JP6345937B2 - パターン形状検査装置及びパターン形状検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、パターンの形状欠陥を検査する装置及びその方法に関する。

半導体の露光工程においては、露光環境を管理するためにプロセスウィンドウ解析が行われる。露光工程では、ウェハ上に感光性樹脂（レジスト）を塗布し、露光装置を用いてパターンを転写する。このとき、パターンの出来を左右する値として、露光装置の露光量とフォーカス位置がある。現在、これらの値は、走査電子顕微鏡（SEM: Scanning Electron Microscope）によって撮像された露光工程後のパターン寸法により管理される。

プロセスウィンドウ解析では、パターン寸法が許容範囲内である露光量とフォーカス位置が求められる。ここで、プロセスウィンドウは、露光量とフォーカス位置の最適値を含む許容値を示す。プロセスウィンドウは、露光工程後のパターン寸法から作成される。プロセス解析により求められた最適値が露光条件として露光装置に設定される。

近年、パターンの微細化に伴い、パターンが高密度化している。このため、パターン同士の繋がりや、パターンの途切れなどの欠陥が増加している。プロセスウィンドウ解析を行う際、撮影した画像に欠陥が含まれると、異常なパターン寸法を取得してしまい、正しい解析が行われない。そのため、プロセスウィンドウ解析を行う際には、欠陥を含む画像を予め除外しておく必要がある。現在、この種の欠陥を含む画像は、検査者（オペレータ）が目視により除外している。そのため、検査者によって欠陥とする基準に差が生じてしまう。そこで、欠陥を含む画像を除外する作業を自動化する要求がある。

また、半導体製品の短納期化の要求の高まりとともに、プロセスウィンドウ解析の自動化の要求が高まっている。プロセスウィンドウ解析の自動化のためには、欠陥を含む画像を予め除外する作業も自動化することが求められる。

これまでに、欠陥を含む画像を自動で除外する手法として、検査対象画像のエッジ位置と検査基準のエッジ位置の差分から欠陥を検査する発明（特許文献１及び２）や、それらのエッジ位置の差分に加え、その方向の差分から欠陥を検査する発明（特許文献３）が開示されている。

特開２０１１−１４１２９５号公報 特開２００５−９８８８５号公報 特開２００１−３３８３０４号公報

露光工程又はエッチング工程で発生する欠陥には、ロスト、ネック、ブリッジ、スカムがある。ロストは、設計したパターンが解像されていない欠陥を指す。ネックは、１つのパターンが分裂してしまう欠陥を指す。パターンの幅が狭い箇所などでエッジがパターンの内部にくびれて、エッジ同士が接触してしまう、またそのような箇所でパターンが分断されてしまう現象である。ブリッジは、複数のパターンが繋がってしまう欠陥を指す。近隣のパターンの影響を受けてパターンが太く形成され、そのような箇所で近隣のパターンと接触してしまう現象である。スカムは、パターン間のレジスト残渣による欠陥を指す。パターンの裾部分などでレジストが除去されず、パターンの形状を乱してしまう現象である。

ロスト、ネック、ブリッジは発生すれば必ず欠陥となる。よって、以下の説明では、これらの欠陥を「明らかな欠陥」と呼ぶ。一方、スカムは、パターン形状の乱れの程度によって後の工程で重大な欠陥となったり、重大な欠陥にならなかったりする。そこで、以下の説明では、スカムを欠陥候補とも呼ぶ。

ところで、前述の特許文献１〜３には、欠陥の程度を評価する技術が開示されていない。このため、従来技術では、重大な欠陥にならないスカムを欠陥として扱ってしまったり、重大な欠陥となるスカムが検出されなかったりするおそれがある。

本発明は、以上の技術課題を考慮してなされたもので、スカムのように必ずしも欠陥とは限らないパターン形状の乱れについて欠陥の程度を評価し、その評価結果に基づいて該当パターンが欠陥か否かを検出する技術を提供する。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本明細書は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、検査対象画像内における基準パターン周辺のプロファイルから欠陥候補領域を特定する第１の計算部（第１の処理）と、特定された欠陥候補領域内の輝度分布を求め、当該輝度分布に基づいて欠陥の程度を与えるスコアを計算する第２の計算部（第２の処理）と、計算されたスコアと判定閾値との比較に基づいて検査対象画像中に含まれる欠陥の有無を判定する第３の計算部（第３の処理）とを有するパターン形状検査装置である。

本発明によれば、欠陥の可能性がある領域の欠陥の程度を、当該領域について算出されるスコアと判定閾値とで評価し、欠陥を含む画像とそうでない画像の自動判別を実現する。特にスカムのように必ずしも欠陥とは限らないパターン形状の乱れについても自動判定による欠陥の検出を可能とする。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

パターン形状検査装置の構成例を示す図。 実施例に係るパターン形状検査方法を説明するフローチャート。 プロファイルの取得方向を説明する図。 プロファイルにおけるエッジの特徴を説明する図。 電子線の走査方向と等しい方向に進むエッジのプロファイルの特徴を説明する図。 欠陥候補領域の設置方法１を説明する図。 欠陥候補領域の設置方法２を説明する図。 欠陥候補領域の設置方法３を説明する図。 明らかな欠陥の検出例を示す図。 欠陥候補の程度評価例を示す図。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施態様は、後述する形態例に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々の変形が可能である。

［パターン形状検査装置の構成］
図１に、パターン形状検査装置のハードウェア構成を示す。パターン形状検査装置は、表示装置１と、計算機２と、データベース３と、入力装置４とで構成される。データベース３には、荷電粒子線装置（例えば走査電子顕微鏡（SEM: Scanning Electron Microscope）や集束イオンビーム（FIB： Focused Ion Beam）装置）で撮像された画像データや検査工程に際して必要となる各種の情報が格納される。計算機２には、露光工程やエッチング工程で形成される微細パターンの欠陥検査を行うためのソフトウェアがインストールされており、ＣＰＵが当該ソフトウェアを実行する。入力装置４は、例えばキーボード、マウス等で構成される。図１は、パターン形状検査装置が荷電粒子線装置から独立した装置であるものとして表しているが、パターン形状検査装置は荷電粒子線装置の機能の一部として実装されても良い。

［パターン形状検査装置が実行する検査動作］
図２に、パターン形状検査装置において実行される検査動作を示す。なお、後述する処理ステップは、ソフトウェアを実行する計算機２が実行する。

［ステップ１０１］
計算機２は、荷電粒子線装置を制御してパターン画像を撮像する又はデータベース３から既に格納されているパターン画像を読み出す。パターン画像の撮像には、例えば走査電子顕微鏡や集束イオンビーム装置を使用する。ただし、微細化が進むパターンを高精度に測定するには極めて高い倍率が要求されるため、一般的に分解能が集束イオンビーム装置に勝る走査電子顕微鏡を使用する。

［ステップ１０２］
計算機２は、オペレータによる基準パターンと検査パラメータの入力を受け付ける。オペレータによる情報の入力には、計算機２に接続された表示装置１及び入力装置４が使用される。基準パターンには、次の３つのうちいずれかを使用する。
・該当パターンにおいて最も出来のよいパターンを撮影した、欠陥を含まないＳＥＭ画像
・計測対象パターンの設計データ
・リソシミュレータによって生成したシミュレーションパターン

検査パラメータは、例えば測定対象のパターンサイズと、欠陥を判別する際に使用するしきい値である。測定対象のパターンサイズは、パターンが拡大・縮小する幅を推測するために使用され、その大きさに応じてステップ１０５で使用するプロファイルの探索幅が決定される。ただし、基準パターンとして設計データが入力された場合は、計算機２によって、設計データに基づいて測定対象のパターンサイズを自動判別してもよい。探索幅は、基準エッジを中心線とする左右両方向への探索範囲を与える。

［ステップ１０３］
計算機２は、基準エッジの情報をメモリやストレージ（データベース３を含む。以下同じ。）に登録する。基準エッジは、ステップ１０２でオペレータが入力した基準パターンに基づいて計算機２が自動的に作成する。登録する情報は、連続するエッジ毎のエッジの位置、及びそれらのエッジの法線方向である。基準パターンにＳＥＭ画像が入力された場合、計算機２は、予め画像処理等によるエッジ検出を実行する必要がある。

［ステップ１０４］
計算機２は、基準パターンと対象画像の位置関係を補正する。位置補正には、公知の手法を用いることができる。例えば両パターンの相対位置を変えながらその相違度又は類似度を求め、その度合いを表す値が最大又は最小になる位置を検出する方法を用いることができる。相違度又は類似度の算出には、一般に、相互相関や画像の明るさを正規化した正規化相関で求まるパラメータ等を用いることができる。

［ステップ１０５］
計算機２は、対象画像での基準エッジ周辺のプロファイルを評価する。具体的には、計算機２は、対象エッジの有無、対象エッジの基準エッジからの距離、対象エッジの表面形状の乱れの有無を求め、その結果をメモリやストレージに登録する。ここで、対象エッジとは、対象画像をプロファイル解析することによって検出されるエッジである。

まず、計算機２は、基準エッジ周辺の対象エッジの有無を検出するために、基準エッジの垂直方向であり、かつ、探索幅の範囲についてプロファイルを取得する。図３に、プロファイルの取得範囲３０５を示す。基準エッジ点３０２に対するプロファイルは、基準エッジ点３０３と３０４を結ぶ方向に対して垂直方向に探索幅の範囲で取得される。

計算機２は、取得されたプロファイルに次の３つの特徴がある場合、対象エッジが存在すると判断する。各特徴を、図４を用いて説明する。
・プロファイル４０１を微分したプロファイル４０２中にゼロを横断するゼロクロス点４０３があること
・ゼロクロス点４０３に対応する輝度４０７がしきい値４０８以上であること
・ゼロクロス点４０３周辺の輝度が連続してしきい値４０８以上であること

なお、プロファイル４０１中にエッジが複数存在する場合、又は、エッジの幅４０９が極端に大きい場合、計算機２は、当該対象エッジを危険な点として管理する。もっとも、危険な点と判断する基準は、これら２つの基準に限らない。例えばエッジに対応する頂上４０４の付近で変化量の少ない点が連続する場合なども判断基準に用いても良い。判断基準は、検査に要求される厳密さの度合いに応じて定めれば良い。

ところで、基準エッジ点３０２の垂直方向がＳＥＭ画像の撮影時における電子線の走査方向と同じ場合、ホワイトバンド（プロファイルの高輝度部分）が現れない現象が起きる場合がある。当該現象への対応策として、電子線の走査方向のエッジに顕著な特徴を用いて再度エッジ検出を行う機能を搭載してもよい。電子線の走査方向のエッジに顕著な特徴とは、例えばホワイトバンドが現れず、パターンの影が現れるという特徴である。

前述した危険な点には、例えばプロファイル中に次の２つ特徴が現れることで分かる。各特徴を、図５を用いて説明する。
・微分プロファイル中に複数のゼロクロス点５０１及び５０２が存在すること
・ゼロクロス点間の積分値（斜線で示す領域５０３の積分値）がしきい値以上であること
なお、判定用のしきい値は、対象画像のコントラストの強弱に合わせて設定する。コントラストが弱い場合はその値を小さくし、コントラストが強い場合はその値を大きくする。以上の処理によって対象エッジが検出できた場合、計算機２は、検出された対象エッジから基準エッジまでの距離をメモリやストレージに登録する。また、危険な点とされた場合、計算機２は、危険性があることもメモリやストレージに登録する。

［ステップ１０６］
計算機２は、ステップ１０５の評価結果に基づいて「ロスト」が検出されたか否かを判定する。因みに、１つの連続する基準パターンに対して対象エッジが１点も検出できなかった場合、計算機２は、ロストが発生していると判断する。ロストが検出された場合、計算機２は、欠陥程度の評価値を与えるスコアを「０」としてステップ１０９に進む。

［ステップ１０７］
計算機２は、ステップ１０５の評価結果に基づいて、ロスト以外の欠陥の可能性がある領域を欠陥候補領域として登録する。欠陥候補領域とは、欠陥が発生している危険性が高い領域である。欠陥候補領域は、欠陥候補箇所を内部に含むように、欠陥候補箇所の周囲に設置される。欠陥候補箇所とは、ステップ１０５の評価結果において、欠陥候補点が連続した箇所である。欠陥候補点とは、対象エッジが見つからなかった点と危険な点で与えられる。

計算機２は、欠陥候補領域毎に欠陥候補種類、位置及び大きさを、メモリやストレージに登録する。欠陥候補種類は、該当箇所で発生していそうな欠陥の種類であり、前述の通り、明らかな欠陥（ネック、ブリッジ）と欠陥候補（スカム）のどちらかである。欠陥候補領域は、欠陥候補箇所の周囲に設置するが、その欠陥候補箇所の欠陥候補種類が、対応する欠陥候補領域の欠陥候補種類となる。

欠陥候補箇所の欠陥候補種類は、その欠陥候補箇所を構成する欠陥候補点の種類によって判別する。欠陥候補点の種類は、エッジが検出されない点又は危険性のある点である。エッジが検出されない点が連続した場合は明らか欠陥とする。また、危険な点が連続した場合、及び、エッジが検出されない点と危険な点が混在した場合は欠陥候補とする。

ここで、欠陥候補箇所を判別するための欠陥候補点が連続する長さのしきい値は、ステップ１０２でオペレータが入力した値を用いる。欠陥候補点が連続していても、その連続する長さがしきい値未満の場合は、重大な欠陥でないとして欠陥候補箇所としない。

次に、計算機２は、欠陥候補領域の位置と大きさを求める。ここで、欠陥候補領域の位置と大きさは、その欠陥候補種類と近隣の欠陥候補箇所の有無に応じ、以下に示す３つの方法を用いて求める。

１つ目の方法は、欠陥候補種類に関わらず、近隣に欠陥候補箇所がある場合に用いられる。この場合には、２つの欠陥候補箇所の間で欠陥が発生していると予測されるので、計算機２は、２つの欠陥候補箇所の間に欠陥候補領域を設置する。例えば図６のように、２つの欠陥候補箇所６０３及び６０４の始点と終点、長さが合致しない場合、計算機２は、欠陥候補領域６０５を、欠陥候補箇所６０３及び６０４の全てを包含するよう設置する。

２つ目の方法は、欠陥候補種類がスカムの場合（欠陥候補種類がネックでもブリッジでもない場合）に使用する。スカムは、近隣のパターンとの間の下地領域に発生すると推測できるため、近隣のパターンとの間の下地にあたる領域に欠陥候補領域を設置する。図７の場合は、欠陥候補箇所７０３を含む基準エッジ７０１と、その近隣の基準エッジ７０２との間に設置する。

３つ目の方法は、欠陥候補種類が明らかな欠陥の場合に使用する。この場合、欠陥は基準エッジに対して対象エッジが検出された側で発生している可能性が高い。そのため、対象エッジに対して基準エッジの反対側に欠陥候補箇所を含む欠陥候補領域を設置する。図８の場合、欠陥候補箇所８０４の欠陥候補領域８０５は、対象エッジ８０３が位置する側の近隣の基準エッジ８０２との間に設置する。

しかし、欠陥候補領域として登録する面積が小さいと、欠陥の検出が十分に行われない。このため、欠陥候補領域の幅は、ある程度の大きさを必要とする。そのため、欠陥候補箇所の長さが短い場合、計算機２は、欠陥候補領域の幅を拡大する処理を実行する。

以上の処理を全ての欠陥候補箇所に対して行うが、１つの欠陥候補箇所に対して１つの欠陥候補領域が設定されるとは限らず、複数の欠陥候補領域が設置されることもある。しかし、既に同じ位置に欠陥候補領域が設置されている場合は処理を行わない。また、近隣に基準エッジが存在しない欠陥候補箇所は、重度な欠陥である可能性が低いため欠陥候補領域を設置しない。

［ステップ１０８］
計算機２は、欠陥候補領域の欠陥程度の評価を実行する。明らかな欠陥である「ネック」及び「ブリッジ」では、いずれも、あるエッジが他のエッジと接触している場合に欠陥となる。そこで、欠陥候補領域内の２つのエッジが接触していた場合、計算機２は、「欠陥」と評価する。一方、欠陥候補であるスカムは、近隣のエッジとの距離が近いほどその危険性が増大する。そこで、計算機２は、欠陥候補の程度を、欠陥候補領域内の２つの対象エッジがどれほど近い位置にあるかを基準に評価する。

ここで、計算機２は、２つの対象エッジの接触および距離を、欠陥候補領域内で一定値以上の輝度を持つ点の塊と塊の距離から求める。輝度が一定値以上の点の塊は、そこに対象エッジが存在していることを意味する。２つの対象エッジが接触していれば、対応する塊が２つの対象エッジ間で連続する。そこで、計算機２は、各欠陥候補領域で次の処理を行う。

まず、計算機２は、欠陥候補領域の画像を二値化する。次に、二値化した結果から、しきい値以上の輝度をもつ点の塊が２つの対象エッジ間で連続しているかを確認する。２つの対象エッジの連続が確認された場合、計算機２は、スコアを「０」に設定してステップ１０９に進む。一方、２つの対象エッジの連続が確認されず、かつ、欠陥候補種類がスカムの場合、計算機２は、しきい値以上の輝度をもつ点の塊と塊の距離を求めてスコアを出力する。

図９を用い、欠陥候補領域内の２つの対象エッジ間での、しきい値以上の輝度を持つ点の塊の連続を確認する方法を説明する。図９では、２つの欠陥候補箇所９０２と９０７の間に欠陥候補領域９０１が設定されている。欠陥候補点９０５及び９０６は、欠陥候補箇所９０２が所属する基準エッジ９０３の対象エッジ９０４の端点である。９１０は、しきい値以上の輝度をもつ塊である。ここで、欠陥候補点９０５及び９０６と対向する対象エッジ９０９のいずれかの点が所属する塊が連続していたら欠陥となる。

そこで、計算機２は、欠陥候補点９０５又は９０６が所属する塊を任意の輝度で塗りつぶし、対向する対象エッジ９０９の欠陥候補領域内のいずれかの点で等しい輝度が確認されれば、当該欠陥候補領域を「欠陥」と判定する。なお、２つのエッジ間の塊の連続を確認する方法はこれに限らず、例えば欠陥候補点９０５又は９０６が所属する塊を構成する全ての点の座標をメモリに登録し、その中に対象エッジ９０９の座標が含まれるかなどで確認してもよい。

図１０を用い、しきい値以上の輝度を持つ点の集合である２つの塊間の距離に基づいて欠陥の程度を算出する方法を説明する。図１０は、欠陥候補箇所１００２とその対向する基準エッジ１００６との間に設置した欠陥候補領域１００１を示す。１００５および１００８は、しきい値以上の輝度を持つ点の塊を示す。ここで、欠陥候補箇所１００２を含む塊１００５と、対向する対象エッジ１００７との距離が短いことが危険性の高いことを意味する。

そこで、計算機２は、欠陥候補箇所１００２の各点から、その点を含む塊１００５と対向する対象エッジ１００７との距離１００９を求め、正常な場合の距離１０１０と比較する。正常な場合の距離１０１０は、欠陥候補箇所１００２の各点から対向する基準エッジ１００６までの距離を用いる。計算機２は、正常な距離１０１０に対する実際の距離１００９の割合をスコアとする。欠陥候補箇所が１画像内で複数ある場合は、最も低いスコアを最終スコアとする。

［ステップ１０９］
計算機２は、以上の検査ステップにおいて取得されたスコアに基づき、対象画像が欠陥を含むか否かを判定する。欠陥とするスコアのしきい値は、ステップ１０２でオペレータによって入力された値を用いる。例えば前述の検査ステップで欠陥が検出されていない場合、計算機２はスコアを「１００」とする。一方、前述の検査ステップで欠陥が検出された場合、計算機２は、取得したスコアがしきい値より下回った場合に欠陥を含むと判定し、スコアがしきい値を上回る場合に欠陥を含まないと判定する。

［実施例の効果］
前述の通り、本実施例に係るパターン形状検査装置は、基準エッジ周辺のプロファイルから対象エッジの有無、対象エッジの基準エッジからの距離、対象エッジの表面形状の乱れの有無を求め、これらの情報に基づいて「ロスト」欠陥の有無を判定し、ロスト以外の欠陥の可能性がある領域を欠陥候補領域として登録する。

次に、本実施例に係るパターン形状検査装置は、個々の欠陥候補領域について欠陥候補種類とその位置と大きさを求め、欠陥候補種類がスカムである場合（欠陥候補種類がネックでもブリッジでもない場合）には、欠陥候補領域内の２つの対象エッジ間にあって、しきい値以上の輝度を持つ点の塊と塊との距離を求め、当該距離の正常な距離に対する割合をスコアとして計算する。すなわち、本実施例に係るパターン形状検査装置は、欠陥候補種類がスカムである欠陥候補領域について欠陥の程度を示すスコアを計算する。

なお、本実施例に係るパターン形状検査装置は、欠陥候補種類が明らかな欠陥（ロスト、ネック、ブリッジ）であると判定した場合、スコアをゼロに設定する。その後、本実施例に係るパターン形状検査装置は、当該スコア値とオペレータが設定したしきい値とを比較し、欠陥の有無を自動判定する。この際、スカムについても予め定めたルールに従いスコアが計算されているため、欠陥とすべきスカムと欠陥とすべきでないスカムの自動判別が可能となる。

また、しきい値は、オペレータが自由に設定できるため、オペレータの経験に基づく判定結果も得ることができる。なお、本実施例の場合、判断に使用したスコアの計算手法やしきい値を保存できるため、スカムの欠陥の程度に対する判断基準の客観性を担保できる。なお、しきい値は、パターン形状検査装置内にデフォルト値として設定されている値を用いても良い。

［他の実施例］
本発明は、上述した実施例の構成に限定されるものでなく、様々な変形例を含んでいる。例えば前述の実施例の場合、明らかな欠陥の場合のスコア値を０（ゼロ）、欠陥でない場合のスコア値を１００としたが、明らかな欠陥の場合のスコア値を１００、欠陥でない場合のスコア値を０（ゼロ）としても良い。また、欠陥でない場合のスコア値を０（ゼロ）とする場合に、欠陥候補領域内に複数の欠陥候補箇所があるとき、計算機２は、欠陥候補箇所毎に計算されるスコアの最大値を最終スコアとすれば良い。

上述の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために、一部の実施例について詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備える必要は無い。また、ある実施例の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成に他の構成を追加し、又は、各実施例の一部構成を他の構成で置換し、又は各実施例の一部構成を削除することも可能である。

また、上述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路その他のハードウェアとして実現しても良い。また、上記の各構成、機能等は、それぞれの機能を実現するプログラムをプロセッサが解釈して実行することにより実現しても良い。すなわち、各構成等をソフトウェアにより実現しても良い。この場合、各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD（Solid State Drive）等の記憶装置、ICカード、SDカード、DVD等の記憶媒体に格納することができる。

また、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示すものであり、製品上必要な全ての制御線や情報線を表すものでない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。

１…表示装置
２…計算機
３…データベース
４…入力装置
３０１…基準エッジ
３０２…基準エッジ点
３０３…基準エッジ点
３０４…基準エッジ点
３０５…プロファイルの取得範囲
６０１…基準エッジ
６０２…基準エッジ
６０３…欠陥候補箇所
６０４…欠陥候補箇所
６０５…欠陥候補領域
７０１…基準エッジ
７０２…基準エッジ
７０３…欠陥候補箇所
７０４…欠陥候補領域
８０１…基準エッジ
８０２…基準エッジ
８０３…対象エッジ
８０４…欠陥候補箇所
８０５…欠陥候補領域
９０１…欠陥候補領域
９０２…欠陥候補箇所
９０３…基準エッジ
９０４…対象エッジ
９０５…欠陥候補点
９０６…欠陥候補点
９０７…欠陥候補箇所
９０８…基準エッジ
９０９…対象エッジ
９１０…しきい値以上の輝度を持つ塊
１００１…欠陥候補領域
１００２…欠陥候補箇所
１００３…基準エッジ
１００４…対象エッジ
１００５…しきい値以上の輝度を持つ塊
１００６…基準エッジ
１００７…対象エッジ
１００８…しきい値以上の輝度を持つ塊
１００９…塊間の距離
１０１０…正常な距離

Claims (9)

1. 検査対象とする画像を記憶する記憶装置と、
   前記画像を解析するソフトウェアを実行するプロセッサと、
   を有するパターン形状検査装置であって、
   前記プロセッサは、
   検査対象とする前記画像と基準パターンとの位置関係を補正する処理と、
   前記基準パターンの基準エッジに対して垂直な方向にプロファイルを取得する処理と、
   前記プロファイル中にエッジが複数存在するか、または、前記プロファイル中に存在するエッジの幅が正常と考えられる所定の値よりも大きい場合に、前記エッジを対象エッジとして登録する処理と、
   登録された前記対象エッジと前記対象エッジに隣接するパターンの基準エッジとの間に、双方の前記基準エッジを含むように欠陥候補領域を設定する処理と、
   前記欠陥候補領域内でしきい値以上の輝度を有する高輝度領域を特定する処理と、
   前記高輝度領域が前記対象エッジと前記隣接するパターンの前記基準エッジとにまたがっている場合に前記欠陥候補領域を欠陥と判定する処理と、
   前記高輝度領域が前記対象エッジと前記隣接するパターンの前記基準エッジとの間で連続していない個別の領域となっている場合に、前記個別の領域間の距離を算出して前記距離に基づいて欠陥の程度を示すスコアを決定し、前記スコアがしきい値より低い場合に前記欠陥候補領域を欠陥と判定する処理と、
   を実行するパターン形状検査装置。
2. 請求項１に記載のパターン形状検査装置において、
   前記プロセッサは、前記プロファイルにおいてエッジが検出されない点がしきい値より大きい長さで連続した場合、スコアを第１の値に設定する処理と、
   前記欠陥候補領域のスコアを、正常な場合の距離に対する前記個別の領域間の距離の割合である第２の値に設定する処理と、
   をさらに実行することを特徴とするパターン形状検査装置。
3. 請求項２に記載のパターン形状検査装置において、
   前記プロセッサは、前記第２の値を、前記欠陥候補領域内にある全ての欠陥候補箇所について計算し、前記全ての欠陥候補箇所について計算された前記第２の値のうちの最大値又は最小値を、対象とする前記欠陥候補領域の最終スコアとして使用する、
   ことを特徴とするパターン形状検査装置。
4. 請求項１に記載のパターン形状検査装置において、
   前記プロセッサは、前記プロファイルに高輝度領域が現れない場合、前記検査対象とする画像の撮像時における荷電粒子のスキャン方向に応じたエッジの特徴を用いて再度エッジ検出を行う、
   ことを特徴とするパターン形状検査装置。
5. 請求項１に記載のパターン形状検査装置において、
   前記プロセッサは、前記プロファイルにおいてエッジが検出されない点がしきい値より大きい長さで連続した場合、基準パターンの基準エッジに対応する対象エッジに対して前記基準エッジの反対側に前記欠陥候補領域を特定する、
   ことを特徴とするパターン形状検査装置。
6. 請求項１に記載のパターン形状検査装置において、
   前記しきい値は、オペレータにより設定される、
   ことを特徴とするパターン形状検査装置。
7. 検査対象とする画像を記憶する記憶装置と、
   前記画像を解析するソフトウェアを実行するプロセッサと、
   を有するパターン形状検査装置において、
   前記プロセッサが、
   検査対象とする前記画像と基準パターンとの位置関係を補正する処理と、
   前記基準パターンの基準エッジに対して垂直な方向にプロファイルを取得する処理と、
   前記プロファイル中にエッジが複数存在するか、または、前記プロファイル中に存在するエッジの幅が正常と考えられる所定の値よりも大きい場合に、前記エッジを対象エッジとして登録する処理と、
   登録された前記対象エッジと前記対象エッジに隣接するパターンの基準エッジとの間に、双方の前記基準エッジを含むように欠陥候補領域を設定する処理と、
   前記欠陥候補領域内でしきい値以上の輝度を有する高輝度領域を特定する処理と、
   前記高輝度領域が前記対象エッジと前記隣接するパターンの前記基準エッジとにまたがっている場合に前記欠陥候補領域を欠陥と判定する処理と、
   前記高輝度領域が前記対象エッジと前記隣接するパターンの前記基準エッジとの間で連続していない個別の領域となっている場合に、前記個別の領域間の距離を算出して前記距離に基づいて欠陥の程度を示すスコアを決定し、前記スコアがしきい値より低い場合に前記欠陥候補領域を欠陥と判定する処理と、
   を実行することを特徴とするパターン形状検査方法。
8. 請求項７に記載のパターン形状検査方法において、
   前記プロセッサは、前記プロファイルにおいてエッジが検出されない点がしきい値より大きい長さで連続した場合、スコアを第１の値に設定する処理と、
   前記欠陥候補領域のスコアを、正常な場合の距離に対する前記個別の領域間の距離の割合である第２の値に設定する処理と、
   をさらに実行することを特徴とするパターン形状検査方法。
9. 請求項８に記載のパターン形状検査方法において、
   前記プロセッサは、前記欠陥候補領域についての前記第２の値を、同じ欠陥候補領域内にある全ての欠陥候補箇所について計算し、当該全ての欠陥候補箇所について計算された前記第２の値のうちの最大値又は最小値を、対象とする前記欠陥候補領域の最終スコアとして使用する、
   ことを特徴とするパターン形状検査方法。

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