JP5684550B2 - パターンマッチング装置およびそれを用いた半導体検査システム - Google Patents
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Description
前記表示制御部は、前記位置情報に基づき、前記画像データと前記CADデータと、前記パターンの中心位置と、を重ねた画像又は前記画像データに対応する前記CADデータの位置情報の少なくともいずれかを表示する制御を行うことを特徴とする。このような表示を行うことにより、パターン検出位置を知ることができるととともに、どの点を基準にパターンを検出したのかを確認することができる。
発明者は、CADデータは正方形に近く、ビア形状は膨張・収縮により円形に近くなるが、その中心位置はほとんど変わらないことに着目した。
図2(a)は、ホールパターンのCADデータを示したものである。また、図2(b)、図2(c)は、シリコンウェーハ上に形成されたホールパターンを走査型電子顕微鏡で撮影した画像である。本実施の形態によるパターンマッチング技術は、図2(a)のCADデータから図2(f)のようにホールパターンの中心位置を検出し、また、図2(b)、図2(c)のようなホールパターンを含む画像データからそれぞれ図2(g)、図2(h)のようにホールパターンの中心位置を検出することを目的とする。また、これら中心位置を利用した照合処理により、CADデータのホールパターンの形状と画像データ内のホールパターンの形状が大きく異なる場合でも、図2(i)、図2(j)のようにCADデータに対応する画像データの位置情報を正確に検出することを目的とする。本実施の形態によるパターンマッチング処理の概略は以下のような流れとなる。
2)CADパターンとSEMなどの実測定装置の倍率情報により、ビア形状の変形を含めた検査画像中のビア径を予測する。
3)予測したビア径を利用して円投票処理により、検査画像をビア中心位置像に変換する。
4)ビアの中心位置像間でマッチングを行う。
以下に、より具体的な実施例について図面を参照しながら説明を行う。
PixelsizeY=(ReferenceSizeY/Magnification)/SemImageHeightSize
ciy=cy/PixelSizeY+midy
midy=CadImageHeightSize/2
cix: 画像データ上のCADホールパターン中心のx座標(pixel)
ciy: 画像データ上のCADホールパターン中心のy座標(pixel)
cx:CADデータから検出したCADホールパターン中心のx座標
cy:CADデータから検出したCADホールパターン中心のy座標
PixelSizeX:1画素が表現するx軸方向の半導体デバイスのサイズ(nm、μm等)
PixelSizeY:1画素が表現するy軸方向の半導体デバイスのサイズ(nm、μm等)
Magnification:検査対象とするSEM画像を取得した際の倍率
ReferenceSizeX:x軸方向の観察サイズ(nm、μm等)
ReferenceSizeY:y軸方向の観察サイズ(nm、μm等)
SemImageWidthSize:SEM画像のx軸方向のサイズ(pixel)
SemImageHeightSize:SEM画像のy軸方向のサイズ(pixel)
CadImageWidthSize:CADホールパターン中心位置を描画する画像のx軸方向のサイズ(pixel)
CadImageHeightSize:CADホールパターン中心位置を描画する画像のy軸方向のサイズ(pixel)
midx=CADホールパターン中心位置を描画する画像のx軸方向の中心座標(pixel)
midy=CADホールパターン中心位置を描画する画像のy軸方向の中心座標(pixel)
本実施例においては、CADデータ104および画像データ105から抽出したホールパターンの中心位置を座標データとして扱うことにより、実施例1で説明した、ホールパターンの中心位置を画像データとして扱う場合に比べて、データ量の削減と、照合時間の短縮を可能とすることを特徴とする。
尚、本実施例では、実施例1との相違点である、CADホールパターン検出手段2001と、画像ホールパターン中心位置検出手段2002と、照合手段2003についてのみ説明し、他の説明は実施例1による説明で援用することにする。
Claims (19)
- ホールパターンを撮影した画像データに基づいてパターンデータを抽出するパターン抽出部と、
前記パターンデータに基づいてホールパターンの第1の中心位置データを検出する第1の中心位置データ検出部と、
前記ホールパターンのCADデータに基づいて、CADデータのホールパターンの第2の中心位置データを検出する第2の中心位置データ検出部と、
前記第1の中心位置データと、前記第2の中心位置データとを照合し、当該第1の中心位置データと第2の中心位置データを一致させるように位置合わせ処理を行う第1の照合部と
を備えたことを特徴とするパターンマッチング装置。 - 前記第2の中心位置データ検出部は、前記第2の中心位置データを画像データとして生成し、
前記第1の中心位置データ検出部は、前記第1の中心位置データを画像データとして生成し、
前記第1の照合部は、生成された前記画像データ間の照合処理を行うことを特徴とする請求項1に記載のパターンマッチング装置。 - 前記第2の中心位置データ検出部は、前記第2の中心位置データを座標データとして生成し、
前記第1の中心位置データ検出部は、前記第1の中心位置データを座標データとして生成し、
前記第1の照合部は、生成された前記座標データ間の照合処理を行うことを特徴とする請求項1に記載のパターンマッチング装置。 - 前記第1の中心位置データ検出部は、前記パターンデータのエッジ位置を検出するエッジ位置検出部と、検出したエッジ位置を中心に検出対象とするホールパターンを加算方式で描画する投票部とを備え、前記パターンデータ内に含まれた検出対象とする前記ホールパターンの形状と類似したホールパターンの中心位置を強調した画像データを生成することを特徴とする請求項2又は3に記載のパターンマッチング装置。
- 前記CADデータから、ホールパターンの基準径を算出する検査パラメータ生成部を有し、前記第1の中心位置データ検出部は、前記基準径に基づいたホールパターンの投票処理を行うことを特徴とする請求項4に記載のパターンマッチング装置。
- 前記投票処理は、画像サイズと同サイズの投票データに、エッジ位置から半径Rの円パターンを描画し、該描画処理を全てのエッジ画素位置に対して行う処理であって、描画の際に投票データに描画した回数を記憶する処理であることを特徴とする請求項5に記載のパターンマッチング装置。
- 前記第1の中心位置データ検出部は、検出したエッジ位置を中心に、検出対象とするホールパターンの大きさを段階的に変化させた複数のホールパターンを加算方式で描画する投票部を備えたことを
特徴とする請求項4に記載のパターンマッチング装置。 - 前記CADデータに対応する画像データの位置情報に基づき、前記画像データと、前記CADデータと、前記第1の中心位置データと、
を重ね合わせた画像データを生成する画像データ合成部
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のパターンマッチング装置。 - 前記重ね合わせた画像データを表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項8に記載のパターンマッチング装置。
- パターンデータと、CADデータと、を直接照合することで、CADデータに対応する画像データの位置情報を検出する第2の照合部と、
前記CADデータの分析により、検査対象にホールパターンが含まれることを自動的に判定するCADデータ分析部と、
前記CADデータの分析結果から、前記第1及び第2の照合部を切り替えてパターンマッチングを実行する切り替え操作部と
を有することを特徴とする請求項1から9までのいずれか1項に記載のパターンマッチング装置。 - パターンの画像データに基づいてパターンの第1の中心位置データを検出する第1の中心位置データ検出部と、
前記パターン形成におけるCADデータに基づいて、CADデータのパターンの第2の中心位置データを検出する第2の中心位置データ検出部と、
前記第1の中心位置データと、前記第2の中心位置データとを照合し、当該第1の中心位置データと第2の中心位置データを一致させるように位置合わせ処理を行う照合部と、
検査対象となる前記画像データが前記CADデータと対応するパターンであることを前記CADデータに基づいて検出するパターン種別判別部と
を備えたことを特徴とするパターンマッチング装置。 - ホールパターンの画像データに基づいてホールパターンの第1の中心位置データを検出する第1の中心位置データ検出部と、
前記ホールパターン形成におけるCADデータに基づいて、CADデータのホールパターンの第2の中心位置データを検出する第2の中心位置データ検出部と、
前記第1の中心位置データと、前記第2の中心位置データとを照合し、当該第1の中心位置データと第2の中心位置データを一致させるように位置合わせ処理を行う照合部と、
前記CADデータからホールパターンの基準径を調べ、該基準径から前記画像データにおけるホールパターン径を計算するホールパターン径演算部と
を備えたことを特徴とするパターンマッチング装置。 - ホールパターンの画像データに基づいてホールパターンの第1の中心位置データを検出する第1の中心位置データ検出部と、
前記ホールパターン形成におけるCADデータに基づいて、CADデータのホールパターンの第2の中心位置データを検出する第2の中心位置データ検出部と、
前記第1の中心位置データと、前記第2の中心位置データとを照合し、当該第1の中心位置データと第2の中心位置データを一致させるように位置合わせ処理を行う照合部と、を備え、
前記第1の中心位置データ検出部は、投票処理により、画像データ中から大きさの異なる複数のホールパターンの中心位置を検出することを特徴とするパターンマッチング装置。 - 画像データを取得する画像データ取得部と、
該画像データ取得部により取得されたパターンの画像データに基づいてパターンの第1の中心位置データを検出する第1の中心位置データ検出部と、
前記パターン形成におけるCADデータに基づいて、CADデータのパターンの第2の中心位置データを検出する第2の中心位置データ検出部と、
前記第1の中心位置データと、前記第2の中心位置データとを照合し、当該第1の中心位置データと第2の中心位置データを一致させるように位置合わせ処理を行う照合部と
を有する半導体検査システム。 - 画像データを取得する画像データ取得部と、
該画像データ取得部により取得されたパターンの画像データに基づいてパターンの第1の中心位置データを検出する第1の中心位置データ検出部と、
前記パターン形成におけるCADデータに基づいて、CADデータのパターンの第2の中心位置データを検出する第2の中心位置データ検出部と、
前記第1の中心位置データと、前記第2の中心位置データとを照合し、当該第1の中心位置データと第2の中心位置データを一致させるように位置合わせ処理を行う照合部と、
各種パラメータを入力するためのパラメータウィンドウと、パラメータに基づいたCADデータ及び画像データ、及びパターンマッチング結果を表示するためのデータ参照ウィンドウとを表示部に表示するための制御を行う表示制御部と
を有する半導体検査システム。 - 前記表示制御部は、前記位置情報に基づき、前記画像データと前記CADデータと、前記パターンの中心位置と、を重ねた画像又は前記画像データに対応する前記CADデータの位置情報の少なくともいずれかを表示する制御を行うことを特徴とする請求項15に記載の半導体検査システム。
- さらに、前記画像データ取得部を制御する制御部を備えた電子計算機と
を備えたことを特徴とする請求項15又は16に記載の半導体検査システム。 - ネットワーク経由もしくは外部接続型のメモリ経由でCADデータ及び電子顕微鏡の画像データを受信可能なデータ受信部と、
該データ受信部により取得されたパターンの画像データに基づいてパターンの第1の中心位置データを検出する第1の中心位置データ検出部と、
前記CADデータパターンの第2の中心位置データを検出する第2の中心位置データ検出部と、
前記第1の中心位置データと、前記第2の中心位置データとを照合し、当該第1の中心位置データと第2の中心位置データを一致させるように位置合わせ処理を行う照合部と
を備えたことを特徴とする半導体検査システム。 - パターンの画像データに基づいてパターンの第1の中心位置データを検出する第1の中心位置データ検出部と、
前記パターン形成におけるCADデータに基づいて、CADデータのパターンの第2の中心位置データを検出する第2の中心位置データ検出部と、
前記第1の中心位置データと、前記第2の中心位置データとを照合し、当該第1の中心位置データと第2の中心位置データを一致させるように位置合わせ処理を行う照合部と
を備えたことを特徴とするパターンマッチング装置。
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