JP6510823B2 - Overlay measuring apparatus and overlay measuring method - Google Patents

Overlay measuring apparatus and overlay measuring method Download PDF

Info

Publication number
JP6510823B2
JP6510823B2 JP2015010929A JP2015010929A JP6510823B2 JP 6510823 B2 JP6510823 B2 JP 6510823B2 JP 2015010929 A JP2015010929 A JP 2015010929A JP 2015010929 A JP2015010929 A JP 2015010929A JP 6510823 B2 JP6510823 B2 JP 6510823B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
evaluation value
image
layer
function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015010929A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016136563A (en
Inventor
松村 明
明 松村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Screen Holdings Co Ltd
Original Assignee
Screen Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Screen Holdings Co Ltd filed Critical Screen Holdings Co Ltd
Priority to JP2015010929A priority Critical patent/JP6510823B2/en
Publication of JP2016136563A publication Critical patent/JP2016136563A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6510823B2 publication Critical patent/JP6510823B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

本発明は、バーニアパターンを示す画像から基板上の2層間のずれ量を取得するオーバーレイ計測技術に関する。   The present invention relates to an overlay measurement technique for acquiring the displacement between two layers on a substrate from an image showing a vernier pattern.

半導体装置の製造では、基板上に回路パターンを含む複数の層が積層される。このとき、従来より、層間の理想的な位置からの相対的な距離(以下、「ずれ量」という。)の計測が行われている。ずれ量は、正確には、一の層が含むパターンと他の層が含むパターンとの相対位置のずれ量である。ずれ量の計測は、オーバーレイ計測と呼ばれ、計測結果は、品質管理や製造工程の改善等に利用される。オーバーレイ計測の一手法として、一の層に主尺パターンを含め、他の層に副尺パターンを含め、これらのパターンを含む画像からずれ量を取得する手法が知られている。例えば、特許文献1では、ずれ量の読み取り精度を向上することができるバーニアパターンが開示されている。   In the manufacture of a semiconductor device, a plurality of layers including a circuit pattern are stacked on a substrate. At this time, conventionally, measurement of a relative distance (hereinafter, referred to as “displacement amount”) from an ideal position between layers has been performed. The amount of deviation is exactly the amount of deviation between the relative position of the pattern contained in one layer and the pattern contained in the other layer. The measurement of the displacement amount is called overlay measurement, and the measurement result is used for quality control, improvement of the manufacturing process, and the like. As one method of overlay measurement, there is known a method of acquiring a shift amount from an image including a main scale pattern in one layer, a sub-scale pattern in another layer, and an image including these patterns. For example, Patent Document 1 discloses a vernier pattern capable of improving the reading accuracy of the deviation amount.

なお、通常、「バーニア」とは副尺を指すが、以下の説明では、主尺および副尺の双方を含むパターンを「バーニアパターン」と呼び、バーニアパターンを含む画像を「バーニアパターン画像」と呼ぶ。   Although "vernier" usually refers to a vernier, in the following description, a pattern including both main and verniers is referred to as "vernier pattern", and an image including a vernier pattern is referred to as "vernier pattern image". Call.

特開平04−000587号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-000587

ところで、バーニアパターンを利用する計測では、主尺のパターン要素の位置と副尺のパターン要素の位置とが一致する位置が、目視により取得される。この計測を自動化するには、例えば、まず、主尺の各パターン要素のエッジが求められ、エッジからパターン要素の中心線である主尺中心線の位置が求められる。副尺についても各パターン要素のエッジからパターン要素の中心線である副尺中心線の位置が求められる。そして、最も近い主尺中心線と副尺中心線との組合せが特定される。   By the way, in measurement using a vernier pattern, the position where the position of the pattern element of the main scale and the position of the pattern element of the vernier coincide is visually obtained. In order to automate this measurement, for example, the edge of each pattern element of the main scale is first determined, and the position of the main scale center line which is the center line of the pattern element is determined from the edge. Also for the vernier, the position of the vernier center line which is the center line of the pattern element is determined from the edge of each pattern element. Then, the combination of the nearest main scale center line and the vernier center line is specified.

しかし、上記処理では演算量が多くなる。また、実際には、パターン形成時の不具合や撮像系の影響により、一部のパターン要素が消失したり、変形したりする場合がある。その結果、計測の自動化により、目視の場合とは大きく異なる計測結果が得られてしまう虞がある。   However, in the above processing, the amount of operation increases. Also, in practice, some pattern elements may disappear or be deformed due to a defect at the time of pattern formation or an influence of an imaging system. As a result, automation of measurement may result in measurement results that are significantly different from the case of visual observation.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、バーニアパターン画像から、比較的簡単な処理で高い精度にて層間のずれ量を取得することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to obtain an amount of misalignment between layers with high accuracy and relatively simple processing from a vernier pattern image.

請求項1に記載の発明は、第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測装置であって、一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する要素対画像取得部と、要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す評価値を取得する評価値取得部と、複数の要素対に関して得られた複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する関数取得部と、評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するずれ量取得部とを備え、前記評価値取得部が、前記要素対画像を前記軸を中心として反転し、反転前の画像と反転後の画像との一致度を前記評価値として取得する。 The invention according to claim 1 is that the first pattern includes a plurality of first pattern elements arranged at equal intervals in a predetermined arrangement direction, and the second patterns are arranged at equal intervals in the arrangement direction. Imaging the first pattern included in the first layer formed on the substrate and the second pattern included in the second layer overlapping the first layer, the plurality of second pattern elements being arranged; An overlay measuring device for acquiring a shift amount between the first layer and the second layer in the arrangement direction from a vernier pattern image obtained by An element pair image showing an element pair which is a combination of a second pattern element corresponding to one pattern element is acquired from the vernier pattern image, and an element pair image perpendicular to the arrangement direction from the element pair image Centered on the An evaluation value function indicating the relationship between the position in the array direction and the evaluation value based on an evaluation value acquiring unit that acquires an evaluation value indicating the symmetry of the element pair and a plurality of evaluation values obtained for a plurality of element pairs The position where the evaluation value is maximized in the array direction is acquired from the function acquiring unit that acquires the function and the evaluation value function, and the amount of deviation between the first layer and the second layer is acquired from the position The evaluation value acquisition unit inverts the element pair image with the axis as a center, and acquires, as the evaluation value, the degree of coincidence between the image before inversion and the image after inversion.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のオーバーレイ計測装置であって、前記評価値取得部において、前記軸が、前記要素対の第1パターン要素および第2パターン要素のうち、前記配列方向に関して幅が大きい方を基準に定められている。   The invention set forth in claim 2 is the overlay measurement device according to claim 1, wherein, in the evaluation value acquisition unit, the axis is one of a first pattern element and a second pattern element of the element pair. It is determined on the basis of the larger width in the arrangement direction.

請求項に記載の発明は、請求項に記載のオーバーレイ計測装置であって、前記第1パターン要素および前記第2パターン要素のうち、前記軸を定める基準となるパターン要素が、前記軸を中心として対称である。 The invention according to claim 3 is the overlay measurement apparatus according to claim 2 , wherein, of the first pattern element and the second pattern element, a pattern element serving as a reference for determining the axis has the axis It is symmetrical as the center.

請求項に記載の発明は、請求項1ないしのいずれかに記載のオーバーレイ計測装置であって、前記関数取得部が、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値に、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数をフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、前記評価値関数を取得する。
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載のオーバーレイ計測装置であって、前記関数取得部が、前記配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値にフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数を取得し、前記複数の暫定関数に基づいて前記評価値関数を取得する
The invention set forth in claim 4 is the overlay measurement device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the function acquisition unit is provided to the plurality of evaluation values corresponding to the positions of the plurality of element pairs, The evaluation value function is obtained by fitting a model function including at least one unknown coefficient to determine the value of the at least one unknown coefficient.
The invention according to claim 5 is the overlay measurement device according to any one of claims 1 to 3, wherein the function acquisition unit is configured such that a vertex is located at each of a plurality of positions preset in the arrangement direction. And fitting a model function including at least one unknown coefficient to the plurality of evaluation values corresponding to the positions of the plurality of element pairs to determine the value of the at least one unknown coefficient. A provisional function is acquired, and the evaluation value function is acquired based on the plurality of provisional functions .

請求項に記載の発明は、第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測装置であって、一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する要素対画像取得部と、要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す評価値を取得する評価値取得部と、複数の要素対に関して得られた複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する関数取得部と、評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するずれ量取得部とを備え、前記関数取得部が、前記配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値にフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数を取得し、前記複数の暫定関数に基づいて前記評価値関数を取得する。 In the invention according to claim 6 , the first pattern includes a plurality of first pattern elements arranged at equal intervals in a predetermined arrangement direction, and the second patterns are arranged at equal intervals in the arrangement direction. Imaging the first pattern included in the first layer formed on the substrate and the second pattern included in the second layer overlapping the first layer, the plurality of second pattern elements being arranged; An overlay measuring device for acquiring a shift amount between the first layer and the second layer in the arrangement direction from a vernier pattern image obtained by An element pair image showing an element pair which is a combination of a second pattern element corresponding to one pattern element, acquired from the vernier pattern image, and an element pair image perpendicular to the arrangement direction Centered on the An evaluation value function indicating the relationship between the position in the array direction and the evaluation value based on an evaluation value acquiring unit that acquires an evaluation value indicating the symmetry of the element pair and a plurality of evaluation values obtained for a plurality of element pairs The position where the evaluation value is maximized in the array direction is acquired from the function acquiring unit that acquires the function and the evaluation value function, and the amount of deviation between the first layer and the second layer is acquired from the position A model acquisition unit including a quantity acquisition unit, the function acquisition unit having a vertex located at each of a plurality of positions preset in the arrangement direction, and including at least one unknown coefficient; A plurality of provisional functions are obtained by fitting to the plurality of evaluation values corresponding to the positions of the plurality to determine the value of the at least one unknown coefficient, and the evaluation value function is acquired based on the plurality of provisional functions That.

請求項に記載の発明は、請求項に記載のオーバーレイ計測装置であって、前記関数取得部が、前記複数の暫定関数のうち、最も前記複数の評価値にフィッティングされたものに対応する位置を仮の一致位置として取得し、前記仮の一致位置およびその近傍の位置のうち、最も評価値が高い位置およびその近傍の位置を複数の選択位置として選択し、前記複数の選択位置に対応する複数の選択評価値に、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数をフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、前記評価値関数を取得する。 The invention according to claim 7 is the overlay measurement device according to claim 6 , wherein the function acquisition unit corresponds to one of the plurality of provisional functions fitted most to the plurality of evaluation values. The position is acquired as a temporary matching position, and the position with the highest evaluation value and the position in the vicinity among the positions in the temporary matching position and in the vicinity thereof are selected as a plurality of selection positions, corresponding to the plurality of selection positions The evaluation value function is obtained by fitting a model function including at least one unknown coefficient to a plurality of selected evaluation values to determine the value of the at least one unknown coefficient.

請求項に記載の発明は、請求項に記載のオーバーレイ計測装置であって、前記関数取得部が、前記評価値関数からの前記複数の選択評価値の偏差を求め、前記偏差に基づいて前記複数の選択評価値の一部を複数の更新選択評価値として選択し、前記複数の更新選択評価値に、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数をフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、更新された評価値関数を取得する。 The invention according to claim 8 is the overlay measurement device according to claim 7 , wherein the function acquisition unit obtains a deviation of the plurality of selected evaluation values from the evaluation value function, and based on the deviation. A part of the plurality of selection evaluation values is selected as a plurality of update selection evaluation values, and a model function including at least one unknown coefficient is fitted to the plurality of update selection evaluation values to obtain the value of the at least one unknown coefficient To obtain an updated evaluation value function.

請求項に記載の発明は、第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測方法であって、a)それぞれが、一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す複数の要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する工程と、b)前記複数の要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す複数の評価値を取得する工程と、c)前記複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する工程と、d)前記評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得する工程とを備え、前記b)工程において、前記要素対画像が前記軸を中心として反転され、反転前の画像と反転後の画像との一致度が前記評価値として取得される
請求項10に記載の発明は、第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測方法であって、a)それぞれが、一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す複数の要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する工程と、b)前記複数の要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す複数の評価値を取得する工程と、c)前記複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する工程と、d)前記評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得する工程とを備え、前記c)工程において、前記配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値にフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数が取得され、前記複数の暫定関数に基づいて前記評価値関数が取得される
In the invention according to claim 9 , the first pattern includes a plurality of first pattern elements arranged at equal intervals in a predetermined arrangement direction, and the second patterns are arranged at equal intervals in the arrangement direction. Imaging the first pattern included in the first layer formed on the substrate and the second pattern included in the second layer overlapping the first layer, the plurality of second pattern elements being arranged; An overlay measurement method for acquiring the amount of deviation between the first layer and the second layer in the arrangement direction from the vernier pattern image obtained in step a), each of Acquiring from the vernier pattern image a plurality of element pair images indicating an element pair that is a combination with a second pattern element corresponding to the one first pattern element; b) from the plurality of element pair images , In the array direction Obtaining a plurality of evaluation values indicating symmetry of an element pair centered on a vertical axis, and c) showing a relationship between a position in the array direction and the evaluation value based on the plurality of evaluation values. Obtaining an evaluation value function, and d) acquiring a position at which the evaluation value is maximum in the arrangement direction from the evaluation value function, and a shift amount between the first layer and the second layer from the position Acquiring at the step b), the element pair image is inverted about the axis, and the degree of coincidence between the image before inversion and the image after inversion is acquired as the evaluation value .
In the invention according to claim 10, the first pattern includes a plurality of first pattern elements arranged at equal intervals in a predetermined arrangement direction, and the second patterns are arranged at equal intervals in the arrangement direction. Imaging the first pattern included in the first layer formed on the substrate and the second pattern included in the second layer overlapping the first layer, the plurality of second pattern elements being arranged; An overlay measurement method for acquiring the amount of deviation between the first layer and the second layer in the arrangement direction from the vernier pattern image obtained in step a), each of Acquiring from the vernier pattern image a plurality of element pair images indicating an element pair that is a combination with a second pattern element corresponding to the one first pattern element; b) from the plurality of element pair images , The array direction Obtaining a plurality of evaluation values indicating symmetry of an element pair centering on an axis perpendicular to the axis, and c) showing a relationship between a position in the array direction and the evaluation value based on the plurality of evaluation values. Obtaining an evaluation value function, and d) acquiring a position at which the evaluation value is maximum in the arrangement direction from the evaluation value function, and a shift amount between the first layer and the second layer from the position Obtaining a model function in which the vertex is located at each of a plurality of positions preset in the arrangement direction in the step c) and the at least one unknown coefficient is included in the plurality of elements. A plurality of provisional functions are obtained by fitting to the plurality of evaluation values corresponding to the position of the pair to determine the value of the at least one unknown coefficient, and the evaluation value function is obtained based on the plurality of provisional functions. It is obtained.

本発明によれば、バーニアパターン画像から、比較的簡単な処理で高い精度にて層間のずれ量を取得することができる。   According to the present invention, it is possible to acquire the displacement amount between layers with high accuracy by relatively easy processing from the vernier pattern image.

オーバーレイ計測装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of an overlay measurement apparatus. コンピュータの構成を示す図である。It is a figure showing composition of a computer. コンピュータの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing functional composition of a computer. 準備作業の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of preparation work. バーニアパターン画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a vernier pattern image. オーバーレイ計測装置の動作の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of operation | movement of an overlay measurement apparatus. 要素対画像の例を示す図である。It is a figure showing an example of element pair picture. 反転画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a reverse image. 要素対画像と反転画像とを重ねた様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the element pair image and the reverse image were piled up. 要素対画像の例を示す図である。It is a figure showing an example of element pair picture. 要素対画像の例を示す図である。It is a figure showing an example of element pair picture. 評価値関数の例を示す図である。It is a figure which shows the example of an evaluation value function. バーニアパターン画像の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a vernier pattern image. バーニアパターン画像の解像度が低い場合の要素対の位置と評価値との関係の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the relationship between the position of an element pair in case the resolution of a vernier pattern image is low, and an evaluation value. 関数取得部の動作の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of operation | movement of a function acquisition part. 暫定関数を示す図である。It is a figure which shows a temporary function. 暫定関数の頂点の位置と残差平方和との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the position of the vertex of a temporary function, and a residual sum of squares. 更新前後の評価値関数を示す図である。It is a figure which shows the evaluation value function before and behind an update.

図1は、本発明の一の実施の形態に係るオーバーレイ計測装置1の概略構成を示す図である。オーバーレイ計測装置1は、対象物である半導体基板9(以下、「基板」という。)上に形成された複数層間のずれ量を取得する。すなわち、基板9上にはフォトリソグラフィ技術を利用して回路パターンを含む一の層が形成され、当該層上にフォトリソグラフィ技術を利用して回路パターンを含む他の層が形成されている。オーバーレイ計測装置1は、基板9の画像を光学的に取得し、画像から層間のパターンのずれ量を取得する。   FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of an overlay measuring device 1 according to an embodiment of the present invention. The overlay measurement device 1 acquires the amount of displacement between a plurality of layers formed on a semiconductor substrate 9 (hereinafter referred to as a “substrate”) which is an object. That is, one layer including the circuit pattern is formed on the substrate 9 using the photolithography technique, and another layer including the circuit pattern is formed on the layer using the photolithography technique. The overlay measuring device 1 optically acquires the image of the substrate 9 and acquires the displacement amount of the pattern between layers from the image.

オーバーレイ計測装置1は、ステージ21と、ステージ駆動部22と、撮像部3とを備える。ステージ21は、基板9を保持する。ステージ駆動部22は、撮像部3に対してステージ21を相対的に移動する。ステージ駆動部22はボールねじ、ガイドレール、モータ等により構成される。撮像部3は、ステージ21の上方に配置され、基板9を撮像して画像データを取得する。撮像部3は、照明部31と、光学系32と、撮像デバイス33とを備える。照明部31は、照明光を出射する。光学系32は、基板9に照明光を導くとともに基板9からの光が入射する。撮像デバイス33は、光学系32により結像された基板9の像を電気信号に変換する。   The overlay measurement device 1 includes a stage 21, a stage drive unit 22, and an imaging unit 3. The stage 21 holds the substrate 9. The stage drive unit 22 moves the stage 21 relative to the imaging unit 3. The stage drive unit 22 is configured by a ball screw, a guide rail, a motor and the like. The imaging unit 3 is disposed above the stage 21 and captures an image of the substrate 9 to obtain image data. The imaging unit 3 includes an illumination unit 31, an optical system 32, and an imaging device 33. The illumination unit 31 emits illumination light. The optical system 32 guides the illumination light to the substrate 9 and the light from the substrate 9 is incident. The imaging device 33 converts the image of the substrate 9 imaged by the optical system 32 into an electrical signal.

オーバーレイ計測装置1には、さらに、各種演算処理を行うコンピュータ5が設けられる。コンピュータ5がステージ駆動部22および撮像部3を制御することにより、基板9上の対象領域が撮像される。   The overlay measuring device 1 is further provided with a computer 5 that performs various arithmetic processing. The computer 5 controls the stage drive unit 22 and the imaging unit 3 to image a target area on the substrate 9.

図2は、コンピュータ5の構成を示す図である。コンピュータ5は各種演算処理を行うCPU51と、基本プログラムを記憶するROM52と、各種情報を記憶するRAM53とを含む一般的なコンピュータシステムの構成となっている。コンピュータ5は、情報記憶を行う固定ディスク54と、画像等の各種情報の表示を行うディスプレイ55と、操作者からの入力を受け付けるキーボード56aおよびマウス56b(以下、「入力部56」と総称する。)と、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体8から情報の読み取りを行う読取装置57と、オーバーレイ計測装置1の他の構成との間で信号を送受信する通信部58とをさらに含む。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the computer 5. The computer 5 has a general computer system configuration including a CPU 51 for performing various arithmetic processing, a ROM 52 for storing a basic program, and a RAM 53 for storing various information. The computer 5 is generically referred to as a fixed disk 54 for storing information, a display 55 for displaying various information such as images, and a keyboard 56a and a mouse 56b (hereinafter referred to as "input unit 56") for receiving input from the operator. And a communication unit 58 for transmitting and receiving signals between the reader 57 for reading information from the computer-readable recording medium 8 such as an optical disk, a magnetic disk, and a magneto-optical disk, and other components of the overlay measuring device 1). And further include.

コンピュータ5では、事前に読取装置57を介して記録媒体8からプログラム80が読み出されて固定ディスク54に記憶されている。CPU51は、プログラム80に従ってRAM53や固定ディスク54を利用しつつ演算処理を実行する。   In the computer 5, the program 80 is read from the recording medium 8 through the reader 57 in advance and stored in the fixed disk 54. The CPU 51 executes arithmetic processing while using the RAM 53 and the fixed disk 54 in accordance with the program 80.

図3は、コンピュータ5の演算処理により実現される機能構成を示すブロック図である。図3では、コンピュータ5のCPU51、ROM52、RAM53、固定ディスク54等により実現される機能構成を、符号5を付す矩形にて囲んでいる。コンピュータ5は、パターン画像取得部511と、要素対画像取得部512と、評価値取得部513と、関数取得部514と、ずれ量取得部515と、これらの動作を司る制御部510とを含む。これらの機能の詳細は後述する。各機能は専用の電気回路により構築されてもよく、部分的に専用の電気回路が利用されてもよい。   FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration realized by arithmetic processing of the computer 5. In FIG. 3, the functional configuration realized by the CPU 51, the ROM 52, the RAM 53, the fixed disk 54 and the like of the computer 5 is surrounded by a rectangle with a reference numeral 5. The computer 5 includes a pattern image acquisition unit 511, an element pair image acquisition unit 512, an evaluation value acquisition unit 513, a function acquisition unit 514, a shift amount acquisition unit 515, and a control unit 510 that manages these operations. . Details of these functions will be described later. Each function may be built by a dedicated electric circuit, and a partially dedicated electric circuit may be used.

図4は、オーバーレイ計測装置1における準備作業の流れを示す図である。準備作業では、まず、ステージ21上に参照用の基板9が載置され、作業者の操作により、基板9上に形成された基準マークが撮像部3により撮像される。作業者が取得画像中の基準マークの位置を入力部56を介して指定することにより、コンピュータ5において、ステージ21に対する基板9の相対位置が取得される。   FIG. 4 is a diagram showing the flow of preparation work in the overlay measurement device 1. In the preparation work, first, the substrate 9 for reference is placed on the stage 21, and the reference mark formed on the substrate 9 is imaged by the imaging unit 3 by the operation of the operator. The operator designates the position of the reference mark in the acquired image through the input unit 56, whereby the computer 5 acquires the relative position of the substrate 9 with respect to the stage 21.

次に、作業者の操作により、基板9上の1つのダイに含まれるバーニアパターンが撮像部3により撮像される。これにより、バーニアパターンを含む画像が取得される。作業者は、ディスプレイ55の表示を見ながら、入力部56を介してバーニアパターンの位置および範囲を指定する。これにより、コンピュータ5において、バーニアパターンの位置および参照用のバーニアパターン画像が登録される(ステップS11)。   Next, the vernier pattern included in one die on the substrate 9 is imaged by the imaging unit 3 by the operation of the worker. Thereby, an image including a vernier pattern is acquired. The operator designates the position and the range of the vernier pattern through the input unit 56 while looking at the display of the display 55. Thereby, the position of the vernier pattern and the vernier pattern image for reference are registered in the computer 5 (step S11).

図5は、バーニアパターン画像の例を示す図である。図5は、予め定められたx方向のずれ量を取得するためのバーニアパターン画像601と、x方向に垂直なy方向のずれ量を取得するためのバーニアパターン画像602とを示す。バーニアパターン画像601は、基板9上の第1パターン61および第2パターン62を示す部位を含む。図5では、バーニアパターン画像601中の第1パターン61および第2パターン62に対応する部位に、基板9上の第1パターン61および第2パターン62と同様の符号を付している。   FIG. 5 is a diagram showing an example of a vernier pattern image. FIG. 5 shows a vernier pattern image 601 for acquiring a predetermined amount of deviation in the x direction, and a vernier pattern image 602 for acquiring an amount of deviation in the y direction perpendicular to the x direction. The vernier pattern image 601 includes portions showing the first pattern 61 and the second pattern 62 on the substrate 9. In FIG. 5, portions corresponding to the first pattern 61 and the second pattern 62 in the vernier pattern image 601 are given the same reference numerals as the first pattern 61 and the second pattern 62 on the substrate 9.

バーニアパターン画像601では、第1パターン61は、x方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素611を含む。第2パターン62は、x方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素621を含む。図5では、第1パターン要素611の数は9であり、第2パターン要素621の数も9である。第2パターン要素621のピッチは、第1パターン要素611のピッチよりも僅かに小さい。   In the vernier pattern image 601, the first pattern 61 includes a plurality of first pattern elements 611 arranged at equal intervals in the x direction. The second pattern 62 includes a plurality of second pattern elements 621 arranged at equal intervals in the x direction. In FIG. 5, the number of first pattern elements 611 is nine, and the number of second pattern elements 621 is also nine. The pitch of the second pattern elements 621 is slightly smaller than the pitch of the first pattern elements 611.

第1パターン61は、基板9上に形成された一の層に含まれる。以下、第1パターン61を含む層を「第1層」と呼ぶ。正確には、第1パターン61は、第1層を利用してフォトリソグラフィにより回路パターンと共に形成される。第2パターン62は、基板9上に形成された他の一の層に含まれる。以下、第2パターン62を含む層を「第2層」と呼ぶ。正確には、第2パターン62は、第2層を利用してフォトリソグラフィにより回路パターンと共に形成される。第1層と第2層とは重なるが、直接的に重なっている必要はなく、他の層が介在して間接的に重なってもよい。また、パターンはフォトリソグラフィ以外の技術により形成されてもよい。   The first pattern 61 is included in one layer formed on the substrate 9. Hereinafter, a layer including the first pattern 61 is referred to as a "first layer". Precisely, the first pattern 61 is formed together with the circuit pattern by photolithography using the first layer. The second pattern 62 is included in another one layer formed on the substrate 9. Hereinafter, the layer including the second pattern 62 is referred to as a “second layer”. Precisely, the second pattern 62 is formed together with the circuit pattern by photolithography using the second layer. Although the first layer and the second layer overlap, they do not have to overlap directly, and other layers may intervene and overlap indirectly. Also, the pattern may be formed by techniques other than photolithography.

第1パターン61は、いわゆる主尺であり、第2パターン62は、いわゆる副尺である。もちろん、第1パターン61および第2パターン62の主尺および副尺の役割は入れ替えられてもよい。また、第1パターン要素611の間隔は第2パターン要素621の間隔よりも小さくてもよい。   The first pattern 61 is a so-called main scale, and the second pattern 62 is a so-called minor scale. Of course, the roles of the main and side scales of the first pattern 61 and the second pattern 62 may be interchanged. Also, the distance between the first pattern elements 611 may be smaller than the distance between the second pattern elements 621.

第1層と第2層とがx方向にずれていない場合、すなわち、第1層の回路パターンと第2層の回路パターンとがx方向に関してずれていない場合、バーニアパターン画像601において、中央の第1パターン要素611のx方向の中心位置と、中央の第2パターン要素621のx方向の中央位置とが一致する。第1層と第2層とがx方向にずれると、中央以外のいずれかの第1パターン要素611の中央位置と、他のいずれかの第2パターン要素621の中央位置とが最も近づく。ずれ量に応じて、中央位置が最も近づく第1パターン要素611と第2パターン要素621との組合せの位置が変化する。   When the first layer and the second layer do not deviate in the x direction, that is, when the circuit pattern of the first layer and the circuit pattern of the second layer do not deviate in the x direction, the center of the vernier pattern image 601 The center position of the first pattern element 611 in the x direction coincides with the center position of the second pattern element 621 in the center in the x direction. When the first layer and the second layer shift in the x direction, the central position of any first pattern element 611 other than the center and the central position of any other second pattern element 621 are closest to each other. The position of the combination of the first pattern element 611 and the second pattern element 621 which the center position comes closest to changes in accordance with the amount of deviation.

バーニアパターン画像602も第1パターン61と第2パターン62とを含む。第1パターン61は、y方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素611を含む。第2パターン62は、y方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素621を含む。第1パターン要素611の間隔は、第2パターン要素621の間隔と僅かに異なる。パターン要素がy方向に配列される点を除いて、バーニアパターン画像602は、バーニアパターン画像601と同様である。   The vernier pattern image 602 also includes a first pattern 61 and a second pattern 62. The first pattern 61 includes a plurality of first pattern elements 611 arranged at equal intervals in the y direction. The second pattern 62 includes a plurality of second pattern elements 621 arranged at equal intervals in the y direction. The spacing of the first pattern elements 611 is slightly different than the spacing of the second pattern elements 621. The vernier pattern image 602 is similar to the vernier pattern image 601 except that the pattern elements are arranged in the y direction.

バーニアパターン画像601,602の登録の後、作業者は、各バーニアパターン画像601,602が含む第1パターン要素611および第2パターン要素621の対の数および配列方向をコンピュータ5に入力する(ステップS12)。バーニアパターン画像601に関しては、要素対数として「9」が入力され、配列方向として「x」が入力される。バーニアパターン画像602に関しては、要素対数として「9」が入力され、配列方向として「y」が入力される。   After registration of the vernier pattern images 601 and 602, the operator inputs the number and arrangement direction of pairs of the first pattern element 611 and the second pattern element 621 included in each vernier pattern image 601 and 602 into the computer 5 (step S12). For the vernier pattern image 601, "9" is input as the element logarithm and "x" is input as the arrangement direction. For the vernier pattern image 602, "9" is input as the element logarithm and "y" is input as the arrangement direction.

なお、上記説明では、バーニアパターン画像601,602およびその位置がステップS11において個別に登録されるものとして説明したが、2つのバーニアパターン画像601を含む画像がパターン群画像が登録されてもよい。この場合、パターン群画像における各バーニアパターン画像の位置および範囲が作業者により入力される。また、要素対の数に代えて、第1パターン要素611または第2パターン要素621のピッチが入力されてもよい。   In the above description, the vernier pattern images 601 and 602 and their positions are described as being individually registered in step S11. However, an image including two vernier pattern images 601 may be registered as a pattern group image. In this case, the position and range of each vernier pattern image in the pattern group image are input by the operator. Also, instead of the number of element pairs, the pitch of the first pattern element 611 or the second pattern element 621 may be input.

図6は、オーバーレイ計測装置1の動作の流れを示す図である。ステージ21に計測対象となる基板9が載置されると、撮像部3によりアライメントマークが自動的に撮像され、ステージ21に対する基板9の位置が取得される。そして、パターン画像取得部511により、予め登録されているバーニアパターンの位置および範囲に基づいて、バーニアパターンが存在すると想定される範囲がさらに撮像される。取得された画像から、参照用のバーニアパターン画像とのパターンマッチングにより、バーニアパターンを示すバーニアパターン画像が取得される(ステップS21)。   FIG. 6 is a diagram showing the flow of the operation of the overlay measurement device 1. When the substrate 9 to be measured is placed on the stage 21, the alignment mark is automatically imaged by the imaging unit 3, and the position of the substrate 9 with respect to the stage 21 is acquired. Then, based on the position and the range of the vernier pattern registered in advance, the pattern image acquisition unit 511 further captures the range in which the vernier pattern is assumed to exist. From the acquired image, a vernier pattern image indicating a vernier pattern is acquired by pattern matching with a reference vernier pattern image (step S21).

本実施の形態の場合、x方向に関するバーニアパターン画像とy方向に関するバーニアパターン画像とが取得される。以下の説明では、これらのバーニアパターン画像に図5と同様の符号を付す。また、既述のように、ステップS11にて複数のバーニアパターンを示すパターン群画像並びにバーニアパターンの位置および範囲が登録される場合、撮像画像とパターン群画像とのパターンマッチング、並びに、パターン群画像におけるバーニアパターンの位置および範囲に基づいて、撮像画像から各バーニアパターン画像が取得される。   In the case of the present embodiment, the vernier pattern image in the x direction and the vernier pattern image in the y direction are acquired. In the following description, these vernier pattern images are denoted by the same reference numerals as in FIG. Further, as described above, when the pattern group image indicating a plurality of vernier patterns and the position and the range of the vernier pattern are registered in step S11, pattern matching between the captured image and the pattern group image, and the pattern group image Each vernier pattern image is acquired from the captured image based on the position and the range of the vernier pattern in.

次に、要素対画像取得部512は、ステップS12にて設定された要素対の数と配列方向とに基づいて、バーニアパターン画像601を分割する(ステップS22)。以下、単に「配列方向」と表現する場合は、要素対やパターン要素の配列方向を指すものとする。また、配列方向における位置を「配列方向位置」と呼ぶ。バーニアパターン画像601は、第1パターン要素611のピッチに基づいて分割されてもよい。各分割画像は、1つの要素対、すなわち、1つの第1パターン要素611と対応する1つの第2パターン要素621との組み合わせを含む。なお、ステップS12において、バーニアパターン画像601中の各要素対の位置および範囲が指定され、これらの情報に基づいて各要素対を含む画像がバーニアパターン画像601から取得されてもよい。以下、1つの要素対を示す画像を「要素対画像」と呼ぶ。   Next, the element pair image acquiring unit 512 divides the vernier pattern image 601 based on the number of element pairs set in step S12 and the arrangement direction (step S22). Hereinafter, when expressing simply as “arrangement direction”, it refers to the arrangement direction of element pairs and pattern elements. Further, the position in the arrangement direction is referred to as “arrangement direction position”. The vernier pattern image 601 may be divided based on the pitch of the first pattern element 611. Each divided image includes one element pair, that is, a combination of one first pattern element 611 and one corresponding second pattern element 621. In step S12, the position and range of each element pair in the vernier pattern image 601 may be designated, and an image including each element pair may be acquired from the vernier pattern image 601 based on these pieces of information. Hereinafter, an image showing one element pair is referred to as “element pair image”.

図7Aは、要素対画像603を例示する図である。評価値取得部513は、図7Bに示すように、要素対画像603の左右を反転した画像を生成する。すなわち、評価値取得部513は、要素対画像603を、第1パターン要素611の配列方向に対して垂直な軸を中心として反転した反転画像603aを生成する。また、評価値取得部513は、要素対画像603の一部をパターンマッチング用の部分画像631として取得する。具体的には、部分画像631として要素対画像603の図7Aの下部が取得され、部分画像631には第1パターン要素611の一部のみが含まれる。第1パターン要素611は左右対称であり、第1パターン要素611の下部も対称性を有する。   FIG. 7A is a diagram illustrating element to image 603. As shown in FIG. 7B, the evaluation value acquisition unit 513 generates an image obtained by inverting the left and right of the element pair image 603. That is, the evaluation value acquisition unit 513 generates a reversed image 603 a in which the element pair image 603 is reversed around an axis perpendicular to the arrangement direction of the first pattern elements 611. Further, the evaluation value acquisition unit 513 acquires a part of the element pair image 603 as a partial image 631 for pattern matching. Specifically, the lower part of FIG. 7A of the element pair image 603 is acquired as the partial image 631, and the partial image 631 includes only a part of the first pattern element 611. The first pattern element 611 is symmetrical, and the lower portion of the first pattern element 611 also has symmetry.

評価値取得部513は、部分画像631と反転画像603aとのパターンマッチングを行う。これにより、要素対画像603の第1パターン要素611と、反転画像603aの第1パターン要素611とが一致する際の反転画像603aに対する要素対画像603の相対位置が取得される。評価値取得部513は、図7Cに示すように、要素対画像603の第1パターン要素611と反転画像603aの第1パターン要素611とを重ねた際の両画像のマッチングスコアを、評価値として取得する(ステップS23)。   The evaluation value acquisition unit 513 performs pattern matching between the partial image 631 and the reverse image 603a. Thereby, the relative position of the element pair image 603 with respect to the reverse image 603a when the first pattern element 611 of the element pair image 603 and the first pattern element 611 of the reverse image 603a coincide with each other is acquired. As shown in FIG. 7C, the evaluation value acquisition unit 513 uses, as an evaluation value, a matching score between the first pattern element 611 of the element pair image 603 and the first pattern element 611 of the reverse image 603a. It acquires (step S23).

マッチングスコアは、反転前の要素対画像603と反転画像603aとの一致度を示す値であり、配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す評価値の一つである。マッチングスコアの算出方向としては、様々な手法が利用されてよい。本実施の形態では、例えば、数1にて示される正規化相関(「正規化相互相関」とも呼ばれる。)によりマッチングスコアが求められる。   The matching score is a value indicating the degree of coincidence between the element pair image 603 before inversion and the inverted image 603a, and is an evaluation value indicating the symmetry of the element pair centered on the axis perpendicular to the array direction. is there. Various methods may be used as the calculation direction of the matching score. In the present embodiment, for example, the matching score is obtained by normalized correlation (also referred to as “normalized cross correlation”) represented by Equation 1.

Figure 0006510823
Figure 0006510823

数1において、Iは要素対画像603、Tは反転画像603aを示し、M,Nは、パターンマッチングに利用される領域のx方向およびy方向の画素数である。   In Equation 1, I indicates an element pair image 603, T indicates a reverse image 603a, and M and N indicate the numbers of pixels in the x and y directions of the area used for pattern matching.

評価値としては、要素対の対称性を示すのであれば、様々なものが利用されてよい。例えば、単純に、要素対画像603と反転画像603aとの一致度が評価値として利用されてよい。また、第2パターン要素621を基準にパターンマッチングが行われて評価値が取得されてもよい。   Various evaluation values may be used as long as they indicate the symmetry of element pairs. For example, simply, the matching degree between the element pair image 603 and the reverse image 603a may be used as the evaluation value. In addition, pattern matching may be performed based on the second pattern element 621 to obtain an evaluation value.

要素対画像603はカラー画像であってもよい。例えば、要素対画像603において、R,G,B,R,G,B・・・と数値が並んでいる場合、要素対画像603を、x方向に元の画像の画素数の3倍の数の画素が並ぶグレー画像とみなして評価値が求められる。ただし、部分画像631と反転画像603aとのパターンマッチングの際には、部分画像631はx方向に3画素ずつ移動しつつ一致度が取得される。カラー画像を利用することにより、コントラストが低い場合あっても良好な評価値を得ることができる場合がある。 Element to image 603 may be a color image. For example, in the element pair image 603, when the numerical values such as R 1 , G 1 , B 1 , R 2 , G 2 , B 2 ... Are arranged, the element pair image 603 is a pixel of the original image The evaluation value is determined on the assumption that the image is a gray image in which three times the number of pixels are arranged. However, at the time of pattern matching between the partial image 631 and the reverse image 603a, the partial image 631 is moved by three pixels in the x direction, and the coincidence is acquired. By using a color image, a good evaluation value may be obtained even when the contrast is low.

また、反転画像603aを生成する前に、要素対画像603に線形または非線形のコントラスト補正が行われてもよい。例えば、要素対画像603をRGBの色成分画像に分け、各色成分画像にコントラスト補正を行った上で合成してカラー画像に戻される。コントラスト補正により、色相は変化する。コントラスト補正としては、例えば、画素階調値と画素数との関係の変化域を線形に変更したり、y=x1/γにて表現される非線形変換が行われてもよい。 Also, linear or non-linear contrast correction may be performed on the element-to-image 603 prior to generating the reverse image 603a. For example, the element pair image 603 is divided into R, G, and B color component images, and the respective color component images are subjected to contrast correction and then combined and returned to the color image. The hue is changed by the contrast correction. As the contrast correction, for example, the change area of the relationship between the pixel tone value and the number of pixels may be changed linearly, or nonlinear conversion represented by y = x 1 / γ may be performed.

図8Aおよび図8Bは要素対画像603の例を示す図である。図8Bの要素対63では図8Aの要素対63よりも第1パターン要素611と第2パターン要素621との左右の位置ずれが大きい。そのため、図8Bの評価値は、図8Aの評価値よりも小さい。   FIGS. 8A and 8B show examples of element pair image 603. FIG. In the element pair 63 of FIG. 8B, the lateral displacement between the first pattern element 611 and the second pattern element 621 is larger than that of the element pair 63 of FIG. 8A. Therefore, the evaluation value of FIG. 8B is smaller than the evaluation value of FIG. 8A.

図9は、評価値取得部513にて実際に得られた、要素対63の配列方向位置と評価値との関係の例を示す図である。図9の例では、要素対63の数は7である。「0」の位置が、中央の要素対63に対応する。「1」の位置が中央の隣の要素対63の位置、正確には、第1パターン要素611の位置に対応する。図9にプロットされた菱形の各点641は、各位置の要素対画像603から得られた評価値を示す。   FIG. 9 is a diagram showing an example of the relationship between the array direction position of the element pair 63 and the evaluation value which is actually obtained by the evaluation value obtaining unit 513. As shown in FIG. In the example of FIG. 9, the number of element pairs 63 is seven. The position of “0” corresponds to the central element pair 63. The position of “1” corresponds to the position of the element pair 63 adjacent to the center, to be precise, the position of the first pattern element 611. Each point 641 of the rhombus plotted in FIG. 9 indicates the evaluation value obtained from the element of each position versus the image 603.

関数取得部514には、予め係数が未知数として設定されているモデル関数が準備される。本実施の形態では、例えば、数2に示すガウス関数がモデル関数として準備される。そして、モデル関数が複数の位置と複数の評価値との対応関係を示す複数の点641に最も近づくように、未知係数a,b,c,dの値が決定される。   The function acquisition unit 514 prepares a model function whose coefficient is set as an unknown in advance. In the present embodiment, for example, a Gaussian function shown in Equation 2 is prepared as a model function. Then, the values of the unknown coefficients a, b, c, d are determined such that the model function comes closest to the plurality of points 641 indicating the correspondence between the plurality of positions and the plurality of evaluation values.

Figure 0006510823
Figure 0006510823

これにより、図9に示す関数642が取得される。以下、点641にモデル関数を近づけることを「評価値に関数をフィッティングする」と適宜表現する。関数取得部514は、配列方向の複数の要素対63の位置に対応する複数の評価値に、未知係数を含むモデル関数をフィッティングすることにより未知係数の値を決定し、配列方向における位置と評価値との関係を示す関数642を取得する(ステップS24)。以下、得られた関数642を「評価値関数」と呼ぶ。フィッティングでは、例えば、残差平方和が最小となる係数の値が求められる。   Thus, the function 642 shown in FIG. 9 is obtained. Hereinafter, bringing the model function close to the point 641 is appropriately expressed as “fitting a function to an evaluation value”. The function acquisition unit 514 determines the value of the unknown coefficient by fitting the model function including the unknown coefficient to the plurality of evaluation values corresponding to the positions of the plurality of element pairs 63 in the array direction, and evaluates the position in the array direction The function 642 indicating the relationship with the value is acquired (step S24). Hereinafter, the obtained function 642 is referred to as an “evaluation value function”. In the fitting, for example, the value of the coefficient which minimizes the residual sum of squares is determined.

モデル関数として数3に示す2次関数等の他の関数が用いられてもよい。モデル関数は上に凸であり、好ましくは左右対称である。モデル関数の未知係数の数は1つでもよい。未知係数の数が1つの場合、例えば、モデル関数の頂点の配列方向位置のみが未知係数に設定される。未知係数の数は少なくとも1つである。   Other functions such as a quadratic function shown in Equation 3 may be used as a model function. The model function is upwardly convex, preferably symmetrical. The number of unknown coefficients of the model function may be one. When the number of unknown coefficients is one, for example, only the array direction position of the vertex of the model function is set as the unknown coefficient. The number of unknown coefficients is at least one.

Figure 0006510823
Figure 0006510823

ずれ量取得部515は、評価値関数642において、評価値が最大となる配列方向位置を取得する。ずれ量取得部515では、評価値が最大となる極大位置と、配列方向における第1層と第2層との間のずれ量との関係が予め準備されており、評価値が最大となる位置から、ずれ量を取得する(ステップS25)。   The shift amount acquisition unit 515 acquires, in the evaluation value function 642, an array direction position at which the evaluation value is maximum. In the shift amount acquisition unit 515, the relationship between the maximum position at which the evaluation value is maximum and the shift amount between the first layer and the second layer in the arrangement direction is prepared in advance, and the position at which the evaluation value is maximum The amount of deviation is obtained from step S25.

オーバーレイ計測装置1では、評価値として要素対63の対称性を評価するため、簡単に評価値を取得することができる。特に、本実施の形態のように、要素対画像603と反転画像603aとのマッチングスコアを利用することにより、エッジ抽出や中心線の取得などの演算が不要となり、簡単に評価値を取得することができる。また、モデル関数を利用することにより、簡単に評価値が最大となる位置を求めることができる。さらに、モデル関数を利用することにより、いずれかの要素対63の形状が異常であっても、この要素対63の影響を緩和することができる。   In the overlay measurement device 1, since the symmetry of the element pair 63 is evaluated as the evaluation value, the evaluation value can be easily obtained. In particular, by using the matching score between the element pair image 603 and the reverse image 603a as in the present embodiment, operations such as edge extraction and acquisition of a center line become unnecessary, and evaluation values can be acquired easily. Can. Also, by using a model function, it is possible to easily find the position where the evaluation value is maximum. Furthermore, by utilizing a model function, even if the shape of any element pair 63 is abnormal, the influence of this element pair 63 can be mitigated.

バーニアパターン画像601からx方向のずれ量が取得されると、要素対63の配列方向がy方向であるバーニアパターン画像602に対して同様の処理が行われる(ステップS26)。これにより、第1層と第2層とのy方向のずれ量が取得される。バーニアパターン画像602に対する処理では、反転画像603aは、要素対画像603をx方向を向く軸を中心として反転した画像となる。   When the deviation amount in the x direction is acquired from the vernier pattern image 601, the same processing is performed on the vernier pattern image 602 in which the arrangement direction of the element pairs 63 is the y direction (step S26). Thereby, the amount of deviation in the y direction between the first layer and the second layer is acquired. In the process on the vernier pattern image 602, the reverse image 603a is an image in which the element pair image 603 is reversed around an axis facing the x direction.

上記実施の形態では、評価値を求める際に、要素対画像603と反転画像603aとが第1パターン要素611を基準に位置合わせされる。この処理は、図7Aの場合、実質的に、第1パターン要素611のy方向を向く中心軸632を中心に要素対画像603を反転して反転画像603aを取得することと同等である。これより、評価値は、第2パターン要素621が第1パターン要素611の中心軸632からずれるほど小さくなる。   In the above embodiment, when obtaining the evaluation value, the element pair image 603 and the reverse image 603 a are aligned based on the first pattern element 611. In the case of FIG. 7A, this process is substantially equivalent to inverting the element pair image 603 about the central axis 632 of the first pattern element 611 facing in the y direction to obtain the inverted image 603a. Accordingly, the evaluation value decreases as the second pattern element 621 deviates from the central axis 632 of the first pattern element 611.

ここで、要素対画像取得部512は、バーニアパターン画像を分割することにより要素対画像603を取得する。このとき、第1パターン要素611のピッチにてバーニアパターン画像を分割すると、いずれかの要素対画像603にて第2パターン要素621がはみ出す虞がある。一方、第2パターン要素621のピッチにてバーニアパターン画像601を分割すると、いずれかの要素対画像603にて第1パターン要素611がはみ出す虞がある。パターン要素が要素対画像603からはみ出す可能性は、分割ピッチの基準とはならないパターン要素の幅が小さいほど低下する。   Here, the element pair image acquisition unit 512 acquires the element pair image 603 by dividing the vernier pattern image. At this time, if the vernier pattern image is divided at the pitch of the first pattern elements 611, there is a possibility that the second pattern elements 621 may protrude in any one of the element pair images 603. On the other hand, when the vernier pattern image 601 is divided at the pitch of the second pattern elements 621, there is a possibility that the first pattern elements 611 may protrude in any of the element pair images 603. The possibility that the pattern element protrudes from the element-to-image 603 decreases as the width of the pattern element which is not the basis of the division pitch decreases.

すなわち、本実施の形態のように、第1パターン要素611の配列方向の幅が、第2パターン要素621の配列方向の幅より小さい場合、第1パターン要素611のピッチを基準にバーニアパターン画像を分割して要素対画像603を取得することにより、第2パターン要素621が要素対画像603からはみ出す可能性を低減することができる。この場合、第1パターン要素611の中心軸632を基準に反転画像603aが取得することになる。   That is, as in the present embodiment, when the width in the arrangement direction of the first pattern elements 611 is smaller than the width in the arrangement direction of the second pattern elements 621, the vernier pattern image is referred to based on the pitch of the first pattern elements 611. By dividing and acquiring the element pair image 603, the possibility of the second pattern element 621 extending out of the element pair image 603 can be reduced. In this case, the reverse image 603 a is acquired based on the central axis 632 of the first pattern element 611.

また、既述のように、要素対画像603の反転は、パターンマッチングを行うことなく単純に行われてもよく、要素対63の対称性を評価する軸は、第1パターン要素611の中心軸632に厳密に一致している必要はない。一般的に表現すれば、評価値取得部513において、要素対63の対称性を評価する際に中心となる軸は、第1パターン要素611および第2パターン要素621のうち、配列方向に関して幅が大きい方を基準に定められていることが好ましい。   Also, as described above, the inversion of the element pair image 603 may be simply performed without pattern matching, and the axis for evaluating the symmetry of the element pair 63 is the central axis of the first pattern element 611. It does not have to match 632 exactly. Generally speaking, in the evaluation value acquisition unit 513, the axis that is central when evaluating the symmetry of the element pair 63 has a width with respect to the arrangement direction of the first pattern element 611 and the second pattern element 621. It is preferable that the larger one is defined as a standard.

さらに、本実施の形態の場合、評価値は、第2パターン要素621が第1パターン要素611の中心軸632からずれるほど小さくなる。したがって、第2パターン要素621の画素値と要素対画像603の背景の画素値との差、すなわち、濃度差が大きいほど評価値は大きくなる。このことから、評価値取得部513において、要素対63の対称性を評価する際に中心となる軸は、第1パターン要素611および第2パターン要素621のうち、背景との濃度差が小さい方を基準に定められていることが好ましい。   Furthermore, in the case of the present embodiment, the evaluation value decreases as the second pattern element 621 deviates from the central axis 632 of the first pattern element 611. Therefore, the evaluation value increases as the difference between the pixel value of the second pattern element 621 and the pixel value of the background of the element-to-image 603, ie, the density difference, increases. From this, in the evaluation value acquisition unit 513, the axis that is the center when evaluating the symmetry of the element pair 63 is the one of the first pattern element 611 and the second pattern element 621 that has a smaller density difference with the background. It is preferable that the standard is established.

第1パターン要素611と第2パターン要素621との間の濃度差が小さい場合、単純に要素対画像603と反転画像603aとのパターンマッチングを行って評価値が求められてもよい。   When the density difference between the first pattern element 611 and the second pattern element 621 is small, the evaluation value may be obtained by simply performing pattern matching between the element pair image 603 and the reverse image 603a.

上記実施の形態では、第1パターン要素611も第2パターン要素621も配列方向に垂直な軸を中心として左右対称である。しかし一般的に、パターン要素の形状に関係なく、第1パターン要素611の位置、例えば重心の位置と、第2パターン要素621の位置との間の距離が配列方向に関して大きくなるほど、要素対63の対称性は小さくなり、評価値も小さくなる。したがって、第1パターン要素611および第2パターン要素621は必ずしも左右対称である必要はなく、任意の形状が採用可能である。すなわち、対称性の評価値を利用することにより、第1パターン要素611および第2パターン要素621の形状の自由度が高くなる。   In the above embodiment, both the first pattern element 611 and the second pattern element 621 are symmetrical about an axis perpendicular to the arrangement direction. However, in general, regardless of the shape of the pattern element, as the distance between the position of the first pattern element 611, for example, the position of the center of gravity and the position of the second pattern element 621 increases with respect to the arrangement direction, The symmetry decreases and the evaluation value also decreases. Therefore, the first pattern element 611 and the second pattern element 621 do not necessarily have to be symmetrical, and an arbitrary shape can be adopted. That is, by using the evaluation value of symmetry, the degree of freedom of the shapes of the first pattern element 611 and the second pattern element 621 is increased.

以上のように、対称性の評価値を利用する場合、適切な評価値を容易に得ることができ、その結果、高い精度にてずれ量を取得することができる。特に、対称性を評価値として利用する場合、要素対画像603からエッジを抽出する等の演算量の多い処理を行う必要がなくなり、比較的簡単な処理でずれ量を取得することができる。   As described above, when using the evaluation value of symmetry, it is possible to easily obtain an appropriate evaluation value, and as a result, it is possible to obtain the amount of deviation with high accuracy. In particular, in the case where symmetry is used as an evaluation value, it is not necessary to perform processing requiring a large amount of calculation such as extraction of an edge from the element pair image 603, and the shift amount can be acquired by relatively simple processing.

もちろん、第1パターン要素611を基準として対称性が評価される場合、第1パターン要素611が左右対称であることにより、第1パターン要素611の形状が評価値に与える影響を最小限に抑えることができる。一般的に表現すれば、第1パターン要素611および第2パターン要素621のうち、要素対63の対称性を評価する際に中心となる軸を定める基準となるパターン要素は、当該軸を中心として対称、正確には、線対称であることが好ましい。   Of course, when the symmetry is evaluated with reference to the first pattern element 611, the influence of the shape of the first pattern element 611 on the evaluation value is minimized by the left-right symmetry of the first pattern element 611. Can. Generally speaking, among the first pattern element 611 and the second pattern element 621, the pattern element serving as a reference for determining an axis to be a center when evaluating the symmetry of the element pair 63 is centered on that axis. Symmetry, to be precise, line symmetry is preferred.

図10に示すように、同じ役割を果たすバーニアパターンが複数存在する場合、各位置に対応して複数の評価値が得られる。図10の例の場合、2つのバーニアパターン画像601と2つのバーニアパターン画像602とが得られるため、x方向に関して同じとみなすことができる配列方向位置から2つの評価値が得られ、y方向に関して同じとみなすことができる配列方向位置から2つの評価値が得られる。この場合、同じ位置から得られる複数の評価値のうち、最も大きな値がその位置の評価値として採用される。これにより、バーニアパターンの形状不良の影響が低減される。   As shown in FIG. 10, when there are a plurality of vernier patterns that play the same role, a plurality of evaluation values can be obtained corresponding to each position. In the case of the example of FIG. 10, since two vernier pattern images 601 and two vernier pattern images 602 are obtained, two evaluation values are obtained from the array direction position that can be regarded as the same in the x direction. Two evaluation values are obtained from array orientation positions that can be regarded as the same. In this case, the largest value among the plurality of evaluation values obtained from the same position is adopted as the evaluation value of the position. Thereby, the influence of the shape defect of the vernier pattern is reduced.

ところで、バーニアパターンが微細である等に理由によりバーニアパターン画像の解像度が低い場合、図11に例示するように、配列方向に対して評価値が蛇行する場合がある。この蛇行は、要素対63のピッチと撮像素子のピッチとが干渉することが原因であると推定される。その結果、フィッティングされた評価値関数642の精度が低下する。   By the way, when the resolution of the vernier pattern image is low because the vernier pattern is fine or the like, the evaluation value may meander in the arrangement direction as illustrated in FIG. The meandering is presumed to be caused by interference between the pitch of the element pair 63 and the pitch of the imaging device. As a result, the accuracy of the fitted evaluation value function 642 is reduced.

また、第1パターン要素611を基準に反転画像603aを生成する場合において、第2パターン要素621が非常に細いと、第1パターン要素611に対して第2パターン要素621が第2パターン要素621の幅の半分以上ずれると、要素対画像603と反転画像603aとで第2パターン要素621が重ならなくなる。その結果、第2パターン要素621の位置に関わらず、評価値が一定となる。   In addition, in the case of generating the reverse image 603a based on the first pattern element 611, if the second pattern element 621 is very thin, the second pattern element 621 corresponds to the second pattern element 621 with respect to the first pattern element 611. When the width deviates by more than half, the second pattern element 621 does not overlap between the element pair image 603 and the reverse image 603a. As a result, the evaluation value becomes constant regardless of the position of the second pattern element 621.

膜厚による色の違いや撮像部3の色収差等のバーニアパターン画像の状況によっては、全体的に見た場合に配列方向に対して評価値が単調増加または単調減少し、適切な極大位置を有する評価値関数が得られなく場合がある。   Depending on the condition of the vernier pattern image such as the color difference due to the film thickness or the chromatic aberration of the imaging unit 3, the evaluation value monotonously increases or decreases monotonically with respect to the array direction when viewed as a whole, and has an appropriate maximum position. In some cases, an evaluation value function can not be obtained.

以上のように、得られた評価値に、評価値として採用すべきでないものが含まれている場合、全ての評価値を利用してずれ量を求めると、ずれ量の精度が大幅に低下する場合がある。   As described above, in the case where the obtained evaluation value includes one that should not be adopted as the evaluation value, the accuracy of the deviation amount is significantly reduced if the deviation amount is determined using all the evaluation values. There is a case.

図12は、上記のような場合であっても、高い精度にてずれ量を求めることができる関数取得部514の動作の流れ、すなわち図6のステップS24の流れを示す図である。なお、以下の動作例においても、オーバーレイ計測装置1の動作により得られる上述の作用効果は、同様である。   FIG. 12 is a diagram showing the flow of the operation of the function acquisition unit 514 capable of obtaining the amount of deviation with high accuracy even in the above case, that is, the flow of step S24 in FIG. Also in the following operation example, the above-described effects obtained by the operation of the overlay measurement device 1 are the same.

まず、上方に凸となるモデル関数が準備される。少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数としては、例えば、2次関数やガウス関数が準備される。そして、フィッティングにより、評価値が取得される1つの配列方向位置に頂点が位置し、かつ、全評価値を示す点641に近づくように未知係数の値が決定される。頂点の縦方向、すなわち、評価値軸の方向の位置は拘束されない。これにより、当該位置における暫定関数が取得される。   First, a model function that is convex upward is prepared. As a model function containing at least one unknown coefficient, for example, a quadratic function or a Gaussian function is prepared. Then, the value of the unknown coefficient is determined by fitting so that the vertex is located at one array direction position at which the evaluation value is obtained and points 641 indicating all the evaluation values are approached. The position in the vertical direction of the vertex, that is, in the direction of the evaluation value axis is not constrained. Thereby, the provisional function at the position is obtained.

図13に示すように、暫定関数643は、評価値が取得される各配列方向位置において求められる(ステップS241)。暫定関数643の数と評価値の数とは、原則として等しいが、暫定関数643の数は評価値の数よりも少なくてもよい。なお、暫定関数643としては、評価値を示す点641と頂点とが一致するものが取得されてもよい。すなわち、頂点の縦軸方向の位置も拘束されてもよい。図13の例では、モデル関数が上に凸となるように係数が制限されており、暫定関数643が上に凸にならない場合は、全て水平な直線となる。   As shown in FIG. 13, the provisional function 643 is obtained at each array direction position at which the evaluation value is obtained (step S241). Although the number of provisional functions 643 and the number of evaluation values are in principle equal, the number of provisional functions 643 may be smaller than the number of evaluation values. Note that, as the temporary function 643, one in which the point 641 indicating the evaluation value matches the vertex may be acquired. That is, the position of the vertex in the longitudinal direction may also be constrained. In the example of FIG. 13, the coefficients are limited so that the model function is convex upward, and when the temporary function 643 is not convex upward, all of the coefficients are horizontal straight lines.

次に、暫定関数643のうち、点641との残差平方和が最小となる暫定関数643が特定される。図14は、暫定関数643の頂点の配列方向位置と残差平方和との関係を示す図である。そして、最も残差平方和が小さくなる暫定関数643の頂点の配列方向位置が、第1パターン要素611と第2パターン要素621との配列方向位置が一致する仮の一致位置として取得される(ステップS242)。すなわち、関数取得部514は、複数の暫定関数643のうち、最も複数の評価値にフィッティングされたものに対応する位置を仮の一致位置として取得する。図14の場合、位置「2」が仮の一致位置として取得される。   Next, among the provisional functions 643, the provisional function 643 having the smallest residual sum of squares with the point 641 is specified. FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the arrangement direction position of the vertex of the temporary function 643 and the residual sum of squares. Then, the arrangement direction position of the vertex of the temporary function 643 where the residual sum of squares becomes the smallest is acquired as a temporary matching position where the arrangement direction positions of the first pattern element 611 and the second pattern element 621 coincide (step S242). That is, the function acquisition unit 514 acquires, as a provisional match position, a position corresponding to one of the plurality of temporary functions 643 fitted to the largest number of evaluation values. In the case of FIG. 14, the position “2” is acquired as a temporary matching position.

関数取得部514は、さらに、仮の一致位置およびその近傍の位置のうち、最も評価値が高い位置およびその近傍の位置を、複数の選択位置として選択する(ステップS243)。例えば、図14の例では、仮の一致位置「2」と、その左右2個の位置「0」、「1」、「3」、「4」の合計5個の位置のうち、評価値が最も高い位置「1」が特定される。評価値が最も高い位置を探索する範囲内の評価値取得位置の数は、5には限定されない。そして、位置「1」とその左右2個、合計5個の位置が選択位置として選択される。選択位置の数も5には限定されず、複数であればよい。   The function acquiring unit 514 further selects, as a plurality of selected positions, a position at which the evaluation value is the highest and positions in the vicinity among the temporary matching positions and the positions in the vicinity thereof (step S243). For example, in the example of FIG. 14, the evaluation value is a total of five positions of temporary matching position “2” and two positions “0”, “1”, “3”, and “4” on the left and right thereof. The highest position "1" is identified. The number of evaluation value acquisition positions within the range for searching for the position where the evaluation value is the highest is not limited to five. Then, the position “1” and its two left and right sides, a total of five positions, are selected as the selected positions. The number of selection positions is not limited to five, and may be plural.

関数取得部514では、2次関数やガウス関数等の上に凸となるモデル関数が準備されており、図15に示すように、選択位置に対応する黒い菱形で示す5個の点641に最も近くなるようにモデル関数の未知係数がフィッティングにより決定され、評価値関数644が取得される。すなわち、複数の選択位置に対応する複数の選択評価値に、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数をフィッティングして当該未知係数の値を決定することにより、評価値関数644が取得される(ステップS244)。   The function acquisition unit 514 prepares a model function that is convex on a quadratic function, a Gaussian function, or the like, and, as shown in FIG. 15, the five points 641 indicated by black diamonds corresponding to the selected position The unknown coefficients of the model function are determined by fitting so as to be close, and an evaluation value function 644 is obtained. That is, the evaluation value function 644 is obtained by fitting a model function including at least one unknown coefficient to a plurality of selection evaluation values corresponding to a plurality of selection positions and determining the value of the unknown coefficient (step S244).

上記処理は、仮の一致位置を基準としてフィッティングに使用する範囲の中心位置を探索し、その後、フィッティングにより評価値関数を取得する処理と捉えることができる。   The above process can be regarded as a process of searching for the center position of the range to be used for fitting on the basis of the tentative matching position, and thereafter acquiring the evaluation value function by fitting.

ここで、評価値関数644の頂点の配列方向位置を第1パターン要素611と第2パターン要素621との配列方向位置が一致する位置とみなして第1層と第2層との間のずれ量が取得されてもよいが、本実施の形態では、ずれ量の精度をさらに高めるために、評価値関数644を更新する処理が行われる。   Here, the shift amount between the first layer and the second layer is regarded as a position where the arrangement direction position of the first pattern element 611 and the second pattern element 621 coincides with each other, with the arrangement direction position of the vertex of the evaluation value function 644 being regarded as a position However, in the present embodiment, in order to further improve the accuracy of the deviation amount, a process of updating the evaluation value function 644 is performed.

評価値関数644の更新では、評価値関数644と各選択評価値を示す点641との間の偏差が求められる。偏差が予め定められた閾値、例えば、標準偏差の1.5倍を超える場合に、対応する評価値は、選択評価値から除外される。これにより、選択位置および選択評価値の集合が更新される(ステップS245)。偏差に基づく複数の選択評価値の一部の選択としては、他の手法が用いられてもよい。以下、選択された一部の選択評価値を「更新選択評価値」と呼ぶ。関数取得部514は、複数の更新選択評価値に、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数をフィッティングして当該未知係数の値を決定することにより、更新された評価値関数を取得する。   In updating the evaluation value function 644, a deviation between the evaluation value function 644 and a point 641 indicating each selected evaluation value is obtained. If the deviation exceeds a predetermined threshold, for example 1.5 times the standard deviation, the corresponding evaluation value is excluded from the selection evaluation value. Thus, the set of the selected position and the selected evaluation value is updated (step S245). Other methods may be used as selection of a plurality of selection evaluation values based on the deviation. Hereinafter, a part of selected selection evaluation values will be referred to as "updated selection evaluation values". The function acquisition unit 514 acquires the updated evaluation value function by fitting a model function including at least one unknown coefficient to the plurality of update selection evaluation values and determining the value of the unknown coefficient.

図15の例では、位置「0」の選択評価値が除外され、更新された評価値関数645が取得される(ステップS246)。更新前の評価値関数644の極大点の配列方向位置は約2.1である。更新後の評価値関数645の極大点の配列方向位置は約1.5である。その後、図6のステップS25にて、ずれ量取得部515は、評価値関数645の極大点の位置、すなわち、配列方向において評価値が最大となる位置に基づいて、第1層と第2層との間のずれ量を取得する。   In the example of FIG. 15, the selected evaluation value at the position “0” is excluded, and the updated evaluation value function 645 is obtained (step S246). The array direction position of the maximum point of the evaluation value function 644 before the update is about 2.1. The arrangement direction position of the maximum point of the evaluation value function 645 after update is about 1.5. Thereafter, in step S25 of FIG. 6, the shift amount acquisition unit 515 determines the first layer and the second layer based on the position of the maximum point of the evaluation value function 645, that is, the position where the evaluation value is maximum in the arrangement direction. Get the amount of deviation between

例えば、極大点の位置が「1」である場合の基板9上でのずれ量が0.20μmに相当する場合、評価値関数644から求められるずれ量は、0.42μmであり、更新後の評価値関数645から求められるずれ量は、0.30μmである。   For example, when the amount of deviation on the substrate 9 when the position of the maximum point is “1” corresponds to 0.20 μm, the amount of deviation obtained from the evaluation value function 644 is 0.42 μm, and after the update The deviation calculated from the evaluation value function 645 is 0.30 μm.

暫定関数643を利用した仮の一致位置から選択評価値を取得し、さらに、選択評価値を利用して評価値関数644を取得することにより、局所的な領域で評価値を利用することになる。その結果、バーニアパターン画像の色が偏って変化している等による評価値への不適切な影響を低減することができる。   By acquiring the selection evaluation value from the temporary matching position using the provisional function 643 and further acquiring the evaluation value function 644 using the selection evaluation value, the evaluation value will be used in a local area. . As a result, it is possible to reduce the inappropriate influence on the evaluation value due to the fact that the color of the vernier pattern image is unevenly changed.

さらに、選択評価値を更新することにより、パターン不良や低解像度等により局所的に高い、あるいは、局所的に低い異常値となっている評価値の影響を低減することができる。これにより、適切な評価値を用いて評価値関数を取得し、層間のずれ量を求めることができ、ずれ量の精度を向上することができる。   Furthermore, by updating the selection evaluation value, it is possible to reduce the influence of the evaluation value that is locally high or low due to pattern failure or low resolution. As a result, the evaluation value function can be obtained using an appropriate evaluation value, the amount of displacement between layers can be determined, and the accuracy of the amount of displacement can be improved.

上記実施の形態では、暫定関数643は評価値の取得位置毎に取得されるが、暫定関数643の数はさらに多くてもよい。すなわち、配列方向に設定された多数の位置に頂点位置が拘束された多数の暫定関数を求めることにより、最もフィッティングされた暫定関数を、ずれ量を求めるための評価値関数として取得することも可能である。   In the above embodiment, the provisional function 643 is acquired for each of the acquisition positions of the evaluation value, but the number of provisional functions 643 may be more. That is, it is possible to obtain the most fitted temporary function as an evaluation value function for obtaining the amount of deviation by obtaining a large number of provisional functions whose vertex positions are constrained to a large number of positions set in the array direction. It is.

換言すれば、関数取得部514は、配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、複数の要素対の位置に対応する複数の評価値にフィッティングして当該未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数を取得する。その後、複数の暫定関数に基づいて様々な手法により、ずれ量を取得するための評価値関数が取得可能である。   In other words, the function acquisition unit 514 corresponds to the positions of the plurality of element pairs in which the vertex is located at each of the plurality of positions set in advance in the array direction and the at least one unknown coefficient is included. A plurality of provisional functions are obtained by fitting to a plurality of evaluation values and determining the value of the unknown coefficient. After that, it is possible to obtain an evaluation value function for obtaining the amount of deviation by various methods based on a plurality of temporary functions.

上述のオーバーレイ計測装置1の構成および動作は、様々な変更が可能である。   The configuration and operation of the above-described overlay measurement device 1 can be variously modified.

評価値の算出方法は様々に変更されてよい。要素対画像603と反転画像603aとのパターンマッチングを利用する場合、既述のように対称性の基準となる軸は、概念上は存在するが、演算上は明確には現れない。しかし、要素対画像603、第1パターン要素611、第2パターン要素621、要素対63等を基準に、対称軸は演算上明瞭に設定されてもよい。   The method of calculating the evaluation value may be variously changed. When pattern matching between the element pair image 603 and the reverse image 603a is used, as described above, an axis serving as a symmetry reference is conceptually present but does not clearly appear arithmetically. However, the axis of symmetry may be clearly set on the basis of the element pair image 603, the first pattern element 611, the second pattern element 621, the element pair 63, etc.

上記実施の形態では、説明の都合上、位置と評価値との組み合わせを点641としてプロットして表現したが、点641や関数という概念と同等の処理が実現されるのであれば、位置と評価値との関係や関数を記憶する情報格納構造や、演算処理として、様々なものが採用可能である。   In the above embodiment, the combination of the position and the evaluation value is plotted as a point 641 for convenience of explanation, but if a process equivalent to the concept of the point 641 or the function is realized, the position and the evaluation Various information storage structures for storing relationships with values and functions, and arithmetic processing can be adopted.

上記実施の形態にて示したオーバーレイ計測装置1の動作の流れは適宜変更されてよい。例えば、x方向に対応するバーニアパターン画像601に対する演算処理と、y方向に対応するバーニアパターン画像602に対する演算処理とは、並行して行われてもよい。要素対63毎に、要素対画像603の取得と評価値の算出とが逐次行われてもよい。準備作業の一部は自動化されてもよい。逆に、準備作業を省き、要素対画像603を取得するまでの処理の一部が、作業者により行われてもよい。その他の演算処理においても、作業者による補助作業が含まれてもよい。   The flow of operation of the overlay measurement device 1 shown in the above embodiment may be changed as appropriate. For example, the arithmetic processing on the vernier pattern image 601 corresponding to the x direction and the arithmetic processing on the vernier pattern image 602 corresponding to the y direction may be performed in parallel. The acquisition of the element pair image 603 and the calculation of the evaluation value may be sequentially performed for each element pair 63. Some of the preparation work may be automated. Conversely, a part of the process from the preparation operation to the acquisition of the element pair image 603 may be performed by the worker. Also in the other arithmetic processing, auxiliary work by the worker may be included.

第1パターン要素611および第2パターン要素621は、全体が等間隔に並ぶ必要はない。例えば、(+x)方向へのずれ量のみを計測するためのパターン要素と、(−x)方向へのずれ量のみを計測するためのパターン要素とが個別のバーニアパターンとして設けられてもよい。y方向に関しても同様である。   The first pattern elements 611 and the second pattern elements 621 do not have to be arranged at regular intervals. For example, a pattern element for measuring only the amount of deviation in the (+ x) direction and a pattern element for measuring only the amount of deviation in the (-x) direction may be provided as separate vernier patterns. The same applies to the y direction.

基板9は半導体基板には限定されない。ガラス基板等の微細な多層パターンが形成されるものであれば、オーバーレイ計測装置1の技術が適用可能である。また、撮像部3は、多層膜を観察することができるのであれば、光学顕微鏡以外の顕微鏡であってもよい。   The substrate 9 is not limited to a semiconductor substrate. The technology of the overlay measurement device 1 is applicable as long as a fine multilayer pattern such as a glass substrate is formed. In addition, the imaging unit 3 may be a microscope other than the optical microscope as long as the multilayer film can be observed.

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。   The configurations in the above embodiment and each modification may be combined as appropriate as long as no contradiction arises.

1 オーバーレイ計測装置
9 基板
61 第1パターン
62 第2パターン
63 要素対
512 要素対画像取得部
513 評価値取得部
514 関数取得部
515 ずれ量取得部
601 バーニアパターン画像
603 要素対画像
603a 反転画像
611 第1パターン要素
621 第2パターン要素
642,644,645 評価値関数
643 暫定関数
S21〜S26 ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 overlay measurement apparatus 9 board | substrate 61 1st pattern 62 2nd pattern 63 element pair 512 element pair image acquisition part 513 evaluation value acquisition part 514 function acquisition part 515 shift amount acquisition part 601 vernier pattern image 603 element pair image 603a reverse image 611 1 pattern element 621 second pattern element 642, 644, 645 evaluation value function 643 provisional function S21 to S26 step

Claims (10)

第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測装置であって、
一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する要素対画像取得部と、
要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す評価値を取得する評価値取得部と、
複数の要素対に関して得られた複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する関数取得部と、
評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するずれ量取得部と、
を備え
前記評価値取得部が、前記要素対画像を前記軸を中心として反転し、反転前の画像と反転後の画像との一致度を前記評価値として取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。
The first pattern includes a plurality of first pattern elements arranged at equal intervals in a predetermined arrangement direction, and the second patterns are arranged a plurality of second pattern elements arranged at equal intervals in the arrangement direction From the vernier pattern image obtained by imaging the first pattern included in the first layer formed on the substrate and the second pattern included in the second layer overlapping the first layer, It is an overlay measurement device which acquires the shift amount between the 1st layer and the 2nd layer in the arrangement direction,
An element pair image acquisition unit for acquiring from the vernier pattern image an element pair image indicating an element pair that is a combination of one first pattern element and a second pattern element corresponding to the one first pattern element;
An evaluation value acquisition unit that acquires, from an element pair image, an evaluation value indicating symmetry of an element pair centered on an axis perpendicular to the arrangement direction;
A function acquisition unit for acquiring an evaluation value function indicating a relationship between a position in the array direction and an evaluation value based on a plurality of evaluation values obtained for a plurality of element pairs;
A shift amount acquisition unit that acquires, from the evaluation value function, a position at which the evaluation value is maximum in the arrangement direction, and acquires a shift amount between the first layer and the second layer from the position;
Equipped with
The overlay measurement apparatus, wherein the evaluation value acquisition unit inverts the element pair image with the axis as a center, and acquires a degree of coincidence between an image before inversion and an image after inversion as the evaluation value .
請求項1に記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記評価値取得部において、前記軸が、前記要素対の第1パターン要素および第2パターン要素のうち、前記配列方向に関して幅が大きい方を基準に定められていることを特徴とするオーバーレイ計測装置。
The overlay measurement device according to claim 1, wherein
The overlay measurement apparatus, wherein the axis is determined based on the first pattern element and the second pattern element of the element pair in the evaluation value acquisition unit, with the larger one of the first pattern element and the second pattern element in the arrangement direction. .
請求項に記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記第1パターン要素および前記第2パターン要素のうち、前記軸を定める基準となるパターン要素が、前記軸を中心として対称であることを特徴とするオーバーレイ計測装置。
The overlay measurement device according to claim 2 , wherein
The overlay measuring device characterized in that, of the first pattern element and the second pattern element, a pattern element serving as a reference for defining the axis is symmetrical about the axis.
請求項1ないしのいずれかに記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記関数取得部が、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値に、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数をフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、前記評価値関数を取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。
An overlay measurement device according to any one of claims 1 to 3 , wherein
The function acquiring unit determines a value of the at least one unknown coefficient by fitting a model function including at least one unknown coefficient to the plurality of evaluation values corresponding to the positions of the plurality of element pairs. An overlay measurement apparatus characterized in that the evaluation value function is acquired.
請求項1ないしのいずれかに記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記関数取得部が、前記配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値にフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数を取得し、前記複数の暫定関数に基づいて前記評価値関数を取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。
An overlay measurement device according to any one of claims 1 to 3 , wherein
The function acquiring unit has a plurality of vertexes located at each of a plurality of positions preset in the arrangement direction, and a model function including at least one unknown coefficient corresponding to the positions of the plurality of element pairs. Overlays characterized by obtaining a plurality of provisional functions by fitting to an evaluation value of and determining a value of the at least one unknown coefficient, and acquiring the evaluation value function based on the plurality of provisional functions Measuring device.
第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測装置であって、
一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する要素対画像取得部と、
要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す評価値を取得する評価値取得部と、
複数の要素対に関して得られた複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する関数取得部と、
評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するずれ量取得部と、
を備え
前記関数取得部が、前記配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値にフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数を取得し、前記複数の暫定関数に基づいて前記評価値関数を取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。
The first pattern includes a plurality of first pattern elements arranged at equal intervals in a predetermined arrangement direction, and the second patterns are arranged a plurality of second pattern elements arranged at equal intervals in the arrangement direction From the vernier pattern image obtained by imaging the first pattern included in the first layer formed on the substrate and the second pattern included in the second layer overlapping the first layer, It is an overlay measurement device which acquires the shift amount between the 1st layer and the 2nd layer in the arrangement direction,
An element pair image acquisition unit for acquiring from the vernier pattern image an element pair image indicating an element pair that is a combination of one first pattern element and a second pattern element corresponding to the one first pattern element;
An evaluation value acquisition unit that acquires, from an element pair image, an evaluation value indicating symmetry of an element pair centered on an axis perpendicular to the arrangement direction;
A function acquisition unit for acquiring an evaluation value function indicating a relationship between a position in the array direction and an evaluation value based on a plurality of evaluation values obtained for a plurality of element pairs;
A shift amount acquisition unit that acquires, from the evaluation value function, a position at which the evaluation value is maximum in the arrangement direction, and acquires a shift amount between the first layer and the second layer from the position;
Equipped with
The function acquiring unit has a plurality of vertexes located at each of a plurality of positions preset in the array direction, and a model function including at least one unknown coefficient corresponding to the positions of the plurality of element pairs Overlays characterized by obtaining a plurality of provisional functions by fitting to an evaluation value of and determining a value of the at least one unknown coefficient, and acquiring the evaluation value function based on the plurality of provisional functions Measuring device.
請求項に記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記関数取得部が、前記複数の暫定関数のうち、最も前記複数の評価値にフィッティングされたものに対応する位置を仮の一致位置として取得し、前記仮の一致位置およびその近傍の位置のうち、最も評価値が高い位置およびその近傍の位置を複数の選択位置として選択し、前記複数の選択位置に対応する複数の選択評価値に、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数をフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、前記評価値関数を取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。
7. The overlay metrology device of claim 6 , wherein
The function acquisition unit acquires a position corresponding to one of the plurality of provisional functions fitted to the plurality of evaluation values most as a provisional coincidence position, and the provisional coincidence position and the position in the vicinity thereof. A position with the highest evaluation value and positions in the vicinity thereof are selected as a plurality of selected positions, and a model function including at least one unknown coefficient is fitted to the plurality of selected evaluation values corresponding to the plurality of selected positions. The overlay measurement device characterized in that the evaluation value function is obtained by determining the value of at least one unknown coefficient.
請求項に記載のオーバーレイ計測装置であって、
前記関数取得部が、前記評価値関数からの前記複数の選択評価値の偏差を求め、前記偏差に基づいて前記複数の選択評価値の一部を複数の更新選択評価値として選択し、前記複数の更新選択評価値に、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数をフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、更新された評価値関数を取得することを特徴とするオーバーレイ計測装置。
The overlay metrology device of claim 7 , wherein
The function acquisition unit obtains a deviation of the plurality of selected evaluation values from the evaluation value function, and selects a part of the plurality of selected evaluation values as a plurality of updated selection evaluation values based on the deviation, and the plurality Obtaining an updated evaluation value function by fitting a model function including at least one unknown coefficient to the update selection evaluation value of to determine a value of the at least one unknown coefficient; apparatus.
第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測方法であって、
a)それぞれが、一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す複数の要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する工程と、
b)前記複数の要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す複数の評価値を取得する工程と、
c)前記複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する工程と、
d)前記評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得する工程と、
を備え
前記b)工程において、前記要素対画像が前記軸を中心として反転され、反転前の画像と反転後の画像との一致度が前記評価値として取得されることを特徴とするオーバーレイ計測方法。
The first pattern includes a plurality of first pattern elements arranged at equal intervals in a predetermined arrangement direction, and the second patterns are arranged a plurality of second pattern elements arranged at equal intervals in the arrangement direction From the vernier pattern image obtained by imaging the first pattern included in the first layer formed on the substrate and the second pattern included in the second layer overlapping the first layer, An overlay measurement method for acquiring a shift amount between the first layer and the second layer in the arrangement direction,
a) obtaining from the vernier pattern image a plurality of element pair images each showing an element pair that is a combination of one first pattern element and a second pattern element corresponding to the one first pattern element Process,
b) obtaining, from the plurality of element pair images, a plurality of evaluation values indicating symmetry of the element pair centered on an axis perpendicular to the arrangement direction;
c) obtaining an evaluation value function indicating the relationship between the position in the array direction and the evaluation value based on the plurality of evaluation values;
d) obtaining a position at which the evaluation value is maximum in the arrangement direction from the evaluation value function, and obtaining a shift amount between the first layer and the second layer from the position;
Equipped with
The overlay measurement method characterized in that, in the step b), the element pair image is inverted about the axis, and the degree of coincidence between the image before inversion and the image after inversion is acquired as the evaluation value .
第1パターンが、予め定められた配列方向に等間隔にて配列された複数の第1パターン要素を含み、第2パターンが、前記配列方向に等間隔にて配列された複数の第2パターン要素を含み、基板上に形成された第1層に含まれる前記第1パターンと、前記第1層に重なる第2層に含まれる前記第2パターンとを撮像して得られたバーニアパターン画像から、前記配列方向における前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得するオーバーレイ計測方法であって、
a)それぞれが、一の第1パターン要素と、前記一の第1パターン要素に対応する第2パターン要素との組合せである要素対を示す複数の要素対画像を、前記バーニアパターン画像から取得する工程と、
b)前記複数の要素対画像から、前記配列方向に対して垂直な軸を中心とする要素対の対称性を示す複数の評価値を取得する工程と、
c)前記複数の評価値に基づいて、前記配列方向における位置と評価値との関係を示す評価値関数を取得する工程と、
d)前記評価値関数から、前記配列方向において評価値が最大となる位置を取得し、前記位置から前記第1層と前記第2層との間のずれ量を取得する工程と、
を備え
前記c)工程において、前記配列方向において予め設定された複数の位置のそれぞれに頂点が位置し、かつ、少なくとも1つの未知係数を含むモデル関数を、前記複数の要素対の位置に対応する前記複数の評価値にフィッティングして前記少なくとも1つの未知係数の値を決定することにより、複数の暫定関数が取得され、前記複数の暫定関数に基づいて前記評価値関数が取得されることを特徴とするオーバーレイ計測方法。
The first pattern includes a plurality of first pattern elements arranged at equal intervals in a predetermined arrangement direction, and the second patterns are arranged a plurality of second pattern elements arranged at equal intervals in the arrangement direction From the vernier pattern image obtained by imaging the first pattern included in the first layer formed on the substrate and the second pattern included in the second layer overlapping the first layer, An overlay measurement method for acquiring a shift amount between the first layer and the second layer in the arrangement direction,
a) obtaining from the vernier pattern image a plurality of element pair images each showing an element pair that is a combination of one first pattern element and a second pattern element corresponding to the one first pattern element Process,
b) obtaining, from the plurality of element pair images, a plurality of evaluation values indicating symmetry of the element pair centered on an axis perpendicular to the arrangement direction;
c) obtaining an evaluation value function indicating the relationship between the position in the array direction and the evaluation value based on the plurality of evaluation values;
d) obtaining a position at which the evaluation value is maximum in the arrangement direction from the evaluation value function, and obtaining a shift amount between the first layer and the second layer from the position;
Equipped with
In the step c), a plurality of model functions having a vertex located at each of a plurality of positions preset in the arrangement direction and including at least one unknown coefficient corresponding to the positions of the plurality of element pairs A plurality of provisional functions are acquired by fitting to an evaluation value of to determine a value of the at least one unknown coefficient, and the evaluation value function is acquired based on the plurality of provisional functions. Overlay measurement method.
JP2015010929A 2015-01-23 2015-01-23 Overlay measuring apparatus and overlay measuring method Active JP6510823B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015010929A JP6510823B2 (en) 2015-01-23 2015-01-23 Overlay measuring apparatus and overlay measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015010929A JP6510823B2 (en) 2015-01-23 2015-01-23 Overlay measuring apparatus and overlay measuring method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016136563A JP2016136563A (en) 2016-07-28
JP6510823B2 true JP6510823B2 (en) 2019-05-08

Family

ID=56512662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015010929A Active JP6510823B2 (en) 2015-01-23 2015-01-23 Overlay measuring apparatus and overlay measuring method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6510823B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7188950B2 (en) * 2018-09-20 2022-12-13 株式会社Screenホールディングス Data processing method and data processing program
JP7265899B2 (en) * 2019-03-20 2023-04-27 株式会社Screenホールディングス Overlay measurement device and overlay measurement method
CN113109997B (en) * 2021-03-18 2022-08-26 上海信及光子集成技术有限公司 Method and structure for measuring photoetching overlay error before and after epitaxy

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0658717A (en) * 1992-08-06 1994-03-04 Nikon Corp Measuring equipment of precision of superposition
JPH11295056A (en) * 1998-04-15 1999-10-29 Nikon Corp Position detecting method, positioning method, and exposing method
JP2000055624A (en) * 1998-08-05 2000-02-25 Sony Corp Deviation measuring method
JP4442130B2 (en) * 2003-07-07 2010-03-31 株式会社ニコン Overlay measuring apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016136563A (en) 2016-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101699172B1 (en) Inspection method
JP4554691B2 (en) Correction pattern image generation apparatus, pattern inspection apparatus, and correction pattern image generation method
US20120213425A1 (en) Combining feature boundaries
JP7199826B2 (en) Reinforcement arrangement inspection method and reinforcement arrangement inspection system
WO2017179535A1 (en) Structure condition assessing device, condition assessing system, and condition assessing method
JP6510823B2 (en) Overlay measuring apparatus and overlay measuring method
KR101731338B1 (en) Position measuring method, position-deviation map generating method and inspection system
JP6884077B2 (en) Surface inspection equipment and surface inspection method
US12190543B2 (en) Lens calibration method for digital imaging apparatus
JP6732680B2 (en) Map making method, mask inspection method and mask inspection apparatus
JP5563942B2 (en) Edge position detection device and edge position detection method
WO2015094818A1 (en) A method for measuring positions of structures on a mask and thereby determining mask manufacturing errors
JP4772815B2 (en) Correction pattern image generation apparatus, pattern inspection apparatus, and correction pattern image generation method
JP6687224B2 (en) Overlay measuring device and overlay measuring method
JP6355487B2 (en) Edge position detection device and edge position detection method
CN110728097B (en) Process quality evaluation method and system for inverted trapezoid or T-shaped structure
JP5786999B2 (en) Three-dimensional shape measuring device, calibration method for three-dimensional shape measuring device
US7274471B2 (en) Systems and methods for measuring distance of semiconductor patterns
JP2010025575A (en) Film thickness measurement method and apparatus
KR100367058B1 (en) Flaw detector
JP2000227319A (en) Defect detector
JP2017198607A (en) Pattern defect inspection method and pattern defect inspection device
JP4261535B2 (en) Alignment method and evaluation method in mask inspection apparatus
CN120070599B (en) Scaling factor determining method and related device, security inspection machine and storage medium
JP2008151568A (en) Inspection method of photomask, and inspection device of photomask

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190405

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6510823

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250