JP4817861B2

JP4817861B2 - パターン寸法測定方法及び寸法測定装置

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Publication number: JP4817861B2
Application number: JP2006026690A
Authority: JP
Inventors: 武山根
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-02-03
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2026-02-03
Also published as: US20070201044A1; JP2007206487A; US7756661B2

Description

本発明は、フォトマスク上に形成されたパターンの寸法を測定するパターン寸法測定方法及び寸法測定装置に関する。

フォトマスク上に形成されたパターンの寸法を測定する装置として、フォトマスクへのダメージがないこと、同一位置を測定した際の繰り返し測定再現性が良好であることなどの理由により、一般に光学顕微鏡が使用されている。光学顕微鏡による従来の寸法測定方法では、光学顕微鏡にてパターンの像を取得し、像強度プロファイルの極大値と極小値の相対値（例えば両者の中央値）をしきい値とし、このしきい値に達する位置間の距離を寸法測定値として出力している（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、パターン寸法が小さく光学顕微鏡にて十分に解像されない場合、上記相対値によって決定されたしきい値が示す位置座標はパターンエッジに一致せず、その結果として寸法測定値も実際の寸法に対して大きなずれが生じる問題があった。

この問題点を解消する技術として、寸法の異なる複数のパターンの寸法を光学顕微鏡にて測定し、また光学顕微鏡よりも解像度の高い走査型電子顕微鏡によって実際の寸法を取得し、光学顕微鏡の寸法測定値と実際の寸法をプロットすることにより、両者の関係を示す曲線を予め取得しておき、この曲線を用いて寸法測定値から実際の寸法に換算する方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

しかしながら、スペースパターン（透過パターン）の左右に隣接するラインパターン（遮光パターン）があり、ラインパターンが顕微鏡にて十分に解像されない場合、寸法測定値と実際の寸法の関係を示す曲線を用いて寸法測定値の換算を行っても、必ずしも寸法測定値が実際の寸法に一致しない問題があった。
特開平９−１９６６２４号公報 Photomask CD metrology at the 100nm node", John Allsop, et. al., Proceeding of SPIE, Vol. 4754, pp. 745-757 (2002)

このように従来、光学顕微鏡を用いてマスク上に形成されたパターンの寸法を測定するに際し、測定対象パターンや隣接するパターンにて解像度不足が生じていた場合、寸法測定値が実際の寸法に一致しない問題があった。

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、顕微鏡を用いた寸法測定において、測定対象パターンや隣接するパターンにて解像度不足が生じる場合にあっても、フォトマスクのパターン寸法を精度良く測定することができるパターン寸法測定方法及び寸法測定装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、次のような構成を採用している。

即ち、本発明の一態様は、半導体露光用マスク上に形成されたパターンの寸法を顕微鏡にて測定するパターン寸法測定方法であって、前記顕微鏡による遮光パターンの寸法測定値と前記顕微鏡による前記遮光パターンのエッジ検出位置のずれ量との関係、及び前記顕微鏡による透過パターンの寸法測定値と前記顕微鏡による前記透過パターンのエッジ検出位置のずれ量との関係を予め求めておく第１のステップと、前記顕微鏡を用いて測定対象パターンの対向する２つのエッジ位置を検出すると共に、該エッジを境界とする各パターンの寸法をそれぞれ測定する第２のステップと、前記第１のステップにより求められた関係と前記第２のステップにより得られた寸法測定値に基づいて、前記測定対象パターンの２つのエッジ検出位置をそれぞれ補正する第３のステップと、前記第３のステップにて補正されたエッジ検出位置間の距離を前記測定対象パターンの寸法測定値として出力する第４のステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の別の一態様は、半導体露光用マスク上に形成されたパターンの寸法を顕微鏡にて測定するパターン寸法測定装置において、半導体露光用マスク上に形成されたパターンを検出する顕微鏡と、前記顕微鏡による遮光パターンの寸法測定値と前記顕微鏡による前記遮光パターンのエッジ検出位置のずれ量との関係、及び前記顕微鏡による透過パターンの寸法測定値と前記顕微鏡による前記透過パターンのエッジ検出位置のずれ量との関係が格納された記憶手段と、前記顕微鏡の検出信号から測定対象パターンの対向する２つのエッジ位置を検出するエッジ検出手段と、前記顕微鏡の検出信号から前記測定対象パターンのエッジを境界とする各パターンの寸法をそれぞれ測定する寸法測定手段と、前記寸法測定手段により得られた寸法測定値と前記記憶手段に格納された関係に基づいて前記測定対象パターンの２つのエッジ検出位置をそれぞれ補正する補正手段と、前記補正手段により補正されたエッジ検出位置間の距離を寸法測定値として出力する出力手段と、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、遮光パターンの寸法測定値とエッジ検出位置のずれ量との関係、及び透過パターンの寸法測定値とエッジ検出位置のずれ量との関係を予め求めておき、この関係に基づき顕微鏡による測定対象パターンのエッジ検出位置を補正することにより、測定対象パターンの寸法を精度良く測定することができる。従って、測定対象パターンや隣接するパターンにて解像度不足が生じる場合にあっても、フォトマスクのパターン寸法を精度良く測定することができる。

実施形態を説明する前に、従来方法の問題点について、図１１〜図１３を参照して更に詳しく説明しておく。

前記した特許文献１に記載された、光学顕微鏡による寸法測定方法例を、図１１（ａ）（ｂ）に示す。フォトマスク上に形成された遮光膜の無い透過パターン（スペースパターン）１１１の寸法を測定することを想定する。

光学顕微鏡にて図１１（ａ）に示すようなスペースパターン１１１の像を取得し、測定位置を含む直線１１４上における像強度をプロットすることにより、図１１（ｂ）に示すような像強度プロファイルを取得する。この像強度プロファイルにおいて、あるしきい値Ｅ_1/2に達する位置間の距離Ｓ₁₁を、寸法測定値として出力する。通常しきい値Ｅ_1/2は、しきい値の示す位置座標１１６がパターンエッジ１１５に相当するように、像強度の極大値Ｅ_maxと極小値Ｅ_miniの相対値（例えば両者の中央値）として定められる。その結果、実際の寸法Ｓ’₁₁に一致した寸法測定値Ｓ₁₁を出力することができる。

しかし、図１２（ａ）に示すように、スペースパターン１２１の寸法が小さく光学顕微鏡にて十分に解像されない場合、図１２（ｂ）に示すように像強度プロファイルの極大値Ｅ_maxが図１１（ｂ）の場合と比して小さくなる。このため、上記相対値によって決定されたしきい値Ｅ_1/2が示す位置座標１２６はパターンエッジ１２５に一致せず、その結果として寸法測定値Ｓ₁₂も実際の寸法Ｓ’₁₂に対して大きなずれが生じる。

この問題点を解消するために非特許文献１では、図３に示すように、寸法の異なる複数のスペースパターンの寸法を光学顕微鏡にて測定し、また光学顕微鏡よりも解像度の高い顕微鏡（例えば走査型電子顕微鏡）によって実際の寸法を取得し、得られた光学顕微鏡の寸法測定値と実際の寸法をプロットすることにより、図１４に示すように、両者の関係を示す曲線を予め取得しておく。そして、この曲線を用いて寸法測定値Ｓ₁₂から実際の寸法Ｓ’₁₂に換算することにより、正確な寸法測定を行うことができる。

しかし、図１３（ａ）に示すパターンのように、スペースパターン１３１の寸法Ｓ’₁₃がＳ’₁₂と等しく、左右に隣接するラインパターン（遮光膜のあるパターン）１３２，１３３が顕微鏡にて十分に解像されない場合、図１３（ｂ）に示す像強度プロファイルの極小値Ｅ_miniが図１２（ｂ）の場合と比して大きくなる。このため、上記相対値によって決定されたしきい値Ｅ_1/2が示す寸法測定値Ｓ₁₃はＳ₁₂と異なるものとなり、図１４に示すように前記の曲線上に存在しない。このように、測定対象のパターンだけではなく隣接するパターンにおいても光学顕微鏡にて十分に解像されない場合、寸法測定値と実際の寸法の関係を示す曲線を用いて寸法測定値の換算を行っても、必ずしも寸法測定値が実際の寸法に一致しない問題があった。

本発明では、このような問題を解決し、測定対象パターンや隣接するパターンにて解像度不足が生じる場合にあっても、フォトマスクのパターン寸法を精度良く測定する。以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わるパターン寸法測定装置を示す概略構成図である。

本実施形態のパターン寸法測定装置は、フォトマスクのパターンを光学的に検出する光学顕微鏡１０と、顕微鏡１０の検出信号に基づいてフォトマスクのパターン寸法を演算するコンピュータ２０から構成されている。

光学顕微鏡１０は、フォトマスク１１を載置してフォトマスク１１を任意位置に移動させることが可能なステージ１２と、光源１３，コンデンサレンズ１４，及び対物レンズ１５などフォトマスク１１上のパターンを結像するために必要な光学部品と、フォトマスク１１のパターンの画像を取得するカメラ１６を備えている。

コンピュータ２０は、後述する関係を記憶する記憶部２１と、測定対象パターンを指示するための入力部２２と、ステージ１２の移動を制御するステージ制御部２３と、パターンの寸法を測定する測定・検出部２４と、検出位置を補正する補正部２５と、寸法測定値として出力する出力部２６を備えている。

記憶部２１は、例えば半導体メモリで構成され、この記憶部２１には、スペースパターンの寸法測定値とエッジ検出位置のずれ量との関係、ラインパターンの寸法測定値とエッジ検出位置のずれ量との関係が記憶される。なお、この記憶部２１は、各々の関係を関係式として格納しても良いし、各々の関係をテーブル化して格納してもよい。入力部２２は、例えばキーボードからなるもので、この入力部２２から操作者によりフォトマスク１１上の測定対象パターンの位置座標が入力される。ステージ制御部２３は、入力部２２に入力された指令に従って、ステージ１２を決められた位置に移動制御するものである。

測定・検出部２４は、カメラ１６の検出信号を基に測定対象パターンのエッジ位置と、該エッジに接するスペースパターン及びラインパターンの寸法を測定するものである。より具体的には、カメラ１６にて検出された測定位置の像強度プロファイルを取得し、予め定められたしきい値を用いて、測定対象パターンの２つのエッジ位置を検出し、更に該エッジに接するスペースパターンの寸法と該エッジに接するラインパターンの寸法をそれぞれ測定するものとなっている。

補正部２５は、測定対象パターンのエッジ検出位置と、該エッジに接するスペースパターン及びラインパターンの各寸法と、記憶部２１に保存された関係式を用いて該検出位置を補正するものである。より具体的には、測定・検出部２４にて得られたパターンの一方のエッジに接するスペースパターンの寸法と、該エッジに接するラインパターンの寸法を基に、記憶部２１に記憶された関係式を用いて該エッジの検出位置を補正する。さらに、測定対象パターンの他方のエッジに接するスペースパターンの寸法と、該エッジに接するラインパターンの寸法を基に、記憶部２１に記憶された関係式を用いて該エッジの検出位置を補正する。そして、補正された２つのエッジ位置間の距離を測定対象パターンの寸法測定値とするようになっている。出力部２６は、例えばディスプレイ等の表示器であり、この出力部２６に補正された検出位置間の距離が寸法測定値として出力されるようになっている。

次に、上記装置を用いたパターン測定方法について説明する。

ここでは、図２（ａ）に示すようなフォトマスク上のスペースパターン３１の寸法を測定することを想定する。なお、図２（ａ）中の３２，３３はラインパターン、３４は測定対象パターンの測定位置を含む直線、３５は測定対象パターンのエッジを示している。フォトマスクは、例えば石英基板上にクロム膜を形成し、必要なパターンに応じてクロムを除去したものであり、スペースパターンはクロムを除去した領域、ラインパターンはクロムを残した領域に相当する。

まず、図３に示すように、寸法の異なる複数のスペースパターン５１〜５６を用い、それぞれの寸法を光学顕微鏡１０と、光学顕微鏡１０よりも解像度の高い顕微鏡（例えば、走査型電子顕微鏡）によって測定する。得られた光学顕微鏡による寸法測定値をＳ₂、走査型電子顕微鏡による寸法測定値をＳ’₂とすると、（Ｓ’₂−Ｓ₂）／２によって、光学顕微鏡１０によるパターンエッジ検出位置のずれ量ΔＳ₂を求めることができる。そして、図３の全てのパターンにおける寸法測定値Ｓ₂とずれ量ΔＳ₂をプロットすることにより、図４に示す曲線を予め得ておく。

そして、全てのパターンにおける寸法測定値Ｓ₂とずれ量ΔＳ₂との関係をテーブル化して記憶部２１に記憶させる。この代わりに、曲線を表す関係式を求め、この関係式を記憶部２１に記憶させるようにしても良い。

同様に、図５に示すように、寸法の異なる複数のラインパターン６１〜６６を用い、それぞれの寸法を光学顕微鏡１０と、光学顕微鏡１０よりも解像度の高い顕微鏡（例えば、走査型電子顕微鏡）によって測定する。得られた光学顕微鏡による寸法測定値をＬ₂、走査型電子顕微鏡による寸法測定値をＬ’₂とし、（Ｌ₂−Ｌ’₂）／２によって、光学顕微鏡１０によるパターンエッジ検出位置のずれ量ΔＬ₂を求める。そして、図５の全てのパターンにおける寸法測定値Ｌ₂とずれ量ΔＬ₂をプロットすることにより、図６に示す曲線を予め得ておく。

そして、全てのパターンにおける寸法測定値Ｌ₂とずれ量ΔＬ₂との関係をテーブル化して記憶部２１に記憶させる。この代わりに、曲線を表す関係式を求め、この関係式を記憶部２１に記憶させるようにしても良い。

次に、光学顕微鏡１０を用いて図２（ａ）に示すフォトマスク上のパターンの像を取得し、測定位置を含む直線３４上における像強度プロファイルをプロットすることにより、図２（ｂ）に示すような像強度プロファイルを取得する。像強度プロファイルの極大値Ｅ_maxを１００％、極小値Ｅ_miniを０％としたときの５０％位置などによって示されるしきい値Ｅ_1/2を用い、測定対象パターンのエッジ３５に相当する検出位置４１を得る。さらに、像強度プロファイルとしきい値Ｅ_1/2を用い、検出位置４１の両隣のパターンのエッジの検出位置４２，４３を得て、検出位置４１と４２の距離を求めることによってスペースパターン３１の寸法測定値Ｓ₁を求め、検出位置４１と４３の距離を求めることによってラインパターン３２の寸法測定値Ｌ₁を求める。

次に、得られた寸法測定値Ｓ₁と図４の曲線を用い、パターンエッジ検出位置のずれ量ΔＳ₁を求め、得られた寸法測定値Ｌ₁と図６の曲線を用い、パターンエッジ検出位置のずれ量ΔＬ₁を求め、検出位置４１のずれ量として（ΔＳ₁＋ΔＬ₁）が得られる。パターンエッジ検出位置４１に（ΔＳ₁＋ΔＬ₁）を加えることにより補正検出位置４４を得る。パターンエッジ検出位置４２についても、同様にずれ量を求め、ずれ量を差し引くことによって補正検出位置４５を得る。

最後に、補正検出位置４４と４５の距離Ｓ’₁を、スペースパターン３１の寸法測定値として、出力部２６から出力する。

このように本実施形態によれば、測定対象パターンのエッジを境界とする２つのパターンのそれぞれの寸法を光学顕微鏡１０により検出した値と走査型電子顕微鏡により測定した値との関係から、測定対象パターンのエッジを境界とする２つのパターンの寸法測定値とエッジ検出位置のずれ量との関係を予め求めておき、光学顕微鏡１０による測定対象パターンのエッジ検出位置を補正することにより、測定対象パターンの寸法を精度良く測定することができる。これにより、測定対象パターンや隣接するパターンにて解像度不足が生じる場合にあっても、フォトマスクのパターン寸法を精度良く測定することが可能となる。

なお、本実施形態では、測定対象パターンのエッジ検出位置のずれ量は、スペースパターンによるずれ量ΔＳ₁とラインパターンによるずれ量ΔＬ₁の和（ΔＳ₁＋ΔＬ₁）によって求めているが、通常、光強度の大きいスペースパターンの方がラインパターンよりもずれ量に対する影響が大きい。従って、ラインパターンの寸法を測定する際に、ラインパターンによるずれ量ΔＬ₁を無視し、常にΔＬ₁を０として補正を行うことも可能である。即ち、ラインパターンの寸法を測定する際にスペースパターンによるずれ量ΔＳ₁のみに基づいて補正を行うことが可能である。

また、図７に示すように、スペースパターンの寸法測定値、ラインパターンの寸法測定値、エッジ検出位置のずれ量の関係を示す３次元曲線を予め得ておき、スペースパターンの寸法Ｓ₄と、ラインパターンの寸法Ｌ₄から、パターンエッジ検出位置と実際のパターンエッジ位置とのずれ量ΔＳＬ₄を直接的に求めることも可能である。

なお、この３次元曲線の関係はテーブル化して記憶部２１に記憶させても良いし、３次元曲線の関係を表す関係式を求め、この関係式を記憶部２１に記憶させるようにしても良い。

また、ライン＆スペースのパターンに限らず、図８に示すように、矩形のスペースパターン８１が配置されている場合でも、同様にパターンエッジ検出位置を補正することが可能である。即ち、スペースパターン８１及びこれに隣接するラインパターン８２，８３の各寸法から、スペースパターン８１のエッジ検出位置を補正することが可能である。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、前記図２に示すように複数の直線パターンが配置された例を示した。本発明はこれに限らず、図９に示すような矩形パターンに対して適用することも可能である。

図９に示すように、横方向よりも縦方向の長さが短いスペースパターン９１が配置されている。この横長矩形パターン（透過パターン）９１の長辺方向の寸法Ｓ’ ₆を測定する場合、パターンエッジ９５における、検出位置と実際のパターンエッジ位置とのずれ量は、長辺よりも短辺の方の影響が大きい。

従って、図１０に示すように、本来測定すべき方向である長辺方向の寸法ではなく、短辺寸法測定値Ｈ₁とパターンエッジ検出位置のずれ量ΔＨ₁との関係を示す曲線を求めておく。そして、短辺寸法測定値Ｈ₁を用いてずれ量ΔＨ₁を求める。一方、図９の寸法Ｌ’5を測定し、得られた寸法測定値Ｌ₅ から図６を用いてずれ量ΔＬ₅を求める。そして、パターンエッジ９５の検出位置の補正量として（ΔＨ₁＋ΔＬ₅）が得られ、パターンエッジ９５の検出位置を補正する。同様に、パターンエッジ９６の検出位置を補正し、パターンエッジ９５の検出補正位置とパターンエッジ９６の補正検出位置の距離を、図９の寸法Ｓ’ ₆の寸法測定値として出力することも可能である。

さらに、図９の寸法Ｌ’₅の寸法測定値Ｌ₅と図９の寸法Ｓ’₅の寸法測定値Ｓ₅から図４と図６を用いて、パターンエッジ９７の検出位置の補正量として（ΔＳ₅＋ΔＬ₅）が得られ、パターンエッジ９７の検出位置を補正する。そして、パターンエッジ９７の検出補正位置と、前記パターンエッジ９５の補正検出位置の距離を、図９の寸法Ｌ’₅の寸法測定値として出力することも可能である。

また、これに加えて長辺寸法Ｓ’₆の寸法測定値Ｓ₆とパターンエッジ検出位置のずれ量ΔＳ₆との関係を示す曲線を求めておき、長辺寸法測定値Ｓ₆を用いてずれ量ΔＳ₆を求め、これとΔＨ₁を加えるようにしても良い。これにより、更に高精度の寸法測定を行うことが可能となる。

（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。実施形態では、パターン寸法測定装置に用いる顕微鏡として光学顕微鏡を用いているが、同様に原子間力顕微鏡や走査型電子顕微鏡など顕微鏡全般に適用することが可能である。ここで、走査型電子顕微鏡などを用いた場合は、ビーム走査によりマスクへのダメージが生じないように、ビームの加速電圧を低くしておけばよい。さらに、パターンの実際の寸法を測定するのは、必ずしも走査型電子顕微鏡に限るものではなく、パターン寸法測定装置に用いる光学顕微鏡等よりも測定精度が十分に高いものであればよい。

また実施形態では、測定対象としてフォトマスクを例として示しているが、電子線露光用マスクなど、半導体露光用マスク全般に適用することが可能である。

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。

第１の実施形態に係わるパターン寸法測定装置を示す概略構成図。第１の実施形態を説明するためのもので、フォトマスク上のパターンの例及び検出信号を示す図。寸法の異なるスペースパターンの例を示す図。スペースパターンの寸法測定値とエッジ位置のずれ量との関係を示す図。寸法の異なるラインパターンの例を示す図。ラインパターンの寸法測定値とエッジ位置のずれ量との関係を示す図。スペースパターンの寸法測定値、ラインパターンの寸法測定値、及びエッジ検出位置のずれ量の関係を示す図。第２の実施形態を説明するためのもので、矩形パターンを含むパターンの例を示す図。横長矩形パターンを含むパターンの例を示す図。第２の実施形態を説明するためのもので、矩形パターンの短辺寸法測定値とエッジ位置のすれ量との関係を示す図。従来技術による寸法測定方法を説明するためのパターン例及び検出信号を示す図。従来技術による寸法測定方法を説明するためのパターン例及び検出信号を示す図。従来技術による寸法測定方法を説明するためのパターン例及び検出信号を示す図。従来技術を説明するためのもので、パターンの寸法測定値とエッジ位置のずれ量との関係を示す図。

符号の説明

１０…光学顕微鏡
１１…フォトマスク
１２…ステージ
１３…光源
１４…コンデンサレンズ
１５…対物レンズ
１６…カメラ１６
２０…コンピュータ
２１…記憶部
２２…入力部
２３…ステージ制御部
２４…測定・検出部
２５…補正部
２６…出力部
３１…スペースパターン（透過パターン）
３２，３３…ラインパターン（遮光パターン）
３４…測定対象パターンの測定位置を含む直線
３５…測定対象パターンのエッジ
４１，４２，４３…検出位置
４４，４５…補正検出位置

Claims

半導体露光用マスク上に形成されたパターンの寸法を顕微鏡にて測定するパターン寸法測定方法であって、
前記顕微鏡による遮光パターンの寸法測定値と前記顕微鏡による前記遮光パターンのエッジ検出位置のずれ量との関係、及び前記顕微鏡による透過パターンの寸法測定値と前記顕微鏡による前記透過パターンのエッジ検出位置のずれ量との関係を予め求めておく第１のステップと、
前記顕微鏡を用いて測定対象パターンの対向する２つのエッジ位置を検出すると共に、該エッジを境界とする各パターンの寸法をそれぞれ測定する第２のステップと、
前記第１のステップにより求められた関係と前記第２のステップにより得られた寸法測定値に基づいて、前記測定対象パターンの２つのエッジ検出位置をそれぞれ補正する第３のステップと、
前記第３のステップにて補正されたエッジ検出位置間の距離を前記測定対象パターンの寸法測定値として出力する第４のステップと、
を含むことを特徴とするパターン寸法測定方法。
前記第１のステップにおいて、前記遮光パターンの寸法測定値に対するエッジ検出位置のずれ量と、前記透過パターンの寸法測定値に対するエッジ検出位置のずれ量との和を、エッジ検出位置の補正量とする関係を求めておき、前記第３のステップにおいてこの関係を用いることを特徴とする請求項１記載のパターン寸法測定方法。
前記測定対象パターン或いは該測定対象パターンに隣接するパターンが、寸法測定すべき方向よりもこれと直交する方向の寸法が短い矩形パターンの場合、前記第２のステップにおいて、前記エッジを境界とする各パターンの寸法のうち前記矩形パターンであるパターンの寸法として、該パターンの長辺方向に代えて短辺方向の寸法を測定することを特徴とする請求項１記載のパターン測定方法。
前記顕微鏡として、光学顕微鏡を用いたことを特徴とする請求項１記載のパターン寸法測定方法。
半導体露光用マスク上に形成されたパターンを検出する顕微鏡と、
前記顕微鏡による遮光パターンの寸法測定値と前記顕微鏡による前記遮光パターンのエッジ検出位置のずれ量との関係、及び前記顕微鏡による透過パターンの寸法測定値と前記顕微鏡による前記透過パターンのエッジ検出位置のずれ量との関係が格納された記憶手段と、
前記顕微鏡の検出信号から測定対象パターンの対向する２つのエッジ位置を検出するエッジ検出手段と、
前記顕微鏡の検出信号から前記測定対象パターンのエッジを境界とする各パターンの寸法をそれぞれ測定する寸法測定手段と、
前記寸法測定手段により得られた寸法測定値と前記記憶手段に格納された関係に基づいて前記測定対象パターンの２つのエッジ検出位置をそれぞれ補正する補正手段と、
前記補正手段により補正されたエッジ検出位置間の距離を寸法測定値として出力する出力手段と、
を具備したことを特徴とするパターン寸法測定装置。