦を実現するには、従来の方法では合焦の程度が必ずしも十分とはいえない場合もある。
【０００７】
すなわち、多くの場合、合焦時のコントラストの評価部分が測定したい部位に１対１で対応しないため、微小パターンでの寸法測定において測定部位で十分に合焦していない場合があり、誤差を発生させる原因となっている。
【０００８】
本発明は、このような実情を考慮してなされたもので、検査対象位置における合焦を確実に確保し、微小パターンでの寸法測定誤差等，検査誤差の少ないパターン検査装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、標本に対する合焦を行って検査対象位置を検査するパターン検査装置において、標本を撮像する撮像手段と、標本像を前記撮像手段に投影する結像手段と、結像手段と標本との距離を調整する位置調整手段と、撮像手段により、取り込まれた画像の内での位置特定形状を検出する画像処理手段と、画像処理手段により検出された位置特定形状の位置に基づき、検査対象位置を特定する検査対象特定手段と、位置調整手段により結像手段，標本間の距離を変更し、前記検査対象位置で合焦検出を行う合焦位置検出手段とを備えたパターン検査装置である。
【００１０】
また本発明は、標本に対する合焦を行って検査対象位置を検査するパターン検査装置において、標本を撮像する撮像手段と、標本像を前記撮像手段に投影する結像手段と、結像手段と標本との距離を調整する位置調整手段と、撮像手段により、取り込まれた画像の内での位置特定形状を検出する画像処理手段と、画像処理手段により検出された位置特定形状の位置に基づき、検査対象位置を特定する検査対象特定手段と、位置調整手段により結像手段，標本間の距離を変更し、各距離における検査対象位置での画像コントラストを評価し、この画像コントラストが最大となる位置を合焦位置とする合焦位置検出手段とを備えたパターン検査装置である。
【００１１】
また本発明は、標本に対する合焦を行って検査対象位置を検査するパターン検査装置において、前記標本を撮像する撮像手段と、標本像を前記撮像手段に投影する結像手段と、前記結像手段と前記標本との距離を調整する位置調整手段と、前記撮像手段によって取り込まれる画像内で、標本における位置を特定する基準となる位置特定形状及びこの位置特定形状と前記検査対象位置との相対位置情報を保存する位置特定情報記憶手段と、前記撮像手段によって取り込まれた画像の内での前記位置特定形状を検出する画像処理手段と、前記画像処理手段により検出された前記位置特定形状の位置及び前記相対位置情報に基づき、前記検査対象位置を特定する検査対象特定手段と、前記位置調整手段により前記結像手段，前記標本間の距離を変更し、各距離における前記検査対象位置での画像コントラストを評価し、この画像コントラストが最大となる位置を合焦位置とする合焦位置検出手段とを備えたことを特徴とするパターン検査装置である。
【００１２】
（作用）したがって、本発明のパターン検査装置においては、撮像手段により取り込まれた画像の内において、画像処理手段によって位置特定形状が検出される。この位置特定形状は、標本内の画像認識しやすい形状が予め選択され設定されている。
【００１３】
また、検査対象特定手段によって、検出された位置特定形状の位置に基づき、検査対象位置が特定される。合焦位置検出手段による指令により、位置調整手段による結像手段，標本間の距離が変更され、その検査対象位置で合焦が検出される。
【００１４】
本発明では、この合焦位置で標本に対する合焦を行って検査対象位置が検査されるため、検査対象位置における合焦が確実に確保され、微小パターンでの寸法測定誤差等，検査誤差の少ないパターン検査装置とすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（発明の第１の実施の形態）
図１は本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の一例を示す構成図である。
【００１８】
このパターン検査装置は、標本１６をセット可能に構成された特に図示しない標本セット部、撮像部１２、結像手段１３及び対物・標本間距離可動部１５からなる顕微鏡装置と、撮像結果を処理し、また顕微鏡装置に対する制御を行う画像処理装置１とによって構成されている。ここで画像処理装置１は、例えば磁気ディスク等の記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御される計算機によって実現される。
【００１９】
標本１６の像は、顕微鏡装置の対物レンズ１４と各種の光学素子からなる結像手段１３によって撮像部１２に結像される。撮像部１２によって取り込まれた画像信号は、画像処理装置１に送られ、入力段処理部２を経たのち、各処理部３，４，５及び６にわたされる。
【００２０】
画像処理装置１には、入出力処理部８を介して入力装置９，記憶装置１０及び出力装置１１が接続されており、また、検査対象位置の特定、合焦及び寸法測定のために、画像記憶部３、画像検出部４、コントラスト検出部５、寸法測定部６及び対物・標本間距離制御部７が設けられている。この画像処理装置１においては、図示しない制御手段により各処理部の動作が制御され、合焦、寸法測定等の一連の処理が行われるようになっている。
【００２１】
図２は本実施形態のパターン検査装置における測定部位検出及び合焦を説明するための図である。図２（Ａ）は撮像部１２によって取り込まれたある測定部位設定用の画像例を示し、同図（Ｂ）は実際のパターン検査時の画像例を示している。
【００２２】
まず、測定部位設定時には、同図（Ａ）の画面１９ａにおいて、特徴モデル１７ａに座標を特定するための基準点１７ｂが設けられ、基準点１７ｂに対する画面上の距離ｘ，ｙを指定することで測定モデル１８ａ上の測定部位１８ｂが特定される。
【００２３】
また、パターン検査時には、同図（Ｂ）に示す撮像画面１９ｂ中の特徴モデル１７ｃが検出され、この特徴モデル１７ｃとの位置関係により測定モデル１８ｃの位置が特定され、合焦され、さらに測定部位１８ｄの寸法測定が行われる。合焦は測定モデル１８ｃに対して行われ、これにより測定対象位置の確実かつ高精度な合焦が実現される。
【００２４】
このような処理を実現するために、画像処理装置１の各処理部には以下のような機能が設けられている。
画像記憶部３は、撮像部１２からの画像情報を保存する他、測定部位の位置検出情報として、例えば図２（Ａ）の特徴モデル１７ａの形状及びその基準点１７ｂと、測定モデル１８ａの形状及びその測定部位１８ｂと、さらに特徴モデル１７ａの基準点１７ｂからの測定部位１８ｂの位置情報（ｘ，ｙ）とを記憶する。また、画像記憶部３は、図２（Ａ）と同様な測定部位の位置検出情報を複数種類の標本について記憶可能である。
【００２５】
画像検出部４は、入力段処理部２を介して入力された画像及び特徴モデルの形状に基づき、画像処理によって画像中の特徴モデルの検出を行う。具体的には撮像画像を２値化し、これをさらに複数のブロックに分割し、各ブロックを画像記憶部３に記憶された特徴モデル形状と比較することで特徴モデルを検出する。また、特徴モデル１７ｃを検出することで、さらに、位置検出情報より測定モデル１８ｃ及び測定部位１８ｄの位置を特定し、コントラスト検出部５及び寸法測定部６に通知する。
【００２６】
対物・標本間距離制御部７は、顕微鏡装置の対物・標本間距離可動部１５の動作を制御する。また、特徴モデルの検出がされると所定のアルゴリズムに従って、顕微鏡装置の対物・標本間距離可動部１５を制御し対物レンズ１４の位置を調整する。
【００２７】
コントラスト検出部５は、距離テーブルを備え、対物・標本間距離可動部１５の合焦動作時に各動作位置におけるコントラスト情報を検出し保存するとともに、コントラストが最大となる対物レンズ位置，すなわち合焦位置を決定する。
【００２８】
寸法測定部６は、最終的に対物レンズ１４が合焦位置に調整されたときに、測定部位の寸法を測定し、その寸法値を格納する。
入出力処理部８は、画像処理装置１と入力装置９，記憶装置１０及び出力装置１１間において、測定部位の位置検出情報の設定や保存、測定された寸法の保存、又は位置検出情報の設定時や寸法測定時等の画像出力等についての入出力を処理するようになっている。
【００２９】
記憶装置１０は、各種の標本についての測定部位の位置検出情報やパターン検査された各測定部位の寸法測定結果等を保存する。
出力装置１１は、ＣＲＴや液晶ディスプレイ等の表示装置からなる。
【００３０】
次に、以上のように構成された本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の動作について説明する。
このパターン検査装置は、例えば半導体製造工程における検査工程において使用される。検査対象となるウエーハ上の製品もしくは半製品が順次標本セット部に自動的にセットされ、後述するフローによりデバイス線幅等の測定部位が自動的に測定される。
【００３１】
この測定部位の測定にあたり、検査対象となるデバイスの測定部位の位置検出情報が画像記憶部３に設定される。
この設定作業においては、まず、データ設定用の標本についての画像が出力装置１１上に例えば図２（Ａ）に示すような状態で表示される。
【００３２】
データ設定者は、マウスやトラックボール等のポインティングデバイスにより、ウエーハ内の位置特定を行うための特徴モデル１７ａを指定する。具体的にはまず、基準点１７ｂを設定し、それから対角となる点１７ｅをトラックボールで特定すると、基準点１７ｂと点１７ｅを対角点とする長方形領域が設定され、これにより特徴モデル１７ａが特定される。なお、ここで特徴モデルとして選ばれるのは、特徴的な配線パターンなどの画像認識しやすい形状である。
【００３３】
次に、測定モデル１８ａ上の測定部位１８ｂの中心点をトラックボールで入力すると、基準点１７ｂと測定部位１８ｂとのｘ方向距離及びｙ方向距離が演算され位置情報（ｘ，ｙ）が決定する。
【００３４】
このようにして得られた測定部位の位置検出情報は、画像記憶部３に設定されるとともに、２次記憶装置である記憶装置１０にも保存され、次回からの設定等に使用される。つまり、測定部位の位置検出情報の設定は以前に行われ、記憶装置１０に保存された情報を用いてもよい。
【００３５】
このような準備がなされたのち、本装置は、検査工程におけるパターン検査に供される。このときの動作流れを図３に示す。
図３は本実施の形態におけるパターン検査装置の動作を示す流れ図である。
【００３６】
この処理動作にあたっては、図示しない制御手段により画像処理装置１の各処理部が制御され一連の処理が実行されている。
まず、標本セット部に標本１６がセットされ、パターン検査が開始されると、対物・標本間距離可動部１５により対物レンズ１４の位置が上限まで移動される（ＳＴ１）。
【００３７】
次に、対物・標本間距離制御部７からの指令に基づく対物・標本間距離可動部１５の動作により、対物レンズ１４の位置が１ステップづつ標本１６側に接近し（ＳＴ２）、これに同期して、画像処理装置１により、１枚づつ画像が取り込まれる（ＳＴ３）。
【００３８】
この取り込んだ画像と、画像記憶部３に記憶された測定部位の位置検出情報とに基づき、画像検出部５による画像処理によって、図２（Ｂ）に示す特徴モデル１７ｃが検出され、基準点１７ｄが求められる。さらに基準点１７ｄを利用することにより、測定モデル１８ｃが検出され、測定部位１８ｄの位置情報がコントラスト検出部５に送出される（ＳＴ４）。なお、標本１６〜対物レンズ１４間の距離を変更する毎に測定モデル１８ｃの検出を行うのは、対物レンズ１４の標本直交軸から傾く移動や標本１６の傾きがあった場合、また対物レンズ移動軸と光軸が平行でない場合等でも、確実に測定部位１８ｄでのコントラスト検出ができるようにするためである。したがって、例えば対物レンズ１４の移動軸が標本１６との直交軸に確実に沿っており、かつ対物レンズ移動軸と光軸が平行な場合には、ステップＳＴ４の測定部位１８ｄ検出は対物レンズ１４を上限値に移動させた直後に１度だけ行えばよい。
【００３９】
次に、受け取った測定部位１８ｄの位置情報に基づき、コントラスト検出部５によって、当該位置のコントラスト検出が実行され（ＳＴ５）、測定部位１８ｄのコントラストの情報が対物・標本間の距離に対応したテーブルに収納される（ＳＴ６）。
【００４０】
対物レンズ１４の位置が最終位置にまで到達した否かが判定され（ＳＴ７）、最終ステップでなければステップＳＴ２に戻る。
一方、対物・標本間可動部１５の全移動範囲内での移動が終了すると（ＳＴ７）、コントラスト検出部５により距離テーブルが参照され（ＳＴ８）、コントラストが最大となる対物・標本間の距離が求められる（ＳＴ９）。
【００４１】
求められたその位置に対物レンズ１４を移動させるように、対物・標本間距離制御部７から対物・標本間距離可動部１５に指令が出力され、対物レンズ１４を当該位置に移動させることによって測定部位１８ｄを合焦させる（ＳＴ１０）。
【００４２】
合焦後、パターン検査対象となるデバイスの測定部位１８の寸法が寸法測定部６によって測定され、その結果が記憶装置１０に保存される（ＳＴ１１）。
上述したように、本発明の実施の形態に係るパターン検査装置は、撮像部１２により取り込まれた画像内において、画像記憶部３に設定された特徴モデル１７ｃを検出し、両者の位置関係に基づき測定部位１８ｃを検出し、さらに、測定部位１８ｄでコントラスト値が最大となる対物・標本間距離を合焦位置として対物レンズ１４の位置を決定するようにしたので、測定部位１８ｄにおける合焦を確実かつ高精度なものとし、これにより、微小パターンにおける寸法測定誤差を少なくすることができる。
【００４３】
また、本実施形態のパターン検査装置は、測定部位での画像コントラストの評価に際し、対物・標本間距離可動部１５による距離変更の度に、特定部位１８ｄの位置特定をおこなうようにしたので、例えば対物・標本間距離可動部１５の移動軸に光軸からの傾きがあって、距離変更毎に取り込み画像に若干のずれがあるような場合でも確実に検査対象位置での画像コントラスト評価を行うことができる。
（発明の第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、対物・標本間距離可動部１５を上限位置から下限位置まで移動させ、全移動ステップごとに、測定部位１８ｄのコントラスト情報つまり明暗差情報を距離テーブルに記憶させ、全移動ステップの中で最大コントラストとなる位置を検出するようにした。これに対し、本実施形態では、移動ステップごとに、コントラスト情報の比較をし、コントラスト値がピークとなる位置を探すことで、対物・標本間距離可動部１５を全範囲について移動させる必要なく合焦位置を検出するものである。
【００４４】
なお、本実施形態のパターン検査装置は、図１に示す各部は第１の実施形態と同様に構成されており、図１各部の説明は省略する。本実施形態では、図１の各部を制御する図示しない制御手段における動作手順が第１の実施形態と異なっており、以下、図４を用いてその内容を説明する。
【００４５】
図４は本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の動作を示す流れ図である。
まず、測定部位の位置検出情報の設定及び標本セット部への標本１６セットについては、第１の実施形態の場合と同様に処理される。
【００４６】
また、図４において、ステップＳＴ２１からステップＳＴ２５までは、第１の実施形態における図３のステップＳＴ１からステップＳＴ５までと同様に処理される。
【００４７】
ステップＳＴ２５において得られたコントラスト情報は、過去１ステップ分及び今回作成分が記憶されている。
次に、今回と前回のコントラスト情報を比較し、今回のコントラスト値の方が大きい場合には（ＳＴ２６）、ステップＳＴ２２に戻る。これによりステップＳＴ２２にて、さらに対物レンズの位置を１ステップ移動させる。なお、初回，すなわち対物位置上限の場合は、無条件にステップＳＴ２２に戻る。
【００４８】
一方、前回のコントラスト値の方が大きい場合には（ＳＴ２６）、前回の対物レンズ位置にてコントラストのピークが得られることになるので、１ステップ分、対物・標本間の距離をもどす，つまり１ステップ分距離を離すことにより合焦させる（ＳＴ２７）。
【００４９】
合焦後、パターン検査対象となるデバイスの測定部位１８の寸法が寸法測定部６によって測定され、その結果が記憶装置１０に保存される（ＳＴ２８）。
上述したように、本発明の実施の形態に係るパターン検査装置は、第１の実施形態の場合と同様な構成を設けた他、合焦位置の検出に際し、対物レンズ１４，標本１６間の距離変更を最大距離から開始してその距離を順次短くし、画像コントラストが減少した位置の一つ前の位置を合焦位置とするようにしたので、第１の実施形態の場合と同様な効果を奏する他、最小の移動回数で合焦位置を検出することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、対物レンズ１４，標本１６間の距離変更を最大距離から開始したが、逆に、最短距離から開始してその距離を順次長くし、画像コントラストが減少した位置の一つ前の位置を合焦位置とするようにしてもよい。
（発明の第３の実施の形態）
第１及び第２の実施の形態は、測定モデル１８ａ及び測定部位１８ｂを一か所指定し、当該測定部位にて合焦を行うものである。
【００５１】
これに対し、本実施形態では、測定モデル１８ａ及び測定部位１８ｂを複数か所指定することを可能とし、一度の検査で複数か所をそれぞれ合焦させてその寸法測定を精度よく行うものである。
【００５２】
本実施形態のパターン検査装置の各部の構成は、図１に示す第１及び第２の実施形態の装置と同様である。
測定部位１８ｂの設定は、第１の実施形態で説明した場合と同様にして行われる。但し、設定箇所が複数であるので、測定部位１８ｂの中心点の入力は複数回行うことになる。
【００５３】
本実施形態のパターン検査装置の動作は、第１の実施の形態に対応する装置の場合は、まず、図３のステップＳＴ１からＳＴ１１の処理を測定部位１８ｂの設定数に応じて複数回数繰り返すこととなる。
【００５４】
また、第２の実施の形態に対応する装置の場合も同様に、図４のステップＳＴ２１からＳＴ２８の処理を設定数に応じて複数回数繰り返す。
上述したように、本発明の実施の形態に係るパターン検査装置は、第１又は第２の実施形態と同様に構成される他、測定部位が複数箇所設けられ、各測定部位の検査毎に各々検出された合焦位置に合焦するようにしたので、第１又は第２の実施形態の場合と同様な効果を奏する他、一度の標本セットで同一画像内の複数か所を確実かつ高精度に寸法測定することができる。
【００５５】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
例えば上記各実施形態では、ウエーハ上に作成された半導体検査装置の場合で説明したが、本発明はこれに限られるものでなく、液晶パネルやＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用の基板上に形成されたパターン等を検査する場合にも用いることができる。
【００５６】
さらに、各実施例では、特定位置のコントラストを対物レンズ〜標本間の各ステップ毎に測定し、最大コントラストの位置で合焦するようにしたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば本発明は、レーザを用い、画像内の特定スポットに対しピント合わせをする方法にも適用できる。具体的には、合焦すべき測定部位を合焦用レーザのスポット位置になるように、標本セット部を移動させて、この位置においてレーザを照射しピント合わせをすればよい。
【００５７】
また、実施形態に記載した手法は、計算機に実行させることができるプログラムとして、例えば磁気ディスク（フロッピーディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布することもできる。本装置を実現する計算機は、記憶媒体に記録されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。
【００５８】
以上、本発明について実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は以下の発明も含む。
（１）前記検査対象位置が複数箇所設けられ、各検査対象位置の検査毎に前記合焦位置検出手段により検出された対応する合焦位置に合焦することを特徴とする請求項１乃至３のうち何れ一項記載のパターン検査装置。
（２）前記検査対象位置における検査は、寸法測定であることを特徴とする請求項１乃至３又は（１）のうち何れ一項記載のパターン検査装置。
（３）標本に対する合焦を行って検査対象位置を検査するパターン検査装置において、前記標本を撮像する撮像手段と、標本像を前記撮像手段に投影する結像手段と、前記結像手段と前記標本との距離を調整する位置調整手段と、前記撮像手段によって取り込まれる画像内で、標本における位置を特定する基準となる位置特定形状及びこの位置特定形状と前記検査対象位置との相対位置情報を保存する位置特定情報記憶手段と、前記撮像手段によって取り込まれた画像の内での前記位置特定形状を検出する画像処理手段と、前記画像処理手段により検出された前記位置特定形状の位置及び前記相対位置情報に基づき、前記検査対象位置を特定する検査対象特定手段と、前記位置調整手段により前記結像手段，前記標本間の距離を変更し、各距離における前記検査対象位置での画像コントラストを評価し、この画像コントラストが最大となる位置を合焦位置とする合焦位置検出手段とを備えたことを特徴とするパターン検査装置。
【００５９】
上記（１）〜（３）の作用効果を説明する。
まず、上記（１）に対応する発明のパターン検査装置においては、請求項１〜３の何れかに対応する発明と同様に作用する他、検査対象位置が複数箇所設けられ、各検査対象位置の検査毎に合焦位置検出手段により検出された対応する合焦位置に合焦する。これにより、一度の標本セットで同一画像内の複数か所を確実かつ高精度に寸法測定することができる。
【００６０】
次に、上記（２）に対応する発明のパターン検査装置においては、請求項１〜３又は上記（１）の何れかに対応する発明と同様に作用する他、検査対象位置における検査は、寸法測定とする。したがって、確実かつ高精度に寸法測定ができる微小寸法測定装置を提供することができる。
【００６１】
また、上記（３）に対応する発明のパターン検査装置においては、請求項１に対応する発明と同様に作用する他、位置特定情報記憶手段により、撮像手段で取り込まれる画像内で、標本における位置を特定する基準となる位置特定形状及びこの位置特定形状と前記検査対象位置との相対位置情報が予め位置特定情報記憶手段に保存されている。そして、画像処理手段と検査対象特定手段はこの保存情報を利用して各部の処理を実行する。
したがって、請求項１に対応する発明の効果を確実に奏することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、画像認識しやすい位置特定形状から所定の位置関係にある検査対象位置で最大コントラストとなる光学位置を合焦位置としたので、検査対象位置における合焦を確実に確保し、微小パターンでの寸法測定誤差等，検査誤差の少ないパターン検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の一例を示す構成図。
【図２】同実施の形態のパターン検査装置における測定部位検出及び合焦を説明するための図。
【図３】同実施の形態におけるパターン検査装置の動作を示す流れ図。
【図４】本発明の実施の形態に係るパターン検査装置の動作を示す流れ図。
【符号の説明】
１…画像処理装置
３…画像記憶部
４…画像検出部
５…コントラスト検出部
６…寸法測定部
７…対物・標本間距離制御部
９…入力装置
１０…記憶装置
１１…出力装置
１２…撮像部
１３…結像手段
１４…対物レンズ
１５…対物・標本間距離可動部
１６…標本

Claims

標本に対する合焦を行って検査対象位置を検査するパターン検査装置において、
前記標本を撮像する撮像手段と、
標本像を前記撮像手段に投影する結像手段と、
前記結像手段と前記標本との距離を調整する位置調整手段と、
前記撮像手段により、取り込まれた画像の内での位置特定形状を検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段により検出された位置特定形状の位置に基づき、前記検査対象位置を特定する検査対象特定手段と、
前記位置調整手段により前記結像手段，前記標本間の距離を変更し、前記検査対象位置で合焦検出を行う合焦位置検出手段とを備えたことを特徴とするパターン検査装置。
標本に対する合焦を行って検査対象位置を検査するパターン検査装置において、
前記標本を撮像する撮像手段と、
標本像を前記撮像手段に投影する結像手段と、
前記結像手段と前記標本との距離を調整する位置調整手段と、
前記撮像手段により、取り込まれた画像の内での位置特定形状を検出する画像処理手段と、
前記画像処理手段により検出された位置特定形状の位置に基づき、前記検査対象位置を特定する検査対象特定手段と、
前記位置調整手段により前記結像手段，前記標本間の距離を変更し、各距離における前記検査対象位置での画像コントラストを評価し、この画像コントラストが最大となる位置を合焦位置とする合焦位置検出手段とを備えたことを特徴とするパターン検査装置。
標本に対する合焦を行って検査対象位置を検査するパターン検査装置において、前記標本を撮像する撮像手段と、標本像を前記撮像手段に投影する結像手段と、前記結像手段と前記標本との距離を調整する位置調整手段と、前記撮像手段によって取り込まれる画像内で、標本における位置を特定する基準となる位置特定形状及びこの位置特定形状と前記検査対象位置との相対位置情報を保存する位置特定情報記憶手段と、前記撮像手段によって取り込まれた画像の内での前記位置特定形状を検出する画像処理手段と、前記画像処理手段により検出された前記位置特定形状の位置及び前記相対位置情報に基づき、前記検査対象位置を特定する検査対象特定手段と、前記位置調整手段により前記結像手段，前記標本間の距離を変更し、各距離における前記検査対象位置での画像コントラストを評価し、この画像コントラストが最大となる位置を合焦位置とする合焦位置検出手段とを備えたことを特徴とするパターン検査装置。
前記検査対象位置での画像コントラストの評価に際し、前記位置調整手段により前記結像手段，前記標本間の距離を変更する度に、前記検査対象特定手段による前記検査対象位置の特定を行うことを特徴とする請求項２又は３記載のパターン検査装置。
前記合焦位置検出手段による合焦位置の検出に際し、前記位置調整手段により前記結像手段，前記標本間の距離変更を最短距離もしくは最大距離から開始して当該距離を順次長くもしくは短くし、前記画像コントラストが減少した位置の一つ前の位置を合焦位置とすることを特徴とする請求項２又は３記載のパターン検査装置。
前記合焦位置検出手段は、距離テーブルを有し、前記位置調整手段を上限位置から下限位置まで移動させ、全移動ステップごとに、前記検査対象位置のコントラスト情報を前記距離テーブルに記憶させ、全移動ステップの中で最大コントラストとなる位置を合焦位置として検出するようにしたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１つに記載のパターン検査装置。
前記検査対象位置が複数箇所設けられ、各検査対象位置の検査毎に前記合焦位置検出手段により検出された対応する合焦位置に合焦することを特徴とする請求項１ないし６のうち何れか一項記載のパターン検査装置。
前記検査対象位置における検査は、寸法測定であることを特徴とする請求項１ないし７のうち何れか一項記載のパターン検査装置。
前記画像処理手段は画像記憶部を有し、該画像記憶部に記憶された
位置特定形状と比較することで位置特定形状を検出することを特徴とする請求項１ないし８記載のパターン検査装置。