JPH01259209A - 幅を有する測定対象部の長さ測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は幅を有する測定対象部の長さ測定方法に係ル、
特に境界が凹凸を伴うパターンの、パターン幅の高速か
つ高精度測定方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のパターン幅測定法を第２図を用いて説明する。第
２図（ｃＬ）に示すように、黒パターン１２に隣接した
白パターン１６の幅を、第１図に示す顕微鏡のＴＶモニ
タ像７の基準ライン１１上で測定する場合、第２図（ｂ
）に示すように基準ライン１１上の映像信号に対してス
レッショルドレベル（破線で示ス）ｔ−設け、パターン
幅Ｗｔ−創定することができる。

例えば、精根学会二元技術応用システム（昭５８−５）
、頁６０〜６３に示されている。

〔発明が解決しようとする線層〕

上記従来技術では、パターンの境界が直線状の場合は測
定上問題が生じないが、パターンの境界が例えば加工面
で、凹凸のある直線状の場合は、測定する基準ライン上
の測定値が、境界形状を代表する値とはならないことが
多（、測定上問題となる。またパターン境界はモニタ画
面の基準ラインに対して直角に位置決めされるとは限ら
ず、−般に傾いているため、基準ラインをモニタ画面の
どこに設けるかによって、境界の検出位＃（座標）が変
化してしまうという不都合があった。

本発明の目的は幅を有する測定対象部であって幅方向に
凹凸のめる境界線を有する測定対象部の長さ全両速にか
つ精度よ（測定する測定方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、ある幅を有する測定対象部の長さ測定方法
において、該幅のほぼ中央で該測定対象部の長さに平行
に基準ラインを設け、該基準ライン全線対称に対の測定
長全設定して複数対測定し、該対？構成する長さの平均
値全それぞれの対につき算出して対平均値とし、該対平
均値全所定の大きさの階級に分けてヒストグラムによｐ
度数分布を作成し、該度数分布の最も大きい階級に属す
る前記対を構成する長さの平均値を幅を有する測定対象
部の長さ測定方法によシ、または前記所定の大きさの階
級全半分の大きさずらした階級に分けてヒストグラムに
より第２の度数分布を作成し、請求項１記載の度数分布
の最も大きい階級と前記第２の度数分布の最も大きい階
級と全比較して大きい階級に属する前記対を構成する長
さの平均値を幅を有する測定対象部の長さとする請求項
１記載の方法によシ達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第６〜第８図によシ
説明する。

第１図に本発明の一実施例を行う装置のブロック図を示
す。測定物１に形成されたパターンを照明光源４．対物
レンズ、顕微鏡鏡筒５よりなる顕微鏡によ、！ｌｌｌ観
察し、その像（ｉ７ＴＶカメラ５に結像する。カメラコ
ントロールユニント６によシモニタＴＶＺ上に保全表示
する。一方、信号処理装置８により、映像信号から測定
ライン上のパターンの座標を測定し、そのデータをコン
ピュータ９に送シ統計処理をして、計算結果全プリンタ
１０に表示する。

パターン境界の座標を測定するには第６図に示すように
複数本の測定ライン１日によシモニタ画面Ｚ上のパター
ン境界位置の座標を測定する。例えば黒パターン１２と
白パターン１６の境界位置と、第４図に示すように白パ
ターン１６右側の切断加工された境界位置１９の座標が
検出できるので、これにより個々の測定ライン上の白パ
ターンの幅が検出できる。しかし、白パターン右側の切
断加工面１９は凹凸形状を伴なった１Ｍ、線であシ、ゴ
ミのイ」着１５やチンピング（欠け）１６があることと
、切断加工面１９は黒パターン１２境界服と必ずしも平
行でな（、画面上で測定ライン１８に直角に位置決めす
ることが難しいという２つの問題によう、白）ぐターン
幅の平均値を正確に求めることが難しい。

パターン幅の平均値を求める一つの方法として、第４図
に示すような最小自乗法によりノくターン境界ｋ　ｌ［
ｉ線近似する方法が考えられる。第６図のようにｘ、ｙ
座標を定め、境界線１７をαｘ＋’ｙ−ｃ　ｒ（ａ、４
．（は定数）で与え、各測定ライン上の切断加工図１９
と直線近似された境界線との距離δにの２乗の和を求め
る。例えば測定ラインが２０本あうに直線近似の定数α
ｌ”Ｉｃを求めればよいのであるが、この最小自乗法の
計算時間は一例とじて５秒以上金要するため測定時間が
長過ぎて、生産ラインには適さない。

そこで本発明では、第５〜８図に示す測定方法により高
速にかつ高精度にパターン幅全測定する方法を開発した
。

第５図に示すごと（、基準ライン（図示せず）に対し上
下対称に測定ライン１８ヲ複数本設ける。

例えば測定ライン全等間隔にｎ−２０本設けると、上か
ら１０本目と１１本目の中間位置が基準ラインとなる。

谷測定ライン上のパターン境界位置座標ンの座標の平均
値ｘ、２　＝　　　　　　　’ｔそれぞれ演算する。ｘ
７データを所定の桁で４捨５人したものと、Ｘ／データ
全所定の桁以上で切捨てたものについて、それぞれ第６
，７図のようなヒストグラム全作成し、最頻値グループ
の度数を求める。この度数を両者のヒストグラムで比較
して、度数の大きい方の最頻値グループ（階級）を選び
、この度数が予め設定された許容値（例えば５０％）以
上である場合に、最頻度グループに属する元のデータ（
桁を丸める前のデータ）の平均値を算出する。

これによシバターン加工面境界の傾きが補正された基準
ライン上のパターン幅測定が可能にな）（必要に応じて
、白黒パターン境界の座標も上述したのと同じ手順で求
められることは言う−までもない）、ゴミの付着やチッ
ピングの影＃を受けない測定が可能になる。

上記説明した内容のアルゴリズムを示すと第８図のよう
になる。

不実施例によれば、加工面粗さを伴うパターン幅測定精
度０．１μｍ以下、測定時間０．５秒を達成することが
可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、幅を有する測定対象部の長さを、異状
部の長さを除き代表する長さの属するグリープをと夛出
しそのグループの各長さを平均することにより、正確、
迅速に測定することができる。また長さを代表する長さ
グループのサンプリング全複数行い最もよ（長さを代表
するグループの値から平均値を求めることにょシさらに
正確に長さを測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置のブロック図、第２図は
従来のパターン幅測定法を示す図、第３図は測定ライン
説明図、第４図は最小自乗法にょシ直線近似する場合の
説明図、第５図は本実施例の測定ライン説明図、第６図
、第７図は測定データのヒストグラム説明図、第８図は
パターン幅測定法のフロー図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ある幅を有する測定対象部の長さ測定方法において
   、該幅のほぼ中央で該測定対象部の長さに平行に基準ラ
   インを設け、該基準ラインを線対称に対の測定長を設定
   して複数対測定し、該対を構成する長さの平均値をそれ
   ぞれの対につき算出して対平均値とし、該対平均値を所
   定の大きさの階級に分けてヒストグラムにより度数分布
   を作成し、該度数分布の最も大きい階級に属する前記対
   を構成する長さの平均値を幅を有する測定対象部の長さ
   とする幅を有する測定対象部の長さ測定方法。 ２、前記所定の大きさの階級を半分の大きさずらした階
   級に分けてヒストグラムにより第２の度数分布を作成し
   、請求項１記載の度数分布の最も大きい階級と前記第２
   の度数分布の最も大きい階級とを比較して大きい階級に
   属する前記対を構成する長さの平均値を幅を有する測定
   対象部の長さとする請求項１記載の方法。