JP4597509B2 - パターン検査装置およびパターン検査方法 - Google Patents
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検査の前に、まずレシピと称される検査パラメータの組を設定する。そのパラメータとしては、検査の対象である検査対象パターンの画像の画像取得時におけるピクセルとピクセルとの間の実パターン上での距離(ピクセル間隔)と、512×512や1024×1024などのピクセル数がある。これらの値から、一度に処理すべき画像の実パターン上での距離(画像サイズ)を把握することができる。また、エッジ検出のためのパラメータと、欠陥を認識するためのパラメータとを設定する。
(R2) 許容パターン変形量の−側の限界および+側の限界、ならびにエッジの許容方向差の限界
(R3) 画質から経験的に決められるエッジ検出パラメータ
(R4) パターンの属性(コーナー、直線部分、端点、孤立パターン等)を自動的に認識するための抽出ルール
(R5) プロファイル取得区間の長さ、プロファイル取得区間とプロファイル取得区間との間隔、プロファイル取得区間内で輝度値を調べる間隔、およびプロファイルをとる方法(しきい値法を使うかなど)
(R6) プロファイル取得区間を可変にして測定時に決定するかどうかのフラグ
基準パターン生成部11は、設計データ検索用パラメータ(検査対象サンプルの品種、およびプロセス)をキーとして基幹データベース21を検索し、設計データを取り出す(ステップS204)。基幹データベース21は、検査対象パターン画像に対する設計データ(CADデータ)を格納したデータベースである。
図13は、本実施形態における検査処理の例を示すフローチャートである。まず、オペレータは、入力装置4を介して検査部12に、レシピ検索用パラメータ(ここでは、品種、プロセスおよび検査モード)を入力する(ステップS302)。
次に、検査部12は、検査対象パターン画像から第1のエッジ検出を行う(ステップS310)。エッジ検出としては、例えば次の2つの手法がある。
次に、検査部12は、検査対象パターン画像のエッジを膨張させて、膨張エッジを求める(ステップS312)。本実施形態においては、電気特性的に許される許容パターン変形量分膨張させている。この段階では許容パターン変形量は正の整数である。この値は、(R2)許容パターン変形量の−側の限界および+側の限界の絶対値の大きい方を整数化した値である。許容パターン変形量分膨張させることにより、電気的に許容される範囲内での形状差を許容してマッチングすることができる。
次に、検査部12は、第1の検査を行う。具体的には、パターン変形量の計算、および欠陥検出を行う。
検査部12は、欠陥検出の結果、欠陥が検出されなかった部分について、検査対象パターン画像から再度エッジを検出する(ステップS334)。
以上のような第2のエッジ検出の後、検査部12は、第2の検査を行う(ステップS336)。
低倍画像の一部分を電磁的に高倍画像で観察できる機能をもったSEMの場合は、高倍画像では入りきらないパターンも測定可能である。すなわち、高倍画像で得たエッジ位置が低倍画像で得たエッジ位置に正確に変換できることを意味する。これと同じ関係を高精度ステージで実現してもよい。例えば、図56において、検査対象パターン画像のパターン181上の位置182、183を、それぞれ高倍画像184、185で求めた後、低倍画像187上の位置に変換して、検査対象パターン画像のパターン181の幅186を求めれば、低倍画像187のみで求めたときよりも、精度よく測長できる。
以上の検査方法においては、パターン変形量の手法を利用して必要に応じ、検査前に、もしくは、検査中の適当な時点で、検査対象パターン画像の傾斜、倍率調整を行うことができる。すなわち、調整に適した部分の検査対象パターン画像と基準パターンを取得する。アフィン変換で、候補となり得る傾斜、倍率の変更を行ったいくつかの検査対象パターン画像を得る。得られた検査対象パターン画像と基準パターンとを比較して最もパターン変形量が小さい検査対象パターン画像を選ぶ。選んだ検査対象パターン画像に対する傾斜、倍率を補正量として登録する。検査対象パターン画像にアフィン変換をかけるのではなく、基準パターンにアフィン変換をかける方法にかえてもよい。
2 記憶装置
3 入出力制御部
4 入力装置
5 表示装置
6 印刷装置
7 画像生成装置
11 基準パターン生成部
12 検査部
13 出力部
14 欠陥種認識部
21 基幹データベース
22 レシピデータベース
23 欠陥種参照データベース
61〜70、75、81〜84 エッジ
101〜103 部分
111、113 配線
112、114、204 下地
121〜126 ライン
151 検査対象パターン画像
152 基準パターン
157 区間
159、163、165 検査対象パターン画像のエッジ
160、164、166 基準パターンのエッジ
161 検査対象パターン画像のエッジの重心
162 基準パターンのエッジの重心
171 コーナー
172 長い配線
173 先端
174 孤立パターン
181 検査対象パターン画像のパターン
182、183 位置
184、185 高倍画像
186 検査対象パターン画像のパターンの幅
187 低倍画像
201 破線
202、203 実線
205 パターン内部
206、207 ピクセルの固まり
251〜255 ピクセル
261 ピクセルの中心
262 ピクセルの中心に最も近い基準パターン上の点
263 接線
301〜304 検査単位領域
Claims (19)
- 検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査対象パターンを検査するパターン検査装置であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する基準パターン生成手段と、
前記基準パターンから基準パターンのエッジベクトルを生成する生成手段と、
前記検査対象パターン画像を生成する検査対象パターン画像生成手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジベクトルを検出する検出手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジベクトルと前記基準パターンのエッジベクトルとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段を備えたことを特徴とするパターン検査装置。 - 請求項1に記載のパターン検査装置において、前記基準パターン生成手段は、前記検査対象パターンに発生しうる変形を考慮して前記データを補正して、前記基準パターンを生成することを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項1に記載のパターン検査装置において、前記検査手段は、前記検査対象パターン画像のエッジベクトルと前記基準パターンのエッジベクトルとを比較することにより、前記検査対象パターン画像と前記基準パターンとのマッチングを行うことを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項3に記載のパターン検査装置において、前記検査手段は、前記検査対象パターン画像のエッジベクトル、または、前記基準パターンのエッジベクトルを膨張させて、前記マッチングを実施することを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項3に記載のパターン検査装置において、前記検査手段は、前記検査対象パターン画像のエッジベクトルの振幅と前記基準パターンのエッジベクトルの振幅とのピクセルごとの積の総和を評価値として用いて、前記マッチングを実施することを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項3に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターン画像のエッジベクトルと前記基準パターンのエッジベクトルのピクセルごとの内積の総和、または前記内積の絶対値の総和を評価値として用いて、前記マッチングを実施することを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項3に記載のパターン検査装置において、前記検査手段は、前記基準パターンの部分ごとに、マッチングに寄与する度合いを変えて、前記マッチングを実施することを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項1に記載のパターン検査装置において、前記検査手段は、前記基準パターンのエッジベクトルを、前記検査対象パターン画像のエッジベクトルに対応づけることを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項8に記載のパターン検査装置において、前記対応づけは、前記基準パターンのエッジベクトルと前記検査対象パターン画像のエッジベクトルとの距離、および前記基準パターンのエッジベクトルと前記検査対象パターン画像のエッジベクトルとの方向差を考慮して行うことを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項8に記載のパターン検査装置において、前記検査手段は、前記対応づけを行うことができなかった前記検査対象パターン画像のエッジベクトルから領域を構成し、前記領域を欠陥領域として認識することを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項8に記載のパターン検査装置において、前記検査手段は、前記対応づけを行うことができた前記検査対象パターン画像のエッジベクトルから領域を構成し、前記領域における輝度の分布が非一様である領域を検出し、前記領域を欠陥領域として認識することを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項10または請求項11に記載のパターン検査装置において、前記検査手段は、前記欠陥領域の幾何学的特徴量に基づいて欠陥種を判定することを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項10または請求項11に記載のパターン検査装置において、前記検査手段は、前記欠陥領域の輝度に関する特徴量に基づいて欠陥種を判定することを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項8に記載のパターン検査装置において、前記検査手段は、前記対応づけを行った前記基準パターンのエッジベクトルと、前記検査対象パターン画像のエッジベクトルとの関係から、前記検査対象パターンのパターン変形量を計算することを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項14に記載のパターン検査装置において、前記パターン変形量には、位置ずれ量、倍率変動量、および線幅の太り量の少なくとも1つが含まれることを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項14に記載のパターン検査装置において、前記検査手段は、前記基準パターンにパターンの属性を付加することを特徴とするパターン検査装置。
- 請求項1に記載のパターン検査装置において、前記エッジベクトルを検出する検出手段は、前記基準パターンを使って前記検査対象パターン画像にプロファイル取得区間を設定し、前記プロファイル取得区間からプロファイルを作成し、前記プロファイルごとに所定の点を検出して、前記検出された点の位置から前記検査対象パターン画像のエッジベクトルを得ることを特徴とするパターン検査装置。
- 検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査対象パターンを検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記基準パターンから基準パターンのエッジベクトルを生成し、
前記検査対象パターン画像を生成し、
前記検査対象パターン画像のエッジベクトルを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジベクトルと前記基準パターンのエッジベクトルとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査することを特徴とするパターン検査方法。 - 検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査対象パターンを検査するパターン検査装置であって、
前記データを使ったシミュレーションで得られた線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する基準パターン生成手段と、
前記基準パターンから基準パターンのエッジベクトルを生成する生成手段と、
前記検査対象パターン画像を生成する検査対象パターン画像生成手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジベクトルを検出する検出手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジベクトルと前記基準パターンのエッジベクトルとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段を備えたことを特徴とするパターン検査装置。
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