JPH05101166A - Pattern matching device - Google Patents

Pattern matching device

Info

Publication number
JPH05101166A
JPH05101166A JP3258140A JP25814091A JPH05101166A JP H05101166 A JPH05101166 A JP H05101166A JP 3258140 A JP3258140 A JP 3258140A JP 25814091 A JP25814091 A JP 25814091A JP H05101166 A JPH05101166 A JP H05101166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
edge
degree
pattern matching
secondary electron
electron image
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.)
Granted
Application number
JP3258140A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3133795B2 (en
Inventor
Kazuo Okubo
和生 大窪
Hironori Teguri
弘典 手操
Akio Ito
昭夫 伊藤
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP03258140A priority Critical patent/JP3133795B2/en
Publication of JPH05101166A publication Critical patent/JPH05101166A/en
Priority to US08/357,983 priority patent/US5600734A/en
Priority to US08/783,304 priority patent/US5825912A/en
Priority to US08/810,736 priority patent/US5872862A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3133795B2 publication Critical patent/JP3133795B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To easily perform pattern matching in a short time by finding a secondary electron image magnification error and a sample positioning error which maximize the degree of pattern matching when edge positions are varied according to the secondary image magnification precision, sample positioning precision, and wiring width expansion or reduction. CONSTITUTION:This pattern matching device is equipped with edge position detecting means 3, secondary electron image storage means 4, a projection brightness distribution generating means 5, edge degree detecting means 6, a pattern matching degree calculating means 7, and an error detecting means 8. An edge degree E(X) is found from the brightness distribution B(X) obtained by projecting a secondary electron image on an axis X and the degree V of pattern matching between the edge degree E(X) and linear edge positions X1 and i=1-(n) on a CAD data is found to find the secondary electron image magnification error and sample positioning error which maximize the degree of pattern matching when the edge positions X1 and i=1-(n) are varied according to the secondary electron image magnification precision, sample positioning precision, and wiring width expansion or reduction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子ビーム装置で電子
ビームを試料上に走査して得られた二次電子像の配線パ
ターンとCADデータ上の配線パターンとのパターンマ
ッチングを行うパターンマッチング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern matching device for performing pattern matching between a wiring pattern of a secondary electron image obtained by scanning an electron beam on a sample with an electron beam device and a wiring pattern on CAD data. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】電子ビームテスタで半導体チップ上の配
線の電圧を測定する場合、チップ表面上を電子ビームで
走査して二次電子像を取得し、これをディスプレイ装置
に表示させ、二次電子像を目視して測定点を指定した後
に、その点に電子ビームを照射して電圧測定を行ってい
る。
2. Description of the Related Art When measuring the voltage of wiring on a semiconductor chip with an electron beam tester, the surface of the chip is scanned with an electron beam to obtain a secondary electron image, which is displayed on a display device. After visually observing the image and designating a measurement point, the voltage is measured by irradiating the point with an electron beam.

【0003】しかし、二次電子像上で測定点を指定する
のは、次のような理由により容易でない。
However, it is not easy to specify the measurement point on the secondary electron image for the following reason.

【0004】半導体集積回路の大規模化、高集積化に
伴い、二次電子像の視野が相対的に極めて狭くなり、か
つ、試料が搭載されるステージの位置決め誤差が配線ピ
ッチに対し相対的に大きくなってきている。
With the increase in the scale and integration of semiconductor integrated circuits, the field of view of the secondary electron image becomes relatively narrow, and the positioning error of the stage on which the sample is mounted is relatively large with respect to the wiring pitch. It's getting bigger.

【0005】二次電子像では、最上層の配線パターン
は明瞭であるが、最上層の1つ下層の配線のパターン
は、コントラストが低くて明瞭ではない。
In the secondary electron image, the wiring pattern of the uppermost layer is clear, but the wiring pattern one layer below the uppermost layer has a low contrast and is not clear.

【0006】そこで、配線のマスクパターンのCADレ
イアウトデータに基づいて指定した測定点を、レイアウ
ト図と二次電子像のパターンマッチングにより二次電子
像上の測定点に自動変換する方法が提案されている。
Therefore, there has been proposed a method of automatically converting a measurement point designated on the basis of CAD layout data of a wiring mask pattern into a measurement point on a secondary electron image by pattern matching between a layout diagram and a secondary electron image. There is.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このパターン
マッチングは、次のような理由により容易でない。
However, this pattern matching is not easy because of the following reasons.

【0008】画像データが多量、例えば二次電子像の
みで512×512画素×8ビットもある。
There is a large amount of image data, for example, 512 × 512 pixels × 8 bits in only a secondary electron image.

【0009】二次電子像が画素毎の輝度データである
のに対し、CADデータはポリゴンデータ(ベクトルデ
ータ)である。
The secondary electron image is brightness data for each pixel, whereas the CAD data is polygon data (vector data).

【0010】二次電子像の設定倍率に対する実際の倍
率の精度が±2%程度あり、かつ、試料が搭載されたス
テージの位置決め精度が±2μm程度ある。
The accuracy of the actual magnification with respect to the set magnification of the secondary electron image is about ± 2%, and the positioning accuracy of the stage on which the sample is mounted is about ± 2 μm.

【0011】半導体チップ製造プロセスの条件によ
り、配線に太りや細りが生じ、しかも、太りや細りの程
度が配線層毎に異なる。
Depending on the conditions of the semiconductor chip manufacturing process, the wiring is thickened or thinned, and the degree of thickening or thinning is different for each wiring layer.

【0012】通常のパターンマッチングでは画像をシフ
トさせる毎に対応する画素の積和をパターン一致度とし
て計算し、パターン一致度が最大となるシフト量を求め
ればよいが、上記パターンマッチングでは、画像の倍率
及び各配線の太りや細りの程度を変える毎に画像をシフ
トさせてパターン一致度を計算し、パターン一致度が最
大となる倍率、配線の太りや細りの程度及びシフト量を
求めなければならないので、処理が複雑かつ処理時間が
長くなる。
In normal pattern matching, the product sum of corresponding pixels is calculated as the pattern matching degree each time the image is shifted, and the shift amount that maximizes the pattern matching degree may be obtained. Each time the magnification and the degree of thickening or thinning of each wiring are changed, the image is shifted to calculate the pattern matching degree, and the magnification, the degree of thickening or thinning of the wiring, and the shift amount that maximize the pattern matching degree must be obtained. Therefore, the processing is complicated and the processing time becomes long.

【0013】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、CADデータ上の配線パターンと二次電子像上の配
線パターンとのパターンマッチングを容易かつ短時間で
行うことが可能なパターンマッチング装置を提供するこ
とにある。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a pattern matching device which can easily and quickly perform pattern matching between a wiring pattern on CAD data and a wiring pattern on a secondary electron image. To provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段及びその作用】図1は、本
発明に係るパターンマッチング装置の原理構成図であ
る。このパターンマッチング装置は、電子ビーム装置で
電子ビームを試料上に走査して得られた二次電子像の配
線パターンとCADデータ上の配線パターンとのパター
ンマッチングを行うものであって、次のような構成要素
を備えている。
FIG. 1 is a diagram showing the principle of the pattern matching device according to the present invention. This pattern matching device performs pattern matching between a wiring pattern of a secondary electron image obtained by scanning an electron beam on a sample with an electron beam device and a wiring pattern on CAD data. It has various components.

【0015】3はエッジ位置検出手段であり、該CAD
データ上の直交座標系の一方の軸Yに平行な配線パター
ンエッジの位置Xi、i=1〜nを検出する。4は二次
電子像記憶手段であり、該二次電子像が格納される。5
は投影輝度分布作成手段であり、該二次電子像上の直交
座標系の一方の軸Yに平行な直線に沿って該二次電子像
の輝度を加算した投影輝度B(X)を求める。この場
合、Yの範囲を二次電子像倍率精度、試料位置決め精度
及び配線幅拡縮に基づいて限定してもよい。6はエッジ
度検出手段であり、投影輝度B(X)から配線パターン
のエッジ度E(X)を検出する。7はパターンマッチン
グ度算出手段であり、該エッジ位置Xi、i=1〜nと
エッジ度E(X)との相関の程度をパターンマッチング
度Vとして求める。8は誤差検出手段であり、該CAD
データ上の配線パターンのエッジ位置Xi、i=1〜n
を、二次電子像倍率精度、試料位置決め精度及び配線幅
拡縮に基づいてXi−ai≦Xi≦Xi+biの範囲で変化
させたときパターンマッチング度Vが最大となる二次電
子像倍率誤差及び試料位置決め誤差を求める。パターン
マッチング度Vは全ての配線パターンを考慮する必要は
なく、エッジ位置Xi、i=1〜nの検出範囲は適当に
限定してよい。例えば、エッジ位置を最上配線パターン
のエッジ位置のみに限定してもよい。
Numeral 3 is an edge position detecting means for the CAD
The positions X i , i = 1 to n of the wiring pattern edge parallel to one axis Y of the orthogonal coordinate system on the data are detected. A secondary electron image storage means 4 stores the secondary electron image. 5
Is a projection brightness distribution creating means, which obtains a projection brightness B (X) obtained by adding the brightness of the secondary electron image along a straight line parallel to one axis Y of the orthogonal coordinate system on the secondary electron image. In this case, the range of Y may be limited based on the secondary electron image magnification accuracy, sample positioning accuracy, and wiring width scaling. An edge degree detecting unit 6 detects the edge degree E (X) of the wiring pattern from the projection brightness B (X). Reference numeral 7 denotes a pattern matching degree calculation means, which obtains the degree of correlation between the edge positions X i , i = 1 to n and the edge degree E (X) as the pattern matching degree V. Reference numeral 8 is an error detecting means,
Edge position X i of wiring pattern on data, i = 1 to n
The secondary electron that maximizes the pattern matching degree V when is changed in the range of X i −a i ≦ X i ≦ X i + b i based on the secondary electron image magnification accuracy, sample positioning accuracy, and wiring width scaling. Determine the image magnification error and sample positioning error. It is not necessary to consider all wiring patterns for the pattern matching degree V, and the detection range of the edge positions X i , i = 1 to n may be appropriately limited. For example, the edge position may be limited to only the edge position of the uppermost wiring pattern.

【0016】本発明では、二次電子像を軸X上に投影し
た輝度分布B(X)からエッジ度E(X)を求め、この
エッジ度E(X)とCADデータ上の一次元エッジ位置
i、i=1〜nとのパターンマッチング度Vを求め、
エッジ位置Xi、i=1〜nを、二次電子像倍率精度、
試料位置決め精度及び配線幅拡縮に基づいて変化させた
ときパターンマッチング度が最大となる二次電子像倍率
誤差及び試料位置決め誤差を求めるので、CADデータ
上の配線パターンと二次電子像上の配線パターンとのパ
ターンマッチングを容易、正確かつ短時間で行うことが
可能となる。
In the present invention, the edge degree E (X) is obtained from the brightness distribution B (X) obtained by projecting the secondary electron image on the axis X, and the edge degree E (X) and the one-dimensional edge position on the CAD data are obtained. X i , the pattern matching degree V with i = 1 to n is obtained,
The edge position X i , i = 1 to n, the secondary electron image magnification accuracy,
Since the secondary electron image magnification error and the sample positioning error which maximize the pattern matching degree when changed based on the sample positioning accuracy and the wiring width scaling, the wiring pattern on the CAD data and the wiring pattern on the secondary electron image are obtained. It becomes possible to perform pattern matching with and easily, accurately and in a short time.

【0017】本発明の第1態様では、パターンマッチン
グ度算出手段7は、パターンマッチング度VをV=E
(X1 )+E(X2 )+・・・+E(Xn )で算出す
る。
In the first aspect of the present invention, the pattern matching degree calculation means 7 sets the pattern matching degree V to V = E.
It is calculated by (X 1 ) + E (X 2 ) + ... + E (X n ).

【0018】ΣX で、指定領域内の全てのXについての
総和を表し、e(X)を、CADデータ上の位置Xにエ
ッジが存在すれば1、存在しなければ0であるとする
と、 V=ΣX E(X)e(X) =E(X1 )+E(X2 )+・・・+E(Xn ) であり、また、エッジ位置Xi、i=1〜nはCADデ
ータから容易に検出することができるので、この構成に
よれば、パターンマッチング度Vを正確かつ容易に評価
することができる。
Let Σ X be the sum of all X's in the specified area, and let e (X) be 1 if an edge exists at the position X on the CAD data, and 0 if it does not exist. V = sigma X is E (X) e (X) = E (X 1) + E (X 2) + ··· + E (X n), also the edge position X i, i = 1 to n is CAD data According to this configuration, the pattern matching degree V can be accurately and easily evaluated, since it can be easily detected.

【0019】本発明の第2態様では、エッジ度検出手段
6は、エッジ度E(X)をE(X)=|B(X−q)−
B(X)|+|B(X)−B(X+q)|で算出する。
In the second aspect of the present invention, the edge degree detecting means 6 determines the edge degree E (X) as E (X) = | B (X-q)-.
It is calculated by B (X) | + | B (X) -B (X + q) |.

【0020】この構成の場合、配線層や右側エッジ、左
側エッジによらず、配線パターンのエッジを正しく評価
することができる。
With this configuration, the edge of the wiring pattern can be correctly evaluated regardless of the wiring layer, the right edge, and the left edge.

【0021】本発明の第3態様では、投影輝度分布作成
手段5は、エッジ位置Xi、i=1〜nの範囲Xi−ai
≦Xi≦Xi+biのみの投影輝度B(X)を求める。
In the third aspect of the present invention, the projection luminance distribution creating means 5 uses the edge position X i , i = 1 to n range X i −a i.
The projection brightness B (X) is obtained only for ≤X i ≤X i + b i .

【0022】この構成の場合、処理対象のデータが必要
最小限となり、より短時間でデータ処理することができ
る。
In the case of this configuration, the data to be processed becomes the minimum necessary, and the data can be processed in a shorter time.

【0023】本発明の第4態様では、エッジ位置検出手
段3は、上記CADデータ上の直交座標系の両軸に非平
行な斜め配線パターンのエッジ直線をも検出し、投影輝
度分布作成手段5は、該エッジ直線に平行な上記二次電
子像上の直線に沿って該二次電子像の輝度を加算した斜
め投影輝度の分布をも求め、エッジ度検出手段6は、該
斜め投影輝度分布からもエッジ度を検出し、パターンマ
ッチング度算出手段7は、該エッジ直線と該エッジ度と
の相関の程度をも求めてこれを上記パターンマッチング
度Vに加算し、誤差検出手段8は、該CADデータ上の
斜め配線パターンのエッジ直線をも、二次電子像倍率精
度、試料位置決め精度及び配線幅拡縮に基づいて変化さ
せて、該パターンマッチング度Vが最大となる二次電子
像倍率誤差及び試料位置決め誤差を求める。
In the fourth aspect of the present invention, the edge position detecting means 3 also detects the edge straight line of the oblique wiring pattern which is non-parallel to both axes of the orthogonal coordinate system on the CAD data, and the projection brightness distribution creating means 5 Also obtains the distribution of the oblique projection brightness obtained by adding the brightness of the secondary electron image along the straight line on the secondary electron image parallel to the edge straight line, and the edge degree detecting means 6 determines the oblique projection brightness distribution. The pattern matching degree calculating means 7 also obtains the degree of correlation between the edge straight line and the edge degree and adds it to the pattern matching degree V, and the error detecting means 8 The edge straight line of the diagonal wiring pattern on the CAD data is also changed based on the secondary electron image magnification accuracy, the sample positioning accuracy, and the wiring width expansion / contraction to obtain the secondary electron image magnification error and the maximum degree of pattern matching V. Trial Determine the positioning error.

【0024】直交座標系を適当にとることにより、配線
パターンの殆どは直交座標系の両軸の一方に平行にな
り、また、両軸に非平行な斜め配線パターンがあっても
これを無視してパターンマッチングを行うことができる
が、この第4態様によれば、斜め配線パターンについて
も、他の配線パターンと同様にパターンマッチング処理
を行うことができる。
By appropriately adopting the orthogonal coordinate system, most of the wiring patterns are parallel to one of both axes of the orthogonal coordinate system, and even if there is a diagonal wiring pattern which is not parallel to both axes, this is ignored. Although the pattern matching can be performed by using the fourth aspect, the pattern matching process can be performed on the diagonal wiring pattern in the same manner as other wiring patterns.

【0025】[0025]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】(1)第1実施例 図2は、配線パターンの設計データに基づいて測定点を
指定することにより、二次電子像上の対応する測定点を
自動的に決定して電圧測定する電子ビームテスタのハー
ドウエア構成を示す。
(1) First Embodiment FIG. 2 shows that by designating a measurement point based on the design data of the wiring pattern, the corresponding measurement point on the secondary electron image is automatically determined and the voltage is measured. The hardware structure of an electron beam tester is shown.

【0027】電子ビーム照射装置10は、測定点の電圧
及びエネルギー分析グリッドの印加電圧に応じた二次電
子量を検出するものであり、ステージ11上に載置され
た試料12に対し電子銃13から電子ビームEBを射出
させると、電子ビームEBがコンデンサ磁界レンズ14
A、ブランキング用偏向器15及びブランキング用アパ
ーチャ16を通ってパルス化され、コンデンサ磁界レン
ズ14B、偏向器17及び対物磁界レンズ18を通って
試料12上の測定点に収束照射され、照射点から放出さ
れた二次電子SEが引出しグリッド191、制御グリッ
ド192及びエネルギー分析グリッド193を通って二
次電子検出器20で検出される。
The electron beam irradiation device 10 detects the amount of secondary electrons according to the voltage at the measurement point and the voltage applied to the energy analysis grid, and the electron gun 13 is applied to the sample 12 placed on the stage 11. When the electron beam EB is emitted from the electron beam EB, the electron beam EB is emitted from the condenser magnetic field lens 14
A, pulsed through the blanking deflector 15 and blanking aperture 16, pulsed through the condenser magnetic field lens 14B, the deflector 17 and the objective magnetic field lens 18, and convergently irradiated to the measurement point on the sample 12, and the irradiation point The secondary electrons SE emitted from the detector pass through the extraction grid 191, the control grid 192, and the energy analysis grid 193, and are detected by the secondary electron detector 20.

【0028】試料12上の電子ビーム照射点は、偏向制
御装置21から偏向器17に供給される駆動電圧により
走査される。二次電子像の倍率は、この駆動電圧の振幅
E0により定まる。偏向制御装置21は、電子ビームE
B走査位置に対応した走査カウンタ21aを備えてお
り、そのクロック計数値Aは画像入力装置22に供給さ
れる。例えば、Aは18ビットであり、その上位9ビッ
トをy、下位9ビットをxとすると、偏向器17のX偏
向板には電圧E0x/511が印加され、偏向器17の
Y偏向板には電圧E0y/511が印加され、試料12
上の電子ビーム照射点の座標(X,Y)は、理想的な場
合、(E0kx、E0ky)となる。ここにkは定数であ
る。
The electron beam irradiation point on the sample 12 is scanned by the drive voltage supplied from the deflection controller 21 to the deflector 17. The magnification of the secondary electron image is determined by the amplitude E0 of this drive voltage. The deflection control device 21 uses the electron beam E
The scanning counter 21a corresponding to the B scanning position is provided, and the clock count value A thereof is supplied to the image input device 22. For example, if A is 18 bits, and the upper 9 bits are y and the lower 9 bits are x, a voltage E 0 x / 511 is applied to the X deflection plate of the deflector 17, and the Y deflection plate of the deflector 17 is applied. A voltage E 0 y / 511 is applied to the sample 12 and
The coordinates (X, Y) of the electron beam irradiation point above are (E 0 kx, E 0ky) in an ideal case. Here, k is a constant.

【0029】画像入力装置22は、二次電子検出器20
の出力を増幅した後デジタル値に変換し、これを輝度L
としてSEM像フレームメモリ23のアドレスAに書き
込む。SEM像フレームメモリ23の内容は、ディスプ
レイ装置24に供給されて二次電子像がその画面に表示
され、かつ、コンピュータ25で読み出されて後述の如
く画像処理される。
The image input device 22 includes the secondary electron detector 20.
After amplifying the output of, it is converted into a digital value and this is the brightness L
Is written in the address A of the SEM image frame memory 23. The contents of the SEM image frame memory 23 are supplied to the display device 24, the secondary electron image is displayed on the screen thereof, and read by the computer 25 to be image-processed as described later.

【0030】一方、CADデータ記憶装置27には配線
パターンのフォトマスクを得るためのCADデータが格
納されている。コンピュータ25は、後述の如く、指定
範囲に基づいてCADデータ記憶装置27からこのCA
Dデータを読み出し、二次電子像の設定倍率MSを決定
してこれを偏向制御装置21に設定し、ステージ11の
目標位置を決定してこれをステージ制御装置26に設定
し、二次電子像とCADデータとのパターンマッチング
を行って、CADデータ上の測定点から二次電子像上の
測定点を決定する。
On the other hand, the CAD data storage device 27 stores CAD data for obtaining the photomask of the wiring pattern. As will be described later, the computer 25 sends the CA data from the CAD data storage device 27 based on the designated range.
The D data is read out, the set magnification M S of the secondary electron image is determined, this is set in the deflection control device 21, the target position of the stage 11 is determined, and this is set in the stage control device 26, and the secondary electron is set. Pattern matching between the image and the CAD data is performed to determine the measurement point on the secondary electron image from the measurement point on the CAD data.

【0031】レイアウト図上の測定点及び指定範囲は、
キーボードや記憶装置などの入力装置28から供給さ
れ、ディスプレイ装置29にはこの入力データや他のデ
ータが表示される。また、二次電子像設定倍率MSは偏
向制御装置21に供給され、偏向制御装置21はこの倍
率MSに反比例した振幅E0の上記駆動電圧を偏向器17
に供給する。
The measurement points and specified range on the layout diagram are
It is supplied from an input device 28 such as a keyboard and a storage device, and this input data and other data are displayed on the display device 29. Further, the secondary electron image setting magnification M S is supplied to the deflection controller 21, and the deflection controller 21 applies the drive voltage having the amplitude E 0 inversely proportional to the magnification M S to the deflector 17.
Supply to.

【0032】次に、図3に基づいて、コンピュータ25
による電圧測定手順の概略を説明する。以下、括弧内の
数値は図中のステップ識別番号を表す。
Next, referring to FIG. 3, the computer 25
An outline of the voltage measurement procedure by will be described. Hereinafter, the numerical value in the parenthesis represents the step identification number in the figure.

【0033】(30)入力装置28を操作してCADデ
ータ上のパターンマッチング領域、すなわち得ようとす
る二次電子像に相当する領域及び側定点Pを指定する。
この領域は、例えば図5(A)に示す如く、測定点Pを
中心とする正方形の一辺の長さの半分fにより指定され
る。図中の領域には、配線パターン40、41及び42
が含まれている。CADデータ記憶装置27に格納され
ているデータは、配線パターンのエッジを表すベクトル
データであり、これらのベクトルの殆どは、測定点Pを
原点とする図示XY直交座標系のX軸又はY軸に平行な
ベクトルである。以下の処理では、配線パタ−ン40〜
42のうちY軸に平行なエッジe1 〜e9 に着目する。
(30) The input device 28 is operated to specify the pattern matching area on the CAD data, that is, the area corresponding to the secondary electron image to be obtained and the side fixed point P.
This area is designated by half the length f of one side of a square centered on the measurement point P, as shown in FIG. Wiring patterns 40, 41 and 42 are provided in the area in the drawing.
It is included. The data stored in the CAD data storage device 27 is vector data representing the edge of the wiring pattern, and most of these vectors are on the X axis or Y axis of the illustrated XY orthogonal coordinate system with the measurement point P as the origin. It is a parallel vector. In the following processing, the wiring pattern 40 to
Edges e 1 to e 9 parallel to the Y-axis of 42 Pay attention to.

【0034】(31)fの値から二次電子像の設定倍率
S を求め、これを偏向制御装置21に設定する。二次
電子像の設定倍率MSに対する実際の倍率の精度は±2
%程度である。また、CADデータ上の測定点Pの座標
からステージ11の目標位置を求め、これをステージ制
御装置26に設定する。ステージ制御装置26はこれに
応じてステージ11を移動制御する。ステージ11の位
置決め誤差がなければ、測定点Pに相当する試料12上
の測定点P’は、電子ビーム照射装置10の光軸上に存
在する。ステージ11の位置決め精度は、ステージ11
をフィードバック制御しない場合で±2μm程度ある。
(31) The setting magnification M S of the secondary electron image is obtained from the value of f and is set in the deflection control device 21. The accuracy of the actual magnification with respect to the set magnification MS of the secondary electron image is ± 2
%. Further, the target position of the stage 11 is obtained from the coordinates of the measurement point P on the CAD data, and this is set in the stage controller 26. The stage controller 26 controls the movement of the stage 11 accordingly. If there is no positioning error of the stage 11, a measurement point P ′ on the sample 12 corresponding to the measurement point P exists on the optical axis of the electron beam irradiation device 10. The positioning accuracy of the stage 11 is
Is about ± 2 μm without feedback control.

【0035】(32)CADデータ記憶装置27から、
上記ステップ30で指定された領域内の配線パターンの
Y軸方向のエッジei(i=1〜n、図5(A)ではn
=9、以下同様)のベクトル、すなわちエッジeiの両
端の座標を抽出する。
(32) From the CAD data storage device 27,
Edges e i in the Y-axis direction of the wiring pattern in the area designated in step 30 (i = 1 to n, n in FIG. 5A)
= 9, and so on), that is, the coordinates of both ends of the edge e i are extracted.

【0036】(33)エッジeiに相当する二次電子像
上のエッジei’が必ず含まれる範囲Siを求める。図6
では、エッジ検出範囲S1 、S6 及びS7 を点線で示
す。
[0036] (33) determine the range S i to edge e i corresponds to on the secondary electron image edge e i 'is always included. Figure 6
Then, the edge detection ranges S 1 , S 6 and S 7 are indicated by dotted lines.

【0037】(34)電子ビームEBを試料12上で走
査させて、二次電子像をSEM像フレームメモリ23に
得る。この二次電子像は例えば図5(B)の如くなり、
CADデータ上の配線パタ−ン40〜42に対応した配
線パターン50〜52が二次電子像に含まれている。図
示のようなXY直交座標系を二次電子像像上にもとる。
X,Yは、画素ピッチを単位とし、−f’≦X≦f’、
−f’≦Y≦f’なる範囲の整数であり、例えばf’=
256である。二次電子像上の座標(X,Y)における
輝度をL(X,Y)とする。
(34) The electron beam EB is scanned on the sample 12 to obtain a secondary electron image in the SEM image frame memory 23. This secondary electron image is, for example, as shown in FIG.
The wiring patterns 50 to 52 corresponding to the wiring patterns 40 to 42 on the CAD data are included in the secondary electron image. The XY orthogonal coordinate system as shown is also taken on the secondary electron image.
X and Y have a pixel pitch as a unit, and -f'≤X≤f ',
An integer in the range −f ′ ≦ Y ≦ f ′, for example, f ′ =
256. The brightness at the coordinates (X, Y) on the secondary electron image is L (X, Y).

【0038】(35)輝度L(X,Y)からエッジ検出
範囲SiでのX軸上への投影輝度Bi(X)、 Bi(X)=ΣiYL(X,Y) を算出する。ここに、ΣiYはエッジ検出範囲Siでの全
てのYの値についての総和を意味する。さらに、投影輝
度Bi(X)から、エッジ度Ei(X)を算出する。
(35) From the brightness L (X, Y), the projection brightness B i (X), B i (X) = Σ iY L (X, Y) on the X axis in the edge detection range S i is calculated. To do. Here, Σ iY means the total sum of all Y values in the edge detection range S i . Further, the edge degree E i (X) is calculated from the projection brightness B i (X).

【0039】ここで、二次電子像中の最上配線パターン
の投影輝度Bi(X)は、エッジ付近で図8(A)に示
す如く変化する。エッジ度Ei(X)を、 Ei(X)=|Bi(X−q)−Bi(X)|+|Bi(X)−Bi(X+q )| ・・・(1) で定義する。投影輝度Bi(X)のエッジ幅を2Wとす
ると、エッジ検出精度を高めるためのqの好ましい値は
Wであり、この場合、エッジ度Ei(X)は図8(B)
に示す如くなる。エッジ幅2Wは、主に電子ビーム照射
点のサイズで定まる。エッジ度Ei(X)は、右側エッ
ジであるか左側エッジであるかによらない。
Here, the projected brightness B i (X) of the uppermost wiring pattern in the secondary electron image changes as shown in FIG. 8A near the edge. The edge degree E i (X) is expressed as E i (X) = | B i (X−q) −B i (X) | + | B i (X) −B i (X + q) | (1) Define in. If the edge width of the projection brightness B i (X) is 2 W, the preferable value of q for improving the edge detection accuracy is W. In this case, the edge degree E i (X) is as shown in FIG.
As shown in. The edge width 2W is mainly determined by the size of the electron beam irradiation point. The edge degree E i (X) does not depend on the right edge or the left edge.

【0040】最上層より下層の配線パターンは、二次電
子像上では、通常、エッジ部のみが検出され、投影輝度
i(X)は図8(C)に示す如くなる。この場合のエ
ッジ度Ei(X)は図8(D)に示す如くなり、エッジ
位置を検出することができる。
In the wiring pattern below the uppermost layer, usually only the edge portion is detected on the secondary electron image, and the projection brightness B i (X) is as shown in FIG. 8 (C). The edge degree E i (X) in this case is as shown in FIG. 8D, and the edge position can be detected.

【0041】すなわち、エッジ度Ei(X)を上式で定
義すれば、配線層や右側エッジ、左側エッジによらず、
配線パターンのエッジを検出又は評価することができ
る。
That is, when the edge degree E i (X) is defined by the above equation,
The edge of the wiring pattern can be detected or evaluated.

【0042】エッジeiのX座標をXiとし、エッジ検出
範囲SiのX軸範囲をXi−ai〜Xi+b、Y軸範囲をY
i−ci〜Xi+diとし、Xi−ai≦X≦Xi+biなるX
に対しj=X−aiとし、また、簡単化のためにB
i(X)=Bi(j)、E(X)=Ei(j)と表す。
[0042] The X-coordinate of the edge e i and X i, the X-axis range of the edge detection range S i X i -a i ~X i + b, the Y-axis range Y
and i -c i ~X i + d i , X i -a i ≦ X ≦ X i + b i becomes X
For j = X−a i, and for simplification B
It is expressed as i (X) = B i (j) and E (X) = E i (j).

【0043】例えば図7(A)に示す、二次電子像中の
エッジ検出範囲S7の輝度L(X,Y)に対し投影輝度
7 (j)を求め、これから更にエッジ度E7 (j)を
算出すると、図7(B)に示す如くなる。エッジ度E7
(j)には、エッジe7 ’及びe8 ’に対応して2つの
ピークがある。
For example, as shown in FIG. 7A, the projection brightness B 7 (j) is obtained for the brightness L (X, Y) of the edge detection range S 7 in the secondary electron image, and the edge degree E 7 ( When j) is calculated, it becomes as shown in FIG. Edge degree E 7
In (j), there are two peaks corresponding to the edges e 7 'and e 8 '.

【0044】(37)後述するパターンマッチングを行
い、二次電子像倍率誤差ΔM0 及びステージ位置決め誤
差ΔX0 を決定する。
(37) The pattern matching described later is performed to determine the secondary electron image magnification error ΔM 0 and the stage positioning error ΔX 0 .

【0045】(38)二次電子像倍率誤差ΔM0 及びス
テージ位置決め誤差ΔX0 から、CADデータ上の測定
点Pに相当する二次電子像上の測定点P’のX座標を求
める。測定点P’のX座標はΔX0 (1+ΔM0 )とな
る。上記同様にして測定点P’のY座標を求める。そし
て、測定点P’に電子ビームEBを照射し、公知の方法
で電圧を測定する。なお、測定点P’のY座標を求める
場合、(Y軸方向の倍率)/(X軸方向の倍率)を装置
定数として予め検出しておけば、パターンマッチング処
理において後述の倍率増分ΔMをαΔM0 に固定するこ
とができる。
(38) From the secondary electron image magnification error ΔM 0 and the stage positioning error ΔX 0 , the X coordinate of the measurement point P ′ on the secondary electron image corresponding to the measurement point P on the CAD data is obtained. The X coordinate of the measurement point P ′ is ΔX 0 (1 + ΔM 0 ). Similarly to the above, the Y coordinate of the measurement point P ′ is obtained. Then, the measurement point P ′ is irradiated with the electron beam EB, and the voltage is measured by a known method. When the Y coordinate of the measurement point P ′ is obtained, if (magnification in the Y-axis direction) / (magnification in the X-axis direction) is detected in advance as a device constant, the magnification increment ΔM described later in the pattern matching process is αΔM. Can be fixed at 0 .

【0046】次に、パターンマッチング度Vについて説
明する。
Next, the pattern matching degree V will be described.

【0047】偏向器17の位置決め精度を±es/f、
二次電子像の倍率精度を±em%、配線パターン細り幅
最大値をe1/f、配線パターン太り幅最大値をe2/
f、配線パターンエッジ幅最大値をew/fとすると、
配線パターンの右側エッジの場合、 ai=es/f+Xi・em/100+e1/f+ew/f bi=es/f+Xi・em/100+e2/f+ew/f となり、配線パターンの左側エッジの場合、 ai=es/f+Xi・em/100+e2/f+ew/f bi=es/f+Xi・em/100+e1/f+ew/f となる。es、e1、e2及びewは二次電子像の倍率
によらない。
The positioning accuracy of the deflector 17 is ± es / f,
Magnification accuracy of secondary electron image is ± em%, maximum wiring pattern thin width is e1 / f, maximum wiring pattern thin width is e2 /
f, and the maximum wiring pattern edge width is ew / f,
In the case of the right edge of the wiring pattern, a i = es / f + X i · em / 100 + e1 / f + ew / f b i = es / f + X i · em / 100 + e2 / f + ew / f, and in the case of the left side edge of the wiring pattern, a i = Es / f + X i · em / 100 + e2 / f + ew / f b i = es / f + X i · em / 100 + e1 / f + ew / f. es, e1, e2 and ew do not depend on the magnification of the secondary electron image.

【0048】ΔM、ΔX及びΔWk をそれぞれCADデ
ータに対する倍率増分、シフト量ΔX及び第k層の配線
拡縮幅(太り又は細り)とし、XiをXi(1+ΔM)+
ΔX+ΔWiと変化させると、ji=Xi−aiは、 Δji=Xi(1+ΔM)+ΔX+ΔWk−ai−(Xi−ai) =XiΔM+ΔX+ΔWk だけ変化する。第k層配線拡縮幅ΔWk は、同一配線層
に対しては同一値である。パターンマッチングでは、後
述の如く、−em/100≦ΔM≦em/100、−e
s/f≦ΔX≦es/f、−e1/f≦ΔWi≦e2/
fの範囲でjiを変化させながらパターンマッチング度
Vを算出し、パターンマッチング度Vが最大となるとき
の倍率増分ΔM及びシフト量ΔXをそれぞれ倍率誤差Δ
0 及びステージ位置決め誤差ΔX0 として求める。
ΔM, ΔX and ΔW k are respectively the magnification increment, the shift amount ΔX and the wiring expansion / contraction width (thick or thin) of the kth layer for CAD data, and X i is X i (1 + ΔM) +
When changed to ΔX + ΔW i , j i = X i −a i changes by Δj i = X i (1 + ΔM) + ΔX + ΔW k −a i − (X i −a i ) = X i ΔM + ΔX + ΔW k . The k-th layer wiring expansion / contraction width ΔW k has the same value for the same wiring layer. In pattern matching, as described later, -em / 100≤ΔM≤em / 100, -e
s / f ≦ ΔX ≦ es / f, −e1 / f ≦ ΔW i ≦ e2 /
The pattern matching degree V is calculated while changing j i within the range of f, and the magnification increment ΔM and the shift amount ΔX when the pattern matching degree V becomes the maximum are respectively the magnification errors Δ.
It is calculated as M 0 and stage positioning error ΔX 0 .

【0049】パターンマッチング度Vは、 V=ΣiΣiXY {|L(X−q,Y)−L(X,Y)|+|L(X,Y)−L (X+q,Y)|}e(X,Y) =ΣiΣix{|Bi(X−q)−Bi(X)|+|Bi(X)−Bi(X+ q)|}e(X) =ΣiΣixi(X)e(X) =E1 (j1 )+E2 (j2 )+・・・+En (jn ) で定義する。ここに、ΣiXYはエッジ検出範囲Si内の全
てのX,Yの組についての総和を意味し、ΣiXはエッジ
検出範囲Si内の全てのXについての総和を意味し、Σi
は全てのエッジ検出範囲Siについての総和を意味す
る。また、e(X,Y)は、CADデータ上の位置
(X,Y)にエッジが存在すれば1、存在しなければ0
である。同様に、e(X)は、CADデータ上の位置X
にエッジが存在すれば1、存在しなければ0である。
The pattern matching degree V is V = Σ i Σ iXY {| L (X−q, Y) −L (X, Y) | + | L (X, Y) −L (X + q, Y) |} e (X, Y) = Σ i Σ ix {| B i (X−q) −B i (X) | + | B i (X) −B i (X + q) |} e (X) = Σ i Σ ix E i (X) e (X) = E 1 (j 1 ) + E 2 (j 2 ) + ... + E n (j n ). Here, sigma IXY means the sum of all the X, Y set in the edge detection range S i, Σ iX means the sum of all the X in the edge detection range S i, Σ i
Means the sum of all edge detection ranges S i . Further, e (X, Y) is 1 if an edge exists at the position (X, Y) on the CAD data, and 0 if it does not exist.
Is. Similarly, e (X) is the position X on the CAD data.
1 if there is an edge at 0, and 0 if it does not exist.

【0050】次に、図4に基づいて上記ステップ37の
詳細を説明する。
Next, the details of step 37 will be described with reference to FIG.

【0051】(371)変数に初期値を設定する。すな
わち、パターンマッチング度Vの算出式中の配線拡縮幅
ΔW、シフト量ΔX、倍率増分ΔM及び最大パターンマ
ッチング度Vmaxに0を代入する。ΔWは、着目してい
る各配線層の配線拡縮幅ΔWk 、k=1〜mを代表して
表すものとする。
(371) Initial values are set in variables. That is, 0 is substituted for the wiring expansion / contraction width ΔW, the shift amount ΔX, the magnification increment ΔM, and the maximum pattern matching degree V max in the formula for calculating the pattern matching degree V. ΔW is the wiring expansion / contraction width ΔW k of each wiring layer of interest , K = 1 to m are representatively represented.

【0052】(372)パターンマッチング度Vを算出
する。
(372) The pattern matching degree V is calculated.

【0053】(373、374)V>Vmaxであれば、
二次電子像倍率誤差ΔM0 及びステージ位置決め誤差Δ
0 にそれぞれ倍率増分ΔM及びシフト量ΔXを代入す
る。
If (373, 374) V> V max ,
Secondary electron image magnification error ΔM 0 and stage positioning error Δ
The magnification increment ΔM and the shift amount ΔX are respectively substituted into X 0 .

【0054】(375)配線拡縮幅ΔWを更新する。こ
の更新は、1画素単位で行う。
(375) The wiring expansion / contraction width ΔW is updated. This update is performed on a pixel-by-pixel basis.

【0055】(376)配線拡縮幅ΔWの更新が終了し
ていなければ上記ステップ372へ戻り、終了していれ
ば次のステップ377に進む。
(376) If the updating of the wiring expansion / contraction width ΔW has not been completed, the process returns to step 372, and if it has been completed, the process proceeds to the next step 377.

【0056】(377)シフト量ΔXを更新する。この
更新は、1画素単位で行う。
(377) The shift amount ΔX is updated. This update is performed on a pixel-by-pixel basis.

【0057】(378)シフト量ΔXの更新が終了して
いなければ上記ステップ372へ戻り、終了していれば
次のステップ379に進む。
(378) If the updating of the shift amount ΔX is not completed, the process returns to the step 372, and if it is completed, the process proceeds to the next step 379.

【0058】(379)倍率増分ΔMを更新する。この
更新は、例えば図5(A)の位置(f,0)の画素が倍
率増分ΔMにより1画素ずれるように行う。すなわち、
ΔM=1/fとする。
(379) The magnification increment ΔM is updated. This update is performed, for example, so that the pixel at the position (f, 0) in FIG. That is,
Let ΔM = 1 / f.

【0059】(37A)配線拡縮幅ΔWの更新が終了し
ていなければ上記ステップ372へ戻り、終了していれ
ばパターンマッチング処理を終了する。
(37A) If the updating of the wiring expansion / contraction width ΔW is not completed, the process returns to step 372, and if completed, the pattern matching process is completed.

【0060】以上のようにして、二次電子像倍率誤差Δ
0 及びステージ位置決め誤差ΔX 0 が求まる。
As described above, the secondary electron image magnification error Δ
M0And stage positioning error ΔX 0Is required.

【0061】(2)第2実施例 上記第1実施例では、配線パターンがX軸又はY軸に平
行な場合のみを説明したが、本発明はX軸及びY軸に非
平行な斜めパターンに対しても適用可能であり、次にこ
れを説明する。
(2) Second Embodiment In the first embodiment described above, only the case where the wiring pattern is parallel to the X-axis or the Y-axis has been described, but the present invention uses an oblique pattern which is not parallel to the X-axis and the Y-axis. It can also be applied, which will be described next.

【0062】図9(F)に示す如く、CADデータ上
の、配線パタ−ン43がエッジeAを有し、その検出範
囲が点線で示すような範囲SAであるとする。このエッ
ジ検出範囲SAを二次電子像に適用すると、図9(B)
に示す如くなる。エッジ検出範囲SAの斜辺に平行な直
線に沿って輝度Lの合計を計算することにより投影輝度
分布を算出すると、図10(A)に示す如くエッジ幅2
Wが比較的広くなり、パターンマッチングが不正確にな
る。この場合の斜め投影輝度は、図10(B)に示す如
くなる。エッジ幅2Wが広くなる原因は、倍率誤差によ
る。
As shown in FIG. 9F, it is assumed that the wiring pattern 43 has the edge e A on the CAD data, and the detection range is the range S A shown by the dotted line. When this edge detection range S A is applied to the secondary electron image, FIG.
As shown in. When the projection brightness distribution is calculated by calculating the sum of the brightness L along a straight line parallel to the hypotenuse of the edge detection range S A , as shown in FIG.
W becomes relatively wide and pattern matching becomes inaccurate. The oblique projection brightness in this case is as shown in FIG. The widening of the edge width 2W is due to the magnification error.

【0063】そこで、本第2実施例では図9(B)に示
す如く、エッジ検出範囲SAを例えばエッジ検出範囲S
A1、SA2及びSA3に3分割している。エッジ検出範囲S
A1での斜め投影輝度BA1(j)は図10(C)に示す如
くなり、エッジ幅は2W/3と図10(A)の場合の1
/3になる。この場合のエッジ度EA1(j)は図10
(D)に示す如く、図10(B)の場合よりもピークが
鋭くなる。パターンマッチング度Vは、エッジ検出範囲
をこのように分割したものについてエッジ度を求め、上
記同様にその総和をとる。また、斜めパターンの拡大方
向は、図11に示す如く、拡大前のエッジ直線に垂直な
矢印方向とする。他の点は、上記第1実施例と同一であ
る。
Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 9B, the edge detection range S A is set to, for example, the edge detection range S
It is divided into three parts, A1 , S A2 and S A3 . Edge detection range S
Oblique projection luminance B A1 in A1 (j) becomes as shown in FIG. 10 (C), the edge width in the case of 2W / 3 and FIG. 10 (A) 1
/ 3. The edge degree E A1 (j) in this case is shown in FIG.
As shown in FIG. 10D, the peak becomes sharper than in the case of FIG. As for the pattern matching degree V, the edge degree is obtained for the edge detection range divided in this way, and the sum is taken in the same manner as above. Further, the enlargement direction of the diagonal pattern is an arrow direction perpendicular to the edge straight line before enlargement, as shown in FIG. The other points are the same as those of the first embodiment.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るパター
ンマッチング装置によれば、二次電子像を軸X上に投影
した輝度分布B(X)からエッジ度E(X)を求め、こ
のエッジ度E(X)とCADデータ上の一次元エッジ位
置Xi、i=1〜nとのパターンマッチング度Vを求
め、エッジ位置Xi、i=1〜nを、二次電子像倍率精
度、試料位置決め精度及び配線幅拡縮に基づいて変化さ
せたときパターンマッチング度が最大となる二次電子像
倍率誤差及び試料位置決め誤差を求めるので、CADデ
ータ上の配線パターンと二次電子像上の配線パターンと
のパターンマッチングを容易、正確かつ短時間で行うこ
とが可能となるという優れた効果を奏し、電子ビーム装
置の操作性向上に寄与するところが大きい。
As described above, according to the pattern matching apparatus of the present invention, the edge degree E (X) is obtained from the brightness distribution B (X) obtained by projecting the secondary electron image on the axis X, and this edge is calculated. The pattern matching degree V between the degree E (X) and the one-dimensional edge position X i , i = 1 to n on the CAD data is obtained, and the edge position X i , i = 1 to n is calculated as the secondary electron image magnification accuracy, Since the secondary electron image magnification error and the sample positioning error which maximize the pattern matching degree when changed based on the sample positioning accuracy and the wiring width scaling, the wiring pattern on the CAD data and the wiring pattern on the secondary electron image are obtained. It has an excellent effect that pattern matching with and can be performed easily, accurately and in a short time, and largely contributes to improvement of operability of the electron beam apparatus.

【0065】本発明の上記第1態様によれば、パターン
マッチング度VをV=E(X1 )+E(X2 )+・・・
+E(Xn )で算出するので、パターンマッチング度V
を正確かつ容易に評価することができるという効果を奏
する。
According to the first aspect of the present invention, the pattern matching degree V is V = E (X 1 ) + E (X 2 ) + ...
Since it is calculated by + E (X n ), the pattern matching degree V
It is possible to evaluate accurately and easily.

【0066】本発明の第2態様によれば、エッジ度E
(X)をE(X)=|B(X−q)−B(X)|+|B
(X)−B(X+q)|で算出するので、配線層や右側
エッジ、左側エッジによらず、配線パターンのエッジを
正しく評価することができるという効果を奏する。
According to the second aspect of the present invention, the edge degree E
(X) becomes E (X) = | B (X−q) −B (X) | + | B
Since it is calculated by (X) -B (X + q) |, the edge of the wiring pattern can be correctly evaluated regardless of the wiring layer, the right edge, and the left edge.

【0067】本発明の第3態様によれば、エッジ位置X
i、i=1〜nの範囲Xi−ai≦Xi≦Xi+biのみの投
影輝度B(X)を求めるので、処理対象のデータが必要
最小限となり、より短時間でデータ処理することができ
るという効果を奏する。
According to the third aspect of the present invention, the edge position X
i , i = 1 to n range X i −a i ≦ X i ≦ X i + b i Since the projection brightness B (X) is calculated only, the data to be processed becomes the minimum necessary, and the data processing is performed in a shorter time. There is an effect that can be done.

【0068】本発明の第4態様によれば、CADデータ
上の直交座標系の両軸に非平行な斜め配線パターンのエ
ッジ直線をも検出し、エッジ直線に平行な二次電子像上
の直線に沿って二次電子像の輝度を加算した斜め投影輝
度の分布をも求め、斜め投影輝度分布からもエッジ度を
検出し、エッジ直線とエッジ度との相関の程度をも求め
てこれをパターンマッチング度Vに加算し、このエッジ
直線をも、二次電子像倍率精度、試料位置決め精度及び
配線幅拡縮に基づいて変化させて、パターンマッチング
度Vが最大となる二次電子像倍率誤差及び試料位置決め
誤差を求めるので、斜め配線パターンについても、他の
配線パターンと同様にパターンマッチング処理を行うこ
とができるという効果を奏する。
According to the fourth aspect of the present invention, the edge straight line of the diagonal wiring pattern which is non-parallel to both axes of the orthogonal coordinate system on the CAD data is also detected, and the straight line on the secondary electron image parallel to the edge straight line is detected. Then, the distribution of the oblique projection brightness obtained by adding the brightness of the secondary electron image along is also found, the edge degree is detected from the oblique projection brightness distribution, and the degree of correlation between the edge straight line and the edge degree is also found to obtain the pattern. The edge straight line is added to the matching degree V, and this edge straight line is also changed based on the secondary electron image magnification accuracy, the sample positioning accuracy, and the wiring width expansion / contraction to obtain the secondary electron image magnification error and the sample that maximize the pattern matching degree V. Since the positioning error is obtained, it is possible to perform the pattern matching process on the diagonal wiring pattern similarly to other wiring patterns.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るパターンマッチング装置の原理構
成図である。
FIG. 1 is a principle configuration diagram of a pattern matching device according to the present invention.

【図2】本発明が適用された電子ビームテスタの要部構
成図である。
FIG. 2 is a main part configuration diagram of an electron beam tester to which the present invention is applied.

【図3】電圧測定手順を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a voltage measurement procedure.

【図4】パターンマッチング手順を示すフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart showing a pattern matching procedure.

【図5】CADデータ上の指定領域とこれに基づいて得
られた二次電子像を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a designated area on CAD data and a secondary electron image obtained based on the designated area.

【図6】CADデータに基づいて得たエッジ検出範囲S
iを示す図である。
FIG. 6 is an edge detection range S obtained based on CAD data.
It is a figure which shows i .

【図7】エッジ検出範囲と該範囲の輝度データから得ら
れたエッジ度の分布を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an edge detection range and a distribution of edge degrees obtained from luminance data in the range.

【図8】投影輝度からエッジ度を求める説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram for obtaining an edge degree from projection brightness.

【図9】斜めパターンの、CADデータに基づいて得た
エッジ検出範囲を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an edge detection range of an oblique pattern obtained based on CAD data.

【図10】斜めパターンの投影輝度とエッジ度の分布図
である。
FIG. 10 is a distribution diagram of projected brightness and edge degree of a diagonal pattern.

【図11】斜めパターン拡大説明図である。FIG. 11 is an enlarged explanatory view of a diagonal pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 電子ビーム照射装置 11 ステージ 12 試料 20 二次電子検出器 40〜43 、配線パタ−ン e1 〜e9 、eA 、e1 ’〜e9 ’、eA ’ エッジ S1 〜S9 、SA 、SA1〜SA3 エッジ検出範囲 P、P’ 測定点10 electron beam irradiation device 11 Stage 12 sample 20 secondary electron detector 40 to 43, wiring patterns - down e 1 ~e 9, e A, e 1 '~e 9', e A ' edge S 1 to S 9, S A , S A1 ~ S A3 Edge detection range P, P'Measurement point

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子ビーム装置(1)で電子ビームを試
料(2)上に走査して得られた二次電子像の配線パター
ンとCADデータ上の配線パターンとのパターンマッチ
ングを行うパターンマッチング装置において、 該CADデータ上の直交座標系の一方の軸Yに平行な配
線パターンエッジの位置Xi 、i=1〜nを検出するエ
ッジ位置検出手段(3)と、 該二次電子像が格納される二次電子像記憶手段(4)
と、 該二次電子像上の直交座標系の一方の軸Yに平行な直線
に沿って該二次電子像の輝度を加算した投影輝度B
(X)を求める投影輝度分布作成手段(5)と、 該投影輝度B(X)から配線パターンのエッジ度E
(X)を検出するエッジ度検出手段(6)と、 該エッジ位置Xi 、i=1〜nと該エッジ度E(X)と
の相関の程度をパターンマッチング度Vとして求めるパ
ターンマッチング度算出手段(7)と、 該CADデータ上の配線パターンのエッジ位置Xi 、i
=1〜nを、二次電子像倍率精度、試料位置決め精度及
び配線幅拡縮に基づいてXi−ai≦Xi≦Xi+biの範
囲で変化させたときパターンマッチング度が最大となる
二次電子像倍率誤差及び試料位置決め誤差を求める誤差
検出手段(8)と、 を有することを特徴とするパターンマッチング装置。
1. A pattern matching device for performing pattern matching between a wiring pattern of a secondary electron image obtained by scanning an electron beam on a sample (2) with an electron beam device (1) and a wiring pattern on CAD data. At edge position detecting means (3) for detecting the position X i , i = 1 to n of the wiring pattern edge parallel to one axis Y of the orthogonal coordinate system on the CAD data, and the secondary electron image is stored. Secondary electron image storage means (4)
And a projection brightness B obtained by adding the brightness of the secondary electron image along a straight line parallel to one axis Y of the orthogonal coordinate system on the secondary electron image.
Projection brightness distribution creating means (5) for obtaining (X), and edge degree E of the wiring pattern from the projection brightness B (X)
An edge degree detecting means (6) for detecting (X) and a pattern matching degree calculation for obtaining a degree of correlation between the edge positions X i , i = 1 to n and the edge degree E (X) as a pattern matching degree V. Means (7) and edge positions X i , i of the wiring pattern on the CAD data
= 1 to n are changed within the range of X i −a i ≦ X i ≦ X i + b i based on the secondary electron image magnification accuracy, sample positioning accuracy, and wiring width expansion / contraction, the pattern matching degree becomes maximum. An error detection means (8) for obtaining a secondary electron image magnification error and a sample positioning error, and a pattern matching device characterized by the above.
【請求項2】 前記パターンマッチング度算出手段
(7)は、前記パターンマッチング度VをV=E
(X1 )+E(X2 )+・・・+E(Xn )で算出する
ことを特徴とする請求項1記載のパターンマッチング装
置。
2. The pattern matching degree calculation means (7) calculates the pattern matching degree V as V = E.
2. The pattern matching device according to claim 1, wherein the calculation is performed by (X 1 ) + E (X 2 ) + ... + E (X n ).
【請求項3】 前記エッジ度検出手段(6)は、前記エ
ッジ度E(X)をE(X)=|B(X−q)−B(X)
|+|B(X)−B(X+q)|で算出することを特徴
とする請求項2記載のパターンマッチング装置。
3. The edge degree detecting means (6) calculates the edge degree E (X) as E (X) = | B (X−q) −B (X).
The pattern matching apparatus according to claim 2, wherein the calculation is performed by | + | B (X) -B (X + q) |.
【請求項4】 前記投影輝度分布作成手段(5)は、前
記エッジ位置Xi、i=1〜nの範囲Xi−ai≦Xi≦X
i+biのみの前記投影輝度B(X)を求めることを特徴
とする請求項1記載のパターンマッチング装置。
4. The projection brightness distribution creating means (5) has a range X i −a i ≦ X i ≦ X of the edge position X i , i = 1 to n.
The pattern matching apparatus according to claim 1, wherein the projection brightness B (X) of only i + b i is obtained.
【請求項5】 前記エッジ位置検出手段(3)は、前記
CADデータ上の直交座標系の両軸に非平行な斜め配線
パターンのエッジ直線をも検出し、 前記投影輝度分布作成手段(5)は、該エッジ直線に平
行な前記二次電子像上の直線に沿って該二次電子像の輝
度を加算した斜め投影輝度の分布をも求め、 前記エッジ度検出手段(6)は、該斜め投影輝度分布か
らもエッジ度を検出し、 前記パターンマッチング度算出手段(7)は、該エッジ
直線と該エッジ度との相関の程度をも求めてこれを前記
パターンマッチング度Vに加算し、 前記誤差検出手段(8)は、該CADデータ上の斜め配
線パターンのエッジ直線をも、二次電子像倍率精度、試
料(2)位置決め精度及び配線幅拡縮に基づいて変化さ
せて、該パターンマッチング度Vが最大となる二次電子
像倍率誤差及び試料位置決め誤差を求めることを特徴と
する請求項1記載のパターンマッチング装置。
5. The edge position detecting means (3) also detects an edge straight line of an oblique wiring pattern which is non-parallel to both axes of the Cartesian coordinate system on the CAD data, and the projection luminance distribution creating means (5). Also obtains a distribution of oblique projection brightness obtained by adding the brightness of the secondary electron image along a straight line on the secondary electron image parallel to the edge straight line, and the edge degree detecting means (6) The degree of edge is also detected from the projected luminance distribution, the pattern matching degree calculating means (7) also obtains the degree of correlation between the edge straight line and the edge degree, and adds the degree to the pattern matching degree V, The error detecting means (8) also changes the edge straight line of the diagonal wiring pattern on the CAD data based on the secondary electron image magnification accuracy, the sample (2) positioning accuracy, and the wiring width expansion / contraction to obtain the pattern matching degree. V is the maximum Pattern matching apparatus according to claim 1, wherein the determination of the secondary electron image magnification error and sample positioning error that.
JP03258140A 1901-12-16 1991-10-04 Pattern matching device Expired - Fee Related JP3133795B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03258140A JP3133795B2 (en) 1991-10-04 1991-10-04 Pattern matching device
US08/357,983 US5600734A (en) 1991-10-04 1994-12-19 Electron beam tester
US08/783,304 US5825912A (en) 1901-12-16 1997-01-10 Electron beam tester
US08/810,736 US5872862A (en) 1991-10-04 1997-02-06 Electron beam tester

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03258140A JP3133795B2 (en) 1991-10-04 1991-10-04 Pattern matching device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05101166A true JPH05101166A (en) 1993-04-23
JP3133795B2 JP3133795B2 (en) 2001-02-13

Family

ID=17316076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03258140A Expired - Fee Related JP3133795B2 (en) 1901-12-16 1991-10-04 Pattern matching device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3133795B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11272853A (en) * 1998-03-26 1999-10-08 Fuji Photo Film Co Ltd Method and device for estimating sharpness of image
JP2007256225A (en) * 2006-03-27 2007-10-04 Hitachi High-Technologies Corp Pattern matching method and computer program for executing pattern matching
JP2008294451A (en) * 2008-06-09 2008-12-04 Hitachi High-Technologies Corp Image forming method and image forming apparatus
JP2011099864A (en) * 2010-12-03 2011-05-19 Hitachi High-Technologies Corp Pattern matching apparatus and semiconductor inspection system employing the same
WO2011099490A1 (en) * 2010-02-09 2011-08-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ Pattern inspection method, pattern inspection program, and electronic device inspection system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11272853A (en) * 1998-03-26 1999-10-08 Fuji Photo Film Co Ltd Method and device for estimating sharpness of image
JP2007256225A (en) * 2006-03-27 2007-10-04 Hitachi High-Technologies Corp Pattern matching method and computer program for executing pattern matching
JP2008294451A (en) * 2008-06-09 2008-12-04 Hitachi High-Technologies Corp Image forming method and image forming apparatus
WO2011099490A1 (en) * 2010-02-09 2011-08-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ Pattern inspection method, pattern inspection program, and electronic device inspection system
JP2011165479A (en) * 2010-02-09 2011-08-25 Hitachi High-Technologies Corp Pattern inspection method, pattern inspection program, electronic device inspection system
US8653456B2 (en) 2010-02-09 2014-02-18 Hitachi High-Technologies Corporation Pattern inspection method, pattern inspection program, and electronic device inspection system
JP2011099864A (en) * 2010-12-03 2011-05-19 Hitachi High-Technologies Corp Pattern matching apparatus and semiconductor inspection system employing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3133795B2 (en) 2001-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7518110B2 (en) Pattern measuring method and pattern measuring device
US7888638B2 (en) Method and apparatus for measuring dimension of circuit pattern formed on substrate by using scanning electron microscope
TW490591B (en) Pattern inspection apparatus, pattern inspection method, and recording medium
US7633064B2 (en) Electric charged particle beam microscopy and electric charged particle beam microscope
US8767038B2 (en) Method and device for synthesizing panorama image using scanning charged-particle microscope
JP5408852B2 (en) Pattern measuring device
US8867818B2 (en) Method of creating template for matching, as well as device for creating template
JP4067677B2 (en) Scanning electron microscope automatic detection sequence file creation method and scanning electron microscope automatic length measurement sequence method
CN110352431B (en) Image processing system, computer readable storage medium, and system
WO2013168487A1 (en) Defect analysis assistance device, program executed by defect analysis assistance device, and defect analysis system
JP5966087B2 (en) Pattern shape evaluation apparatus and method
US5422491A (en) Mask and charged particle beam exposure method using the mask
KR20110090956A (en) Image formation method and image formation device
JP5624999B2 (en) Scanning electron microscope
US20230222764A1 (en) Image processing method, pattern inspection method, image processing system, and pattern inspection system
JPH05101166A (en) Pattern matching device
JP2002243428A (en) Method and device for pattern inspection
JP2009014519A (en) Area measuring method and area measuring program
JPS6258621A (en) Fine pattern forming method
JP6207893B2 (en) Template creation device for sample observation equipment
JPH05102259A (en) Device for finding magnification of secondary electron image
JPH05324836A (en) Pattern matching method
JP2000251824A (en) Electron beam apparatus and stage movement positioning method thereof
JP2986995B2 (en) Secondary electron image deformation correction device
JPH1050779A (en) Electron beam device and method of using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20001114

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees