JPH06120310A - 位置合わせ方法 - Google Patents
位置合わせ方法Info
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- JPH06120310A JPH06120310A JP26343992A JP26343992A JPH06120310A JP H06120310 A JPH06120310 A JP H06120310A JP 26343992 A JP26343992 A JP 26343992A JP 26343992 A JP26343992 A JP 26343992A JP H06120310 A JPH06120310 A JP H06120310A
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- Image Analysis (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 位置合わせ対象物の特徴部の画像が最初の観
察画像から外れた場合でもその位置合わせ対象物の画像
を迅速に検索する。 【構成】 観察画像１内の位置合わせ対象物の画像２の
特徴部２ａを含む領域を第１のテンプレート３として登
録し、観察画像１の全体を第２のテンプレート１７とし
て登録する。第１のテンプレート３によるパターンマッ
チングで対象が得られなかった場合には、広い領域を低
倍率で観察した画像と同じ割合で圧縮した第２のテンプ
レート１７とでパターンマッチングを行い、得られた対
象の位置ずれを修正し、倍率を元に戻してから第１のテ
ンプレートによるサーチを行う。
察画像から外れた場合でもその位置合わせ対象物の画像
を迅速に検索する。 【構成】 観察画像１内の位置合わせ対象物の画像２の
特徴部２ａを含む領域を第１のテンプレート３として登
録し、観察画像１の全体を第２のテンプレート１７とし
て登録する。第１のテンプレート３によるパターンマッ
チングで対象が得られなかった場合には、広い領域を低
倍率で観察した画像と同じ割合で圧縮した第２のテンプ
レート１７とでパターンマッチングを行い、得られた対
象の位置ずれを修正し、倍率を元に戻してから第１のテ
ンプレートによるサーチを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば走査型電子顕微
鏡方式で回路パターンの線幅等を測定する測定装置にお
いて、パターンマッチング方式で測定対象を検索してこ
の測定対象の位置合わせを行うような場合に適用して好
適な位置合わせ方法に関する。
鏡方式で回路パターンの線幅等を測定する測定装置にお
いて、パターンマッチング方式で測定対象を検索してこ
の測定対象の位置合わせを行うような場合に適用して好
適な位置合わせ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば走査型電子顕微鏡方式で回路パタ
ーンの線幅等を測定する測長装置においては、パターン
マッチング方式で測定対象物の位置合わせが行われる。
従来のパターンマッチング方式による位置合わせ方法
を、図７及び図８を参照して説明する。
ーンの線幅等を測定する測長装置においては、パターン
マッチング方式で測定対象物の位置合わせが行われる。
従来のパターンマッチング方式による位置合わせ方法
を、図７及び図８を参照して説明する。
【０００３】図７（ａ）は位置合わせ対象物の画像を示
し、この図７（ａ）において、１は例えば走査型電子顕
微鏡により得られた観察画像であり、この観察画像１の
中に位置合わせ対象物の画像２が含まれている。この場
合、従来の位置合わせ方法では、位置合わせ対象物の画
像２の内の特徴部２ａを含む所定範囲の領域がテンプレ
ート３として登録される。これにより、図７（ｂ）に示
すように、特徴部２ａを含むテンプレート３だけが切り
出されて、このテンプレート３内の画像データがメモリ
に記憶される。また、図７（ａ）において、画像２上の
各画素の横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）の座標
を（Ｘ，Ｙ）で表すと、画像２上でのテンプレート３の
所定の画素（例えば左上の画素）の座標をテンプレート
３の座標と見なすことができる。そして、テンプレート
３の登録時には、画像２上でのテンプレート３の位置を
示す座標（Ｘ０，Ｙ０）が記録されていた。
し、この図７（ａ）において、１は例えば走査型電子顕
微鏡により得られた観察画像であり、この観察画像１の
中に位置合わせ対象物の画像２が含まれている。この場
合、従来の位置合わせ方法では、位置合わせ対象物の画
像２の内の特徴部２ａを含む所定範囲の領域がテンプレ
ート３として登録される。これにより、図７（ｂ）に示
すように、特徴部２ａを含むテンプレート３だけが切り
出されて、このテンプレート３内の画像データがメモリ
に記憶される。また、図７（ａ）において、画像２上の
各画素の横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）の座標
を（Ｘ，Ｙ）で表すと、画像２上でのテンプレート３の
所定の画素（例えば左上の画素）の座標をテンプレート
３の座標と見なすことができる。そして、テンプレート
３の登録時には、画像２上でのテンプレート３の位置を
示す座標（Ｘ０，Ｙ０）が記録されていた。
【０００４】次に、図８に示すように、別の観察画像４
の中で位置合わせ対象物の画像２をサーチする場合に
は、その観察画像４と図７（ｂ）のテンプレート３とに
よりパターンマッチングが行われる。これにより、観察
画像４中でテンプレート３と合致するパターンの座標
（Ｘ′，Ｙ′）が求められる。この座標（Ｘ′，Ｙ′）
と図７（ａ）における座標（Ｘ０，Ｙ０）とを比較する
ことにより、観察画像４中での位置合わせ対象物の画像
２の位置ずれ量、従って観察領域での位置合わせ対象物
の実際の位置ずれ量が求められる。
の中で位置合わせ対象物の画像２をサーチする場合に
は、その観察画像４と図７（ｂ）のテンプレート３とに
よりパターンマッチングが行われる。これにより、観察
画像４中でテンプレート３と合致するパターンの座標
（Ｘ′，Ｙ′）が求められる。この座標（Ｘ′，Ｙ′）
と図７（ａ）における座標（Ｘ０，Ｙ０）とを比較する
ことにより、観察画像４中での位置合わせ対象物の画像
２の位置ずれ量、従って観察領域での位置合わせ対象物
の実際の位置ずれ量が求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
パターンマッチング方式では、位置合わせ対象物の位置
が大きくずれて、位置合わせ対象物の画像の特徴部が観
察画像から外れた場合には、登録されているテンプレー
トではパターンマッチングによる検索ができなかった。
このような場合には、オペレータのアシストが要求さ
れ、オペレータは例えば観察画像の再設定又はその観察
ポイントでのサーチを中止して次の観察ポイントへ進む
等の処理を行っていたが、これでは測定等の作業が中断
されて作業効率が悪いという不都合があった。
パターンマッチング方式では、位置合わせ対象物の位置
が大きくずれて、位置合わせ対象物の画像の特徴部が観
察画像から外れた場合には、登録されているテンプレー
トではパターンマッチングによる検索ができなかった。
このような場合には、オペレータのアシストが要求さ
れ、オペレータは例えば観察画像の再設定又はその観察
ポイントでのサーチを中止して次の観察ポイントへ進む
等の処理を行っていたが、これでは測定等の作業が中断
されて作業効率が悪いという不都合があった。
【０００６】本発明は斯かる点に鑑み、位置合わせ対象
物の特徴部の画像が最初の観察画像から外れた場合でも
その位置合わせ対象物の画像を検索できる位置合わせ方
法を提供することを目的とする。
物の特徴部の画像が最初の観察画像から外れた場合でも
その位置合わせ対象物の画像を検索できる位置合わせ方
法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による位置合わせ
方法は、例えば図１〜図５に示す如く、予め２次元的な
画像情報として登録したテンプレートと合致するパター
ンを位置合わせ対象物に対応した対象画像上の所定の大
きさの領域内で検索し、この検索したパターンのその領
域内での位置に基づいてその位置合わせ対象物の位置合
わせを行う方法において、第１のテンプレート（３）と
その第１のテンプレートより広い領域の第２のテンプレ
ート（１７）とを登録する第１の工程（ステップ１０
２，１０３）と、その第１のテンプレートを含むように
設定したその所定の大きさの領域（１９）内でその第１
のテンプレートにより検索する第２の工程（ステップ１
０８）と、その第２の工程でその所定の大きさの領域
（１９）内にその第１のテンプレートと合致するパター
ンが見つからなかった場合に、その所定の大きさの領域
よりも広い領域（２０）を検索対象領域とし、この領域
をその所定の領域（１９）と同じ大きさに縮小すると共
に、第２のテンプレート（１７）をその領域の縮小に対
応させて縮小し、この縮小した第２のテンプレート（１
７Ｓ）によってその縮小した領域（２０）内を検索する
第３の工程（ステップ１１３〜１１５）とを有する。
方法は、例えば図１〜図５に示す如く、予め２次元的な
画像情報として登録したテンプレートと合致するパター
ンを位置合わせ対象物に対応した対象画像上の所定の大
きさの領域内で検索し、この検索したパターンのその領
域内での位置に基づいてその位置合わせ対象物の位置合
わせを行う方法において、第１のテンプレート（３）と
その第１のテンプレートより広い領域の第２のテンプレ
ート（１７）とを登録する第１の工程（ステップ１０
２，１０３）と、その第１のテンプレートを含むように
設定したその所定の大きさの領域（１９）内でその第１
のテンプレートにより検索する第２の工程（ステップ１
０８）と、その第２の工程でその所定の大きさの領域
（１９）内にその第１のテンプレートと合致するパター
ンが見つからなかった場合に、その所定の大きさの領域
よりも広い領域（２０）を検索対象領域とし、この領域
をその所定の領域（１９）と同じ大きさに縮小すると共
に、第２のテンプレート（１７）をその領域の縮小に対
応させて縮小し、この縮小した第２のテンプレート（１
７Ｓ）によってその縮小した領域（２０）内を検索する
第３の工程（ステップ１１３〜１１５）とを有する。
【０００８】更に本発明は、その第３の工程でその縮小
した領域（２０）内にその第２のテンプレートと合致す
るパターンが見つかった場合に、このパターンのその領
域内での位置（Ｘ１，Ｙ１）に基づいてその位置合わせ
対象物の位置合わせを行う第４の工程（ステップ１１
６，１１７）と、再びその所定の大きさの領域内でその
第１のテンプレートと合致するパターンを検索する第５
の工程（ステップ１１８，１０８）とを有し、この第５
の工程で検索されたその第１のテンプレート（３）と合
致するパターンのその所定の大きさの領域内での位置に
基づいてその位置合わせ対象物の位置合わせを行うよう
にしたものである。
した領域（２０）内にその第２のテンプレートと合致す
るパターンが見つかった場合に、このパターンのその領
域内での位置（Ｘ１，Ｙ１）に基づいてその位置合わせ
対象物の位置合わせを行う第４の工程（ステップ１１
６，１１７）と、再びその所定の大きさの領域内でその
第１のテンプレートと合致するパターンを検索する第５
の工程（ステップ１１８，１０８）とを有し、この第５
の工程で検索されたその第１のテンプレート（３）と合
致するパターンのその所定の大きさの領域内での位置に
基づいてその位置合わせ対象物の位置合わせを行うよう
にしたものである。
【０００９】
【作用】斯かる本発明によれば、パターンマッチング用
のテンプレートを登録する際に、画像（１）内の特徴部
が第１のテンプレート（３）として登録されるだけでな
く、その特徴部よりも広い領域の画像、例えば画像
（１）の全体も第２のテンプレート（１７）として登録
される。そして、図５（ｂ）に示すように、位置合わせ
対象物（２）の特徴部の位置が観察対象の画像（１９）
内で大きくずれていて、従来の方法では位置合わせがで
きない場合には、図６（ａ）に示すように、その画像
（１９）よりも広い領域の画像（２０）を縮小して新た
な検索対象とする。具体的には、位置合わせ対象物を含
む領域をより低い倍率で画像化する。
のテンプレートを登録する際に、画像（１）内の特徴部
が第１のテンプレート（３）として登録されるだけでな
く、その特徴部よりも広い領域の画像、例えば画像
（１）の全体も第２のテンプレート（１７）として登録
される。そして、図５（ｂ）に示すように、位置合わせ
対象物（２）の特徴部の位置が観察対象の画像（１９）
内で大きくずれていて、従来の方法では位置合わせがで
きない場合には、図６（ａ）に示すように、その画像
（１９）よりも広い領域の画像（２０）を縮小して新た
な検索対象とする。具体的には、位置合わせ対象物を含
む領域をより低い倍率で画像化する。
【００１０】そして、同じように縮小した第２のテンプ
レート（１７Ｓ）によってその縮小した領域（２０）内
でパターンマッチングを行うことにより、位置合わせ対
象物の所定の基準位置（例えば視野中心）からのずれ量
（Ｘ１，Ｙ１）が求められる。そこで、そのずれ量分だ
け位置合わせ対象物の位置を移動するか、視野位置を変
更して、元の倍率で画像を取り直すと、位置合わせ対象
物は視野内に収まるはずである。この状態で第１のテン
プレート（３）を用いて従来の方法で位置合わせを行う
ことができる。従って、本発明によれば、位置合わせ対
象物の特徴部の位置が大きくずれている場合でも、オペ
レータのアシストを必要とすることなく、位置合わせを
行うことができる。
レート（１７Ｓ）によってその縮小した領域（２０）内
でパターンマッチングを行うことにより、位置合わせ対
象物の所定の基準位置（例えば視野中心）からのずれ量
（Ｘ１，Ｙ１）が求められる。そこで、そのずれ量分だ
け位置合わせ対象物の位置を移動するか、視野位置を変
更して、元の倍率で画像を取り直すと、位置合わせ対象
物は視野内に収まるはずである。この状態で第１のテン
プレート（３）を用いて従来の方法で位置合わせを行う
ことができる。従って、本発明によれば、位置合わせ対
象物の特徴部の位置が大きくずれている場合でも、オペ
レータのアシストを必要とすることなく、位置合わせを
行うことができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明による位置合わせ方法の一実施
例が適用される走査型電子顕微鏡方式の測長装置につき
図１〜図７を参照して説明する。図２は本例の走査型電
子顕微鏡方式の測長装置の構成を示し、この図２におい
て、５は電子銃であり、電子銃５から下方に順に電子レ
ンズ６、偏向コイル７及び試料８を配置する。電子銃５
から射出された電子ビームは、電子レンズ６により試料
８上で所定のビームスポットに集束されると共に、偏向
コイル７により試料８上で２次元的に走査される。９は
装置全体の動作を制御する制御回路を示し、制御回路９
が偏向コイル７に供給する信号を変えることにより、試
料８上を走査する電子ビームの位置及び観察画像の倍率
を変えることができる。
例が適用される走査型電子顕微鏡方式の測長装置につき
図１〜図７を参照して説明する。図２は本例の走査型電
子顕微鏡方式の測長装置の構成を示し、この図２におい
て、５は電子銃であり、電子銃５から下方に順に電子レ
ンズ６、偏向コイル７及び試料８を配置する。電子銃５
から射出された電子ビームは、電子レンズ６により試料
８上で所定のビームスポットに集束されると共に、偏向
コイル７により試料８上で２次元的に走査される。９は
装置全体の動作を制御する制御回路を示し、制御回路９
が偏向コイル７に供給する信号を変えることにより、試
料８上を走査する電子ビームの位置及び観察画像の倍率
を変えることができる。
【００１２】試料８への電子ビームの照射によって発生
した荷電粒子、例えば二次電子を、検出器１０によって
電気信号に変換し、この電気信号を制御回路９に供給す
る。制御回路９では、その電気信号を増幅してアナログ
／デジタル（Ａ／Ｄ）変換した後にフレームメモリ１１
に格納する。フレームメモリ１１に格納された電気信号
は随時ＣＲＴディスプレイ１２に供給され、ＣＲＴディ
スプレイ１２上には、試料８への電子ビームの照射によ
って発生した荷電粒子の強度をその電子ビームの走査位
置に応じて２次元的に表示した画像、即ち試料８上の観
察領域の画像が表示される。
した荷電粒子、例えば二次電子を、検出器１０によって
電気信号に変換し、この電気信号を制御回路９に供給す
る。制御回路９では、その電気信号を増幅してアナログ
／デジタル（Ａ／Ｄ）変換した後にフレームメモリ１１
に格納する。フレームメモリ１１に格納された電気信号
は随時ＣＲＴディスプレイ１２に供給され、ＣＲＴディ
スプレイ１２上には、試料８への電子ビームの照射によ
って発生した荷電粒子の強度をその電子ビームの走査位
置に応じて２次元的に表示した画像、即ち試料８上の観
察領域の画像が表示される。
【００１３】１３は第１のテンプレート用メモリ、１４
は第２のテンプレート用メモリを示し、パターンマッチ
ングを行う際には制御回路９は後述のようにそれらメモ
リ１３及び１４にそれぞれ第１のテンプレート及び第２
のテンプレートの画像データを格納する。また、試料８
はステージ１５に載置され、ステージ１５は試料８を電
子光学鏡筒の光軸に垂直な２次元平面内の任意の位置に
位置決めすることができる。ステージ１５からの試料の
搬出及びステージ１５への試料の搬入を行うのが搬送装
置１６である。
は第２のテンプレート用メモリを示し、パターンマッチ
ングを行う際には制御回路９は後述のようにそれらメモ
リ１３及び１４にそれぞれ第１のテンプレート及び第２
のテンプレートの画像データを格納する。また、試料８
はステージ１５に載置され、ステージ１５は試料８を電
子光学鏡筒の光軸に垂直な２次元平面内の任意の位置に
位置決めすることができる。ステージ１５からの試料の
搬出及びステージ１５への試料の搬入を行うのが搬送装
置１６である。
【００１４】本例の測長装置は、半導体ウエハ等の複数
の試料を順次自動的に交換しながら、試料上の予め指定
したパターンの位置で線幅等を自動的に測長するための
装置である。その測長動作の途中で予め指定したパター
ンの位置合わせが行われるが、その測長動作の一例につ
き図１のフローチャートを参照して説明する。
の試料を順次自動的に交換しながら、試料上の予め指定
したパターンの位置で線幅等を自動的に測長するための
装置である。その測長動作の途中で予め指定したパター
ンの位置合わせが行われるが、その測長動作の一例につ
き図１のフローチャートを参照して説明する。
【００１５】先ず、１番目の試料が図２のステージ１５
上に搬入されたら、図１のステップ１０１において、オ
ペレータがステージ１５をマニュアルで操作して１番目
の試料８上の測長対象物を電子ビームの走査範囲内に移
動し、倍率を調整して測長対象物の画像を含む観察画像
が得られるようにする。このときのオペレータの操作は
全て制御回路９内のシーケンス記憶用のメモリに記憶し
ておく。
上に搬入されたら、図１のステップ１０１において、オ
ペレータがステージ１５をマニュアルで操作して１番目
の試料８上の測長対象物を電子ビームの走査範囲内に移
動し、倍率を調整して測長対象物の画像を含む観察画像
が得られるようにする。このときのオペレータの操作は
全て制御回路９内のシーケンス記憶用のメモリに記憶し
ておく。
【００１６】それにより図３（ａ）に示す観察画像１が
得られるものとして、観察画像１内で、測長対象物、即
ち位置合わせ対象物の画像を画像２とする。この場合、
図１のステップ１０２において、図３（ａ）の位置合わ
せ対象物の画像２の内の特徴部２ａをオペレータが選
び、この特徴部２ａを含む所定領域の画像を第１のテン
プレート３として第１のテンプレート用メモリ１３に登
録（格納）する。これは図３（ｂ）に示すように、第１
のテンプレート３の画像データだけを切り出して第１の
テンプレート用メモリ１３に書き込むことを意味する。
また、このときの第１のテンプレート３の観察画像１上
の２次元平面内での座標（Ｘ０，Ｙ０）をもその第１の
テンプレート用メモリ１３の一部に記録する。
得られるものとして、観察画像１内で、測長対象物、即
ち位置合わせ対象物の画像を画像２とする。この場合、
図１のステップ１０２において、図３（ａ）の位置合わ
せ対象物の画像２の内の特徴部２ａをオペレータが選
び、この特徴部２ａを含む所定領域の画像を第１のテン
プレート３として第１のテンプレート用メモリ１３に登
録（格納）する。これは図３（ｂ）に示すように、第１
のテンプレート３の画像データだけを切り出して第１の
テンプレート用メモリ１３に書き込むことを意味する。
また、このときの第１のテンプレート３の観察画像１上
の２次元平面内での座標（Ｘ０，Ｙ０）をもその第１の
テンプレート用メモリ１３の一部に記録する。
【００１７】更に、本実施例ではステップ１０３におい
て、図３（ａ）の測長対象物の画像を含む観察画像１の
全体を、図３（ｃ）に示すように第２のテンプレート１
７として第２のテンプレート用メモリ１４に登録する。
次に、ステップ１０４において、オペレータは位置合わ
せ対象物の画像２内の測長対象を指定し、ステップ１０
５において、マニュアル操作でその測長対象の位置を電
子ビームの走査範囲（観察画面）の中央に移動して、倍
率を測長時の倍率に変更する。これにより、図４に示す
ように、位置合わせ対象物の倍率が変更された画像２Ｂ
を含む観察画像１８が得られ、この観察画像１８の縦方
向（Ｙ方向）の中央部を横方向（Ｘ方向）に横切る線分
Ｐ１の中央部、即ち観察画像１８の中央部に測長対象が
設定される。例えば測長対象としては、その線分Ｐ１に
沿う画像２Ｂの幅がある。そして、ステップ１０６にお
いて、その測長対象の測長が行われる。このときのオペ
レータの操作も全て制御回路９内のシーケンス記憶用の
メモリに記憶しておく。
て、図３（ａ）の測長対象物の画像を含む観察画像１の
全体を、図３（ｃ）に示すように第２のテンプレート１
７として第２のテンプレート用メモリ１４に登録する。
次に、ステップ１０４において、オペレータは位置合わ
せ対象物の画像２内の測長対象を指定し、ステップ１０
５において、マニュアル操作でその測長対象の位置を電
子ビームの走査範囲（観察画面）の中央に移動して、倍
率を測長時の倍率に変更する。これにより、図４に示す
ように、位置合わせ対象物の倍率が変更された画像２Ｂ
を含む観察画像１８が得られ、この観察画像１８の縦方
向（Ｙ方向）の中央部を横方向（Ｘ方向）に横切る線分
Ｐ１の中央部、即ち観察画像１８の中央部に測長対象が
設定される。例えば測長対象としては、その線分Ｐ１に
沿う画像２Ｂの幅がある。そして、ステップ１０６にお
いて、その測長対象の測長が行われる。このときのオペ
レータの操作も全て制御回路９内のシーケンス記憶用の
メモリに記憶しておく。
【００１８】次に、動作はステップ１０７に移行して、
２番目以降の試料に対する測長が行われる。具体的にス
テージ１５上に搬入された２番目以降の試料に対して、
ステップ１０５での動作を繰り返すことにより、測長位
置への移動が行われる。通常は、測長対象が観察画面の
中央に来るはずであるが、実際には搬入誤差やステージ
１５の位置決め誤差があるので、図５（ａ）に示すよう
に、必ずしも測長対象が観察画面４の中央に来るとは限
らない。そこで、ステップ１０８において、第１のテン
プレート用メモリ１３に登録された第１のテンプレート
３を用いて、その観察画像４内でパターンマッチングに
よるサーチを行う。
２番目以降の試料に対する測長が行われる。具体的にス
テージ１５上に搬入された２番目以降の試料に対して、
ステップ１０５での動作を繰り返すことにより、測長位
置への移動が行われる。通常は、測長対象が観察画面の
中央に来るはずであるが、実際には搬入誤差やステージ
１５の位置決め誤差があるので、図５（ａ）に示すよう
に、必ずしも測長対象が観察画面４の中央に来るとは限
らない。そこで、ステップ１０８において、第１のテン
プレート用メモリ１３に登録された第１のテンプレート
３を用いて、その観察画像４内でパターンマッチングに
よるサーチを行う。
【００１９】図５（ａ）の例では座標（Ｘ′，Ｙ′）の
位置に第１のテンプレート３と合致する画像があること
が分かり、これより位置合わせ対象物の画像２の測長対
象が観察画像４の中央からどの程度ずれているのかが分
かる。図３（ａ）との比較より、この場合のずれ量は、
Ｘ方向に（Ｘ′−Ｘ０）でありＹ方向に（Ｙ′−Ｙ０）
である。そこで、動作はステップ１０９から１１０へ移
行して、ステージ１５を駆動して測長対象が観察画面の
中央に移動される。その後、倍率を測長時の倍率に変更
して測長が行われ（ステップ１１１）、試料がまだ残っ
ている場合には動作はステップ１１２から１０７に移行
して、次の試料の測長が行われる。
位置に第１のテンプレート３と合致する画像があること
が分かり、これより位置合わせ対象物の画像２の測長対
象が観察画像４の中央からどの程度ずれているのかが分
かる。図３（ａ）との比較より、この場合のずれ量は、
Ｘ方向に（Ｘ′−Ｘ０）でありＹ方向に（Ｙ′−Ｙ０）
である。そこで、動作はステップ１０９から１１０へ移
行して、ステージ１５を駆動して測長対象が観察画面の
中央に移動される。その後、倍率を測長時の倍率に変更
して測長が行われ（ステップ１１１）、試料がまだ残っ
ている場合には動作はステップ１１２から１０７に移行
して、次の試料の測長が行われる。
【００２０】次にステップ１０８において第１のテンプ
レート３でサーチを行うときに、図５（ｂ）に示すよう
に、観察画面１９から位置合わせ対象物の画像２の特徴
部が外れていると、第１のテンプレート３と合致する画
像は発見されない。その場合、動作はステップ１０９か
ら１１３へ移行して、走査型電子顕微鏡の観察倍率をよ
り低い倍率に変更した上で、位置合わせ対象物を含む広
い領域の画像を図６（ａ）に示すような観察画像２０と
して撮り直す。この観察画像２０には図５（ｂ）の観察
画像１９を縮小した画像１９Ｓ及びその位置合わせ対象
物の画像２を縮小した画像２Ｓが含まれている。
レート３でサーチを行うときに、図５（ｂ）に示すよう
に、観察画面１９から位置合わせ対象物の画像２の特徴
部が外れていると、第１のテンプレート３と合致する画
像は発見されない。その場合、動作はステップ１０９か
ら１１３へ移行して、走査型電子顕微鏡の観察倍率をよ
り低い倍率に変更した上で、位置合わせ対象物を含む広
い領域の画像を図６（ａ）に示すような観察画像２０と
して撮り直す。この観察画像２０には図５（ｂ）の観察
画像１９を縮小した画像１９Ｓ及びその位置合わせ対象
物の画像２を縮小した画像２Ｓが含まれている。
【００２１】次に、ステップ１１４において、第２のテ
ンプレート用メモリ１４に登録されている第２のテンプ
レート１７を、そのステップ１１３での変更した倍率分
だけ圧縮して図６（ｂ）に示すように圧縮された第２の
テンプレート１７Ｓを形成する。この圧縮された第２の
テンプレート１７Ｓには、位置合わせ対象物の画像２の
縮小された像２Ｓが含まれている。そして、ステップ１
１５において、低倍率の画像２０と圧縮された第２のテ
ンプレート１７Ｓとでパターンマッチングを行うと、図
６（ｃ）に示すように、位置合わせ対象物の画像２を縮
小した画像２Ｓが検出されると共に、その画像２Ｓの測
長対象の観察画面の中央部からのずれ量（Ｘ１，Ｙ１）
が求められる。次に、ステップ１１６から１１７へ移行
して、そのずれ量（Ｘ１，Ｙ１）分を打ち消すようにス
テージ１５を移動して、観察画像の倍率を元の倍率（即
ち、ステップ１０８での倍率）に戻して観察画像を撮り
直す。
ンプレート用メモリ１４に登録されている第２のテンプ
レート１７を、そのステップ１１３での変更した倍率分
だけ圧縮して図６（ｂ）に示すように圧縮された第２の
テンプレート１７Ｓを形成する。この圧縮された第２の
テンプレート１７Ｓには、位置合わせ対象物の画像２の
縮小された像２Ｓが含まれている。そして、ステップ１
１５において、低倍率の画像２０と圧縮された第２のテ
ンプレート１７Ｓとでパターンマッチングを行うと、図
６（ｃ）に示すように、位置合わせ対象物の画像２を縮
小した画像２Ｓが検出されると共に、その画像２Ｓの測
長対象の観察画面の中央部からのずれ量（Ｘ１，Ｙ１）
が求められる。次に、ステップ１１６から１１７へ移行
して、そのずれ量（Ｘ１，Ｙ１）分を打ち消すようにス
テージ１５を移動して、観察画像の倍率を元の倍率（即
ち、ステップ１０８での倍率）に戻して観察画像を撮り
直す。
【００２２】その後、ステップ１０８に移行して再び第
１のテンプレート３によるパターンマッチングを行う。
この場合には、測長対象物の画像は必ず観察画像の中央
に来るので、サーチ対象が確実に検出される。従って、
自動測長を継続することができる。なお、ステップ１１
６において、圧縮された第２のテンプレート１７Ｓでサ
ーチしても対象が検出されなかった場合には、動作はス
テップ１１９に移行してエラー処理が行われる。エラー
処理の例としては、オペレータがマニュアル操作でステ
ージ１５を移動して測長対象物の画像を捜す、又はその
試料の測長を行うことなく次の試料の測長に移行する等
の処理が考えられる。
１のテンプレート３によるパターンマッチングを行う。
この場合には、測長対象物の画像は必ず観察画像の中央
に来るので、サーチ対象が確実に検出される。従って、
自動測長を継続することができる。なお、ステップ１１
６において、圧縮された第２のテンプレート１７Ｓでサ
ーチしても対象が検出されなかった場合には、動作はス
テップ１１９に移行してエラー処理が行われる。エラー
処理の例としては、オペレータがマニュアル操作でステ
ージ１５を移動して測長対象物の画像を捜す、又はその
試料の測長を行うことなく次の試料の測長に移行する等
の処理が考えられる。
【００２３】このように、本実施例によれば、第１のテ
ンプレートによるパターンマッチングでサーチ対象が得
られなかった場合には、低倍率の観察画像と圧縮した第
２のテンプレートとでパターンマッチングを行うように
しているので、位置合わせ対象物の画像の特徴部が最初
の観察画像から外れている場合でも、自動的にその位置
合わせ対象物の画像のサーチを行うことができる。従っ
て、オペレータのアシストを必要とすることなく、効率
的に自動的に測長対象物の位置合わせ及び測長が行われ
る。
ンプレートによるパターンマッチングでサーチ対象が得
られなかった場合には、低倍率の観察画像と圧縮した第
２のテンプレートとでパターンマッチングを行うように
しているので、位置合わせ対象物の画像の特徴部が最初
の観察画像から外れている場合でも、自動的にその位置
合わせ対象物の画像のサーチを行うことができる。従っ
て、オペレータのアシストを必要とすることなく、効率
的に自動的に測長対象物の位置合わせ及び測長が行われ
る。
【００２４】なお、上述実施例では図３（ｃ）の第２の
テンプレート１７は図３（ｂ）の第１のテンプレート３
を含んでいるが、第２のテンプレートは必ずしも第１の
テンプレートを含む必要はない。このように、本発明は
上述実施例に限定されず本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の構成を取り得る。
テンプレート１７は図３（ｂ）の第１のテンプレート３
を含んでいるが、第２のテンプレートは必ずしも第１の
テンプレートを含む必要はない。このように、本発明は
上述実施例に限定されず本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の構成を取り得る。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、第１のテンプレートに
よるパターンマッチングでサーチ対象が得られなかった
場合には、サーチ対象画像を含む広い領域を縮小した画
像と圧縮した第２のテンプレートとでパターンマッチン
グを行うようにしているので、第１のテンプレートと合
致するパターンが大きくずれている場合でもこのパター
ンを検索することができる。従って、オペレータのアシ
ストを必要とすることなく、効率的且つ自動的に位置合
わせ対象物の位置合わせを行うことができる利点があ
る。
よるパターンマッチングでサーチ対象が得られなかった
場合には、サーチ対象画像を含む広い領域を縮小した画
像と圧縮した第２のテンプレートとでパターンマッチン
グを行うようにしているので、第１のテンプレートと合
致するパターンが大きくずれている場合でもこのパター
ンを検索することができる。従って、オペレータのアシ
ストを必要とすることなく、効率的且つ自動的に位置合
わせ対象物の位置合わせを行うことができる利点があ
る。
【図１】本発明による位置合わせ方法の一実施例が適用
された測長動作を示すフローチャートである。
された測長動作を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施例が適用される走査型電子顕微
鏡方式の測長装置を示すブロック図である。
鏡方式の測長装置を示すブロック図である。
【図３】（ａ）はテンプレート切り出し用の観察画像を
示す線図、（ｂ）は第１のテンプレートを示す線図、
（ｃ）は第２のテンプレートを示す線図である。
示す線図、（ｂ）は第１のテンプレートを示す線図、
（ｃ）は第２のテンプレートを示す線図である。
【図４】測長対象物の画像の測長位置を示す線図であ
る。
る。
【図５】（ａ）は第１のテンプレートと合致するパター
ンが存在する観察画像を示す線図、（ｂ）は第１のテン
プレートと合致するパターンが存在しない観察画像を示
す線図である。
ンが存在する観察画像を示す線図、（ｂ）は第１のテン
プレートと合致するパターンが存在しない観察画像を示
す線図である。
【図６】（ａ）は低倍率の観察画像を示す線図、（ｂ）
は圧縮された第２のテンプレートを示す線図、（ｃ）は
測長対象物の画像の位置ずれの状態を示す線図である。
は圧縮された第２のテンプレートを示す線図、（ｃ）は
測長対象物の画像の位置ずれの状態を示す線図である。
【図７】（ａ）は従来のパターンマッチング方法におけ
るテンプレート切り出し用の観察画像を示す線図、
（ｂ）は従来のテンプレートを示す線図である。
るテンプレート切り出し用の観察画像を示す線図、
（ｂ）は従来のテンプレートを示す線図である。
【図８】図７（ｂ）のテンプレートと合致するパターン
が存在する観察画像を示す線図である。
が存在する観察画像を示す線図である。
１，４，１９ 観察画像 ２ 測長対象物の画像 ３ 第１のテンプレート（従来のテンプレート） ５ 電子銃 ６ 電子レンズ ７ 偏向コイル ８ 試料 ９ 制御回路 １３ 第１のテンプレート用メモリ １４ 第２のテンプレート用メモリ １５ ステージ １６ 搬送装置 １７ 第２のテンプレート １７Ｓ 圧縮された第２のテンプレート ２０ 低倍率の観察画像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｆ 8418−4Ｍ
Claims (1)
- 【請求項１】 予め２次元的な画像情報として登録した
テンプレートと合致するパターンを位置合わせ対象物に
対応した対象画像上の所定の大きさの領域内で検索し、
該検索したパターンの前記領域内での位置に基づいて前
記位置合わせ対象物の位置合わせを行う方法において、 第１のテンプレートと前記第１のテンプレートより広い
領域の第２のテンプレートとを登録する第１の工程と、 前記第１のテンプレートを含むように設定した前記所定
の大きさの領域内で前記第１のテンプレートにより検索
する第２の工程と、 前記第２の工程で前記所定の大きさの領域内に前記第１
のテンプレートと合致するパターンが見つからなかった
場合に、前記所定の大きさの領域よりも広い領域を検索
対象領域とし、該領域を前記所定の領域と同じ大きさに
縮小すると共に、前記第２のテンプレートを前記領域の
縮小に対応させて縮小し、この縮小した第２のテンプレ
ートによって前記縮小した領域内を検索する第３の工程
と、 該第３の工程で前記縮小した領域内に前記第２のテンプ
レートと合致するパターンが見つかった場合に、該パタ
ーンの前記領域内での位置に基づいて前記位置合わせ対
象物の位置合わせを行う第４の工程と、 再び前記所定の大きさの領域内で前記第１のテンプレー
トと合致するパターンを検索する第５の工程と、を有
し、 該第５の工程で検索された前記第１のテンプレートと合
致するパターンの前記所定の大きさの領域内での位置に
基づいて前記位置合わせ対象物の位置合わせを行う事を
特徴とする位置合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26343992A JP3246616B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 位置合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26343992A JP3246616B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 位置合わせ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120310A true JPH06120310A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3246616B2 JP3246616B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=17389524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26343992A Expired - Lifetime JP3246616B2 (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-01 | 位置合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3246616B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5872871A (en) * | 1995-04-25 | 1999-02-16 | Nippondenso Co., Ltd. | Method and device for measuring the position of a pattern |
| JP2005195581A (ja) * | 2003-12-29 | 2005-07-21 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体素子のパターン線幅測定方法及びその装置 |
| JP2005310805A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Hitachi High-Technologies Corp | パターンサーチ方法 |
| JP2008065458A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 類似度分布を利用したテンプレートマッチング方法を用いた検査装置 |
| JP2009098132A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-05-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料の検査，測定方法、及び荷電粒子線装置 |
| JP2009222609A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン測定方法及びパターン測定装置 |
| WO2010041596A1 (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-15 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | パターンサーチ条件決定方法及びパターンサーチ条件設定装置 |
| JP2011033746A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Hitachi High-Technologies Corp | マッチング用テンプレートの作成方法、及びテンプレート作成装置 |
| JP2012505523A (ja) * | 2008-10-12 | 2012-03-01 | エフ・イ−・アイ・カンパニー | 局所領域ナビゲーション用の高精度ビーム配置 |
| WO2014077303A1 (ja) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 画像処理装置、自己組織化リソグラフィ技術によるパターン生成方法、及びコンピュータープログラム |
| US8781219B2 (en) | 2008-10-12 | 2014-07-15 | Fei Company | High accuracy beam placement for local area navigation |
| JP2016115503A (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
| KR101964529B1 (ko) * | 2017-11-16 | 2019-04-02 | 한국기초과학지원연구원 | 투과전자현미경 장치 및 이를 이용한 이미지 보정 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5653724B2 (ja) * | 2010-11-09 | 2015-01-14 | オリンパス株式会社 | 位置合わせ装置、位置合わせ方法および位置合わせプログラム |
-
1992
- 1992-10-01 JP JP26343992A patent/JP3246616B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5872871A (en) * | 1995-04-25 | 1999-02-16 | Nippondenso Co., Ltd. | Method and device for measuring the position of a pattern |
| JP2005195581A (ja) * | 2003-12-29 | 2005-07-21 | Samsung Electronics Co Ltd | 半導体素子のパターン線幅測定方法及びその装置 |
| JP2005310805A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Hitachi High-Technologies Corp | パターンサーチ方法 |
| US7941008B2 (en) | 2004-04-16 | 2011-05-10 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern search method |
| JP2008065458A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Hitachi High-Technologies Corp | 類似度分布を利用したテンプレートマッチング方法を用いた検査装置 |
| JP2009098132A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-05-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料の検査，測定方法、及び荷電粒子線装置 |
| JP2009222609A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン測定方法及びパターン測定装置 |
| WO2010041596A1 (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-15 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | パターンサーチ条件決定方法及びパターンサーチ条件設定装置 |
| JP2010092949A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Hitachi High-Technologies Corp | パターンサーチ条件決定方法、及びパターンサーチ条件設定装置 |
| US8478078B2 (en) | 2008-10-06 | 2013-07-02 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern-searching condition determining method, and pattern-searching condition setting device |
| US8781219B2 (en) | 2008-10-12 | 2014-07-15 | Fei Company | High accuracy beam placement for local area navigation |
| JP2012505523A (ja) * | 2008-10-12 | 2012-03-01 | エフ・イ−・アイ・カンパニー | 局所領域ナビゲーション用の高精度ビーム配置 |
| US9087366B2 (en) | 2008-10-12 | 2015-07-21 | Fei Company | High accuracy beam placement for local area navigation |
| JP2011033746A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Hitachi High-Technologies Corp | マッチング用テンプレートの作成方法、及びテンプレート作成装置 |
| JP2014099568A (ja) * | 2012-11-16 | 2014-05-29 | Hitachi High-Technologies Corp | 画像処理装置、自己組織化リソグラフィ技術によるパターン生成方法、及びコンピュータープログラム |
| WO2014077303A1 (ja) * | 2012-11-16 | 2014-05-22 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 画像処理装置、自己組織化リソグラフィ技術によるパターン生成方法、及びコンピュータープログラム |
| US10732512B2 (en) | 2012-11-16 | 2020-08-04 | Hitachi High-Tech Corporation | Image processor, method for generating pattern using self-organizing lithographic techniques and computer program |
| JP2016115503A (ja) * | 2014-12-15 | 2016-06-23 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
| KR101964529B1 (ko) * | 2017-11-16 | 2019-04-02 | 한국기초과학지원연구원 | 투과전자현미경 장치 및 이를 이용한 이미지 보정 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3246616B2 (ja) | 2002-01-15 |
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