JPH0854223A - Apparatus for measuring width of semiconductor pattern - Google Patents

Apparatus for measuring width of semiconductor pattern

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JPH0854223A
JPH0854223A JP7173645A JP17364595A JPH0854223A JP H0854223 A JPH0854223 A JP H0854223A JP 7173645 A JP7173645 A JP 7173645A JP 17364595 A JP17364595 A JP 17364595A JP H0854223 A JPH0854223 A JP H0854223A
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裕 酒匂
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Yozo Ouchi
洋三 大内
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Abstract

PURPOSE:To measure the line width correctly by subjecting an image signal obtained through an electronic microscope to A/D conversion, storing the converted signal in am image memory and referring to a semiconductor pattern and a waveform data related to a semiconductor pattern being measured. CONSTITUTION:A previously written reference pattern is scanned by means of an electronic microscope and an analog image signal therefrom is digitized before being stored in an image memory 3. The image signal is then processed by a CPU 7 according to a calculation procedure stored in a procedure data memory 6 thus storing a reference pattern edge position and a required data in a reference pattern data memory 4. At the time of measurement, a required data of pattern to be measured is stored in a pattern data memory 5 to be measured according to the similar procedure. Edge position of a pattern to be inspected, corresponding to that of the reference pattern, is then detected by collating the patterns through the use of these data and the collation results are presented on a display 8.

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、半導体パターン幅測定
装置に関し、特に複雑なエッジ部の波形を有する回路パ
ターンの測長を容易に可能とする半導体パターン幅測定
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor pattern width measuring apparatus, and more particularly to a semiconductor pattern width measuring apparatus capable of easily measuring the length of a circuit pattern having a complicated edge waveform.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造工程では、通常、製品の信頼
性や歩留まりを向上させるために、フォトレジストやエ
ッチング後の形成膜のパターン線幅の計測を実施し、品
質のチェックを行っている。最近では、半導体パターン
が微細化してきており、この計測の目的に従来より使用
されてきた光学式顕微鏡では分解能不足となったため、
高分解能である電子顕微鏡が利用されるようになってき
た。また、この電子顕微鏡を用いた線幅計測の自動装置
の開発が盛んに行われている。これらの装置の寸法計測
方法の代表的なものとしては、観察パターンから得られ
る一次元波形の山のピークをパターンエッジとするピー
ク検出法(「高精度線幅測定装置」、Semiconductor
World 1984.12,pp.87〜93)や、一次元波形のスロー
プラインとベースラインを直線近似してその交点をエッ
ジとする直線近似法(「超LSI微小寸法測定システム
MEA−3000」,Semiconductor World 1985.1,pp.
120〜128)等がある。
2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing process, in general, in order to improve product reliability and yield, the pattern line width of a photoresist or a formed film after etching is measured and quality is checked. Recently, semiconductor patterns have been miniaturized, and the resolution of optical microscopes conventionally used for the purpose of this measurement has been insufficient.
High resolution electron microscopes have been used. Further, development of an automatic device for measuring line width using this electron microscope has been actively conducted. As a typical dimension measurement method of these devices, a peak detection method using a peak of a mountain of a one-dimensional waveform obtained from an observation pattern as a pattern edge (“high-precision line width measuring device”, Semiconductor)
World 1984.12, pp.87-93), and a linear approximation method in which a slope line and a base line of a one-dimensional waveform are linearly approximated and an intersection thereof is defined as an edge (“Super LSI micro-size measurement system MEA-3000”, Semiconductor World 1985.1) , pp.
120-128).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来方法では、
測長に際して、測長専用パターンを使用することを前提
としている。すなわち、ピーク検出法では、パターンの
片方のエッジに対応する一次元波形に対して一つの山が
存在すること、また直線近似法では、パターンの片方の
エッジに対応する一次元波形に対して一つのスロープラ
インと一つのベースラインで近似できることを仮定して
いる。しかし、このような仮定は単純な形状をした測長
パターンに対してのみ言えることである。一方、最近で
は、不良解析を目的とした、複雑な形状をした実際の回
路パターンの測長を行う要望が強くなっている。この場
合、複数の回路パターンが重複して存在しているため
に、エッジ付近の一次元波形も複数の山や谷を有するや
や複雑な波形となることが多い。そのため、例えばピー
ク検出法では、どの山が計測したいパターンエッジに対
応するかが分らないし、直線近似法ではベースラインを
見つけるのが困難であるという場合が多かった。本発明
の目的は、このような従来の課題を解決し、複雑なエッ
ジ部の波形を有する回路パターンの測長を可能とする半
導体パターン幅測定装置を提供することにある。
In the above-mentioned conventional method,
At the time of length measurement, it is assumed that a pattern dedicated to length measurement is used. That is, in the peak detection method, one peak exists for the one-dimensional waveform corresponding to one edge of the pattern, and in the linear approximation method, one peak exists for the one-dimensional waveform corresponding to one edge of the pattern. It is assumed that one slope line and one baseline can be approximated. However, such an assumption can be applied only to a measurement pattern having a simple shape. On the other hand, recently, there is a strong demand for measuring the length of an actual circuit pattern having a complicated shape for the purpose of failure analysis. In this case, since a plurality of circuit patterns are duplicated, the one-dimensional waveform near the edge is often a rather complicated waveform having a plurality of peaks and valleys. Therefore, for example, in the peak detection method, it is not known which peak corresponds to the pattern edge to be measured, and it is often difficult to find the baseline by the linear approximation method. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor pattern width measuring apparatus which solves such a conventional problem and makes it possible to measure the length of a circuit pattern having a complicated edge waveform.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体パターン幅測定装置は、用意された
半導体パターンおよびこれとは別の被計測半導体パター
ンをそれぞれ電子顕微鏡で走査し、得られた画像信号を
アナログ・ディジタル変換する信号変換手段と、該信号
変換手段により変換されたディジタル信号を格納する画
像メモリと、電子ビームの走査同期信号を用いて該画像
メモリのアドレスを発生させるアドレス発生手段と、該
画像メモリに格納された画像を処理し、計算手順に従っ
て上記半導体パターンおよび被計測半導体パターンのエ
ッジ位置に必要なデータを取り出す計算機と、該計算機
により得られた上記半導体パターンに関する波形データ
を記憶する第1のメモリと、該計算機により得られた上
記被計測半導体パターンに関する入力波形データを記憶
する第2のメモリと、上記計算手順として、上記半導体
パターンと上記被計測半導体パターンの各信号を照合す
るために、ガウスフィルタで各信号のノイズを除去した
後、該ガウスフィルタの標準偏差値を変えてそれぞれの
近似波形を得、各近似波形の変曲点の座標を求め、各パ
ターンの各近似波形毎に対応する変曲点の対を照合によ
り検出して、両パターンの対応点を求め、各対応点のう
ち上記半導体パターンで設定した始点と終点に対応する
被計測半導体パターンの始点と終点を検出し、該終点と
始点の差から幅を測定する、一連の手順を記憶する第3
のメモリとを具備したことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a semiconductor pattern width measuring apparatus according to the present invention scans a prepared semiconductor pattern and another semiconductor pattern to be measured by scanning them with an electron microscope. Signal converting means for converting the obtained image signal from analog to digital, an image memory for storing the digital signal converted by the signal converting means, and an address for generating an address of the image memory using a scanning synchronization signal of an electron beam Generating means, a computer for processing an image stored in the image memory, and extracting necessary data at an edge position of the semiconductor pattern and the semiconductor pattern to be measured according to a calculation procedure, and a waveform relating to the semiconductor pattern obtained by the computer A first memory for storing data, and the semiconductor pattern to be measured obtained by the computer; A second memory for storing input waveform data concerning the input signal, and, as the calculation procedure, in order to compare the respective signals of the semiconductor pattern and the measured semiconductor pattern, after removing noise of each signal with a Gaussian filter, Obtaining each approximate waveform by changing the standard deviation value of the Gaussian filter, obtaining the coordinates of the inflection point of each approximate waveform, detecting the pair of inflection points corresponding to each approximate waveform of each pattern by matching, Obtain corresponding points of both patterns, detect the start point and end point of the measured semiconductor pattern corresponding to the start point and end point set in the semiconductor pattern among the corresponding points, and measure the width from the difference between the end point and the start point, a series of Memorize the procedure of the third
It is characterized by including the memory of.

【0005】[0005]

【作用】本発明においては、半導体パターンの線幅を測
定するための始点を求めるために、複雑な1次元波形の
大局照合と詳細照合を動的に行うので、波形の絶対的な
値や固定的な大小関係でエッジ位置を求める従来の方法
に比べて、種々の形状の波形に対応するエッジ検出が可
能になる。また、ノイズが存在する1次元波形に対して
も、フィルタサイズの下限値のΣs,σsを適切に設定す
ることにより、それ以下の山谷を検出することがなく、
安定した位置検出が可能になる。また、特徴位置間の対
応を多項式近似で補間することにより、1次元波形が変
数方向に変形を受けた場合、例えば電子顕微鏡の倍率の
変化や被計測パターンのエッジ断面形状の変化がある場
合等でも、位置の検出が可能である。
In the present invention, in order to obtain a starting point for measuring the line width of a semiconductor pattern, global matching and detailed matching of a complicated one-dimensional waveform are dynamically performed. Edge detection corresponding to waveforms of various shapes can be performed as compared with the conventional method of finding an edge position based on a relative magnitude. Also, even for a one-dimensional waveform in which noise exists, by appropriately setting the lower limit values of the filter size, Σ s and σ s , peaks and valleys smaller than そ れs and σ s are not detected.
Stable position detection becomes possible. Further, by interpolating the correspondence between the feature positions by polynomial approximation, when the one-dimensional waveform is deformed in the variable direction, for example, when there is a change in the magnification of the electron microscope or a change in the edge cross-sectional shape of the pattern to be measured. However, the position can be detected.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図3は、本発明の一実施例を示す半導体パタ
ーン幅測定装置の全体構成図である。図3において、1
は電子顕微鏡(SEM)9からの被計測パターンや基準
パターンのアナログ画像信号1sを適当なタイミングで
サンプリングして、ディジタル画像信号1dに変換する
A/D変換器、2は電子ビームの走査同期信号2sを利
用して、画像メモリ3のアドレス2aを発生させるため
のアドレス発生回路、4は基準パターンに関するデータ
を記憶するための第1のメモリ、5は被計測パターンに
関するデータを記憶するための第2のメモリ、6は本発
明に係る計測手順を記憶するための第3のメモリ、7は
データを処理するための計算機(CPU)、8は計測結
果を数値データ等で表示するための表示装置、7aはア
ドレスバス、7dはデータバスである。次に、本実施例
の計測手順の概要を述べる。予め書き込まれた基準パタ
ーンを電子顕微鏡で走査して、そのアナログ画像信号を
ディジタル化し、画像メモリ3に記憶する。そして、メ
モリ6の計算手順に従って、その画像を計算機7で処理
を行い、基準パターンのエッジ位置や必要データを基準
パターンデータメモリ4に格納する。計測時にも、ほぼ
同様の処理手順で被計測パターンの必要データを被計測
パターンデータメモリ5に格納する。次に、これらのデ
ータを用いてパターン間の照合を行い、基準パターンの
エッジ位置に対応する被検査パターンのエッジ位置を検
出し、表示装置8にその結果を表示する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is an overall configuration diagram of a semiconductor pattern width measuring device showing an embodiment of the present invention. In FIG. 3, 1
Is an A / D converter that samples an analog image signal 1s of a pattern to be measured or a reference pattern from an electron microscope (SEM) 9 at an appropriate timing and converts it into a digital image signal 1d. An address generating circuit for generating an address 2a of the image memory 3 using the 2s, a first memory 4 for storing data relating to a reference pattern, and a fifth memory 5 for storing data relating to a pattern to be measured. 2 is a memory, 6 is a third memory for storing a measurement procedure according to the present invention, 7 is a computer (CPU) for processing data, and 8 is a display device for displaying measurement results as numerical data and the like. , 7a is an address bus, and 7d is a data bus. Next, an outline of the measurement procedure of this embodiment will be described. The reference pattern written in advance is scanned by an electron microscope, the analog image signal is digitized, and stored in the image memory 3. Then, the image is processed by the computer 7 according to the calculation procedure of the memory 6, and the edge position of the reference pattern and necessary data are stored in the reference pattern data memory 4. At the time of measurement, the required data of the measured pattern is stored in the measured pattern data memory 5 in substantially the same processing procedure. Next, the patterns are compared using these data, the edge position of the pattern to be inspected corresponding to the edge position of the reference pattern is detected, and the result is displayed on the display device 8.

【0007】図1、図2は、いずれも図3の手順データ
メモリに記憶されている手順を示すフローチャートであ
り、図4は基準パターンおよび被計測パターンの波形お
よびその近似波形を示す図である。図1(a)は、予め
書き込まれた半導体パターンを電子顕微鏡で走査させて
得た基準パターンの処理手順のフローであり、図1
(b)は、被計測半導体パターンを電子顕微鏡で走査さ
せて得た入力パターンの処理手順のフローであり、図2
は基準パターンと被計測パターンの照合を行う処理手順
のフローである。図1(a)の第1ステップでは、画像
メモリ3から基準パターンの予め定められている位置の
1次元波形、ラインプロファイル:F(X)(Xs≦X
≦Xe)を取出す。図4(a)のA(太実線)がこの波
形の例を示している。次に、第2ステップでは、次式で
示す標準偏差Σのガウスフィルタを作用させた近似波
形:G(X;Σ)を求める。
1 and 2 are flow charts showing the procedure stored in the procedure data memory of FIG. 3, and FIG. 4 is a diagram showing the waveforms of the reference pattern and the measured pattern and their approximate waveforms. . FIG. 1A is a flow of a processing procedure of a reference pattern obtained by scanning a prewritten semiconductor pattern with an electron microscope.
FIG. 2B is a flow of the processing procedure of the input pattern obtained by scanning the measured semiconductor pattern with an electron microscope, and FIG.
Is a flow of a processing procedure for comparing the reference pattern and the pattern to be measured. In the first step of FIG. 1 (a), 1-dimensional waveform of predetermined and are the position of the reference pattern from the image memory 3, line profile: F (X) (X s ≦ X
≤X e ) is taken out. A (thick solid line) in FIG. 4A shows an example of this waveform. Next, in the second step, an approximate waveform: G (X; Σ) obtained by applying a Gaussian filter with a standard deviation Σ shown in the following equation is obtained.

【数1】 [Equation 1]

【0008】第3ステップでは、In the third step,

【数2】 を満足する位置座標を求める。この座標は、原波形の山
と谷の変化点、すなわち変曲点位置を表すもので、ここ
では基準特徴位置と呼ぶことにする。必要な標準偏差分
(Σs≦Σ≦Σe)だけ、第2、第3ステップを繰り返し
て、各標準偏差毎の基準特徴位置(XΣ1,・・・X
Σi,・・・・XΣn)を求める。当然、各標準偏差で基
準特徴位置の個数nは異なる。図4(a)のA上に描い
た細線の波形がΣを変化させた場合のもので、・が特徴
位置を表している。なお、図には、参考のために山谷位
置も °で表わしている。図から、標準偏差の大小で波
形の大局/詳細を記述できることがわかる。なお、この
種の計測に用いられる低加速の電子顕微鏡から得られる
信号はかなりS/Nが悪いが、適当な標準偏差Σのガウ
スフィルタを作用させれば、ノイズが除去された波形を
得ることが可能である。従って、考慮する標準偏差の最
小値Σsをこの値にする。第4ステップでは、人間によ
って原波形上のエッジ位置(Xd)の入力を行う。第5
ステップでは、これまでに採取した基準パターンに関す
るデータ、すなわち各標準偏差毎の基準特徴位置((X
Σ1,・・・XΣi,・・・・XΣn)およびその個数
n,エッジ位置(Xd)をメモリ4に格納する。
[Equation 2] The position coordinates satisfying are obtained. These coordinates represent the changing points of the peaks and valleys of the original waveform, that is, the positions of the inflection points, and are herein referred to as reference characteristic positions. The second and third steps are repeated for the required standard deviation (Σ s ≦ Σ ≦ Σ e ), and the reference feature position (XΣ 1 , ... X) for each standard deviation is repeated.
Σ i , ..., XΣ n ) is obtained. Naturally, the number n of reference feature positions is different for each standard deviation. The waveform of the thin line drawn on A of FIG. 4 (a) is obtained when Σ is changed, and · represents the characteristic position. In the figure, the mountain and valley positions are also shown in ° for reference. From the figure, it can be seen that the general / detail of the waveform can be described by the size of the standard deviation. Although the signal obtained from the low-acceleration electron microscope used for this type of measurement has a considerably low S / N ratio, it is possible to obtain a noise-free waveform by applying a Gaussian filter with an appropriate standard deviation Σ. Is possible. Therefore, the minimum value 考慮 す るs of the standard deviation to be considered is set to this value. In the fourth step, a person inputs the edge position (Xd) on the original waveform. Fifth
In the step, data on the reference pattern collected so far, that is, the reference feature position ((X
Σ 1 , ... XΣ i , ... XΣ n ), the number n thereof, and the edge position (Xd) are stored in the memory 4.

【0009】次に、被計測パターンの入力時のデータ処
理の手順について述べる。この場合にも、基準パターン
の場合とほぼ同様な手順で処理が実行される。すなわ
ち、被計測パターンの電子顕微鏡からのアナログ画像信
号はディジタル化され、画像メモリ3に記憶される。そ
して、その画像データは、計算機7でメモリ6に格納さ
れている計算手順に従って処理される。その計算手順を
図1(b)に従って説明する。第1ステップでは、画像
メモリ3から被計測パターンの1次元波形(ラインプロ
ファイル)f(x)(xs≦x≦xe)を取り出す。図4
(b)のA′がこの入力波形の例を示すもので、通常、
パターンの荷電状態や倍率の若干の違いで、たとえ、波
形採取位置が基準パターンと同等位置であっても変形が
存在する。第2ステップでは、標準偏差σのガウスフィ
ルタを作用させた近似波形g(x;σ)を求める。
Next, the procedure of data processing when the pattern to be measured is input will be described. In this case as well, the processing is executed in substantially the same procedure as in the case of the reference pattern. That is, the analog image signal from the electron microscope of the measured pattern is digitized and stored in the image memory 3. Then, the image data is processed by the computer 7 in accordance with the calculation procedure stored in the memory 6. The calculation procedure will be described with reference to FIG. In the first step, the one-dimensional waveform (line profile) f (x) (x s ≤x≤x e ) of the measured pattern is taken out from the image memory 3. FIG.
A 'in (b) shows an example of this input waveform.
Due to slight differences in the charge state and magnification of the pattern, even if the waveform sampling position is the same position as the reference pattern, deformation occurs. In the second step, an approximate waveform g (x; σ) obtained by applying a Gaussian filter with a standard deviation σ is obtained.

【0010】第3ステップでは、In the third step,

【数3】 を満足する位置座標を求める。ここでは、この座標を特
徴位置と呼ぶことにする。そして、必要な標準偏差分
(σs≦σ≦σe)だけ、第2、第3ステップを繰り返
し、各標準偏差毎の特徴位置(xσ1,・・・xσi,・
・・・xσm)を求める。当然、各標準偏差で特徴位置
の個数mは異なる。図4(b)のA′上に描いた細線の
波形が、σをそれぞれ変化させた場合のもので、・が特
徴位置を表わしている。図には、参考のために山谷位置
も゜で表わしている。考慮する標準偏差の最小値σ
sは、この波形のノイズを除去する程度のものとする。
第4ステップでは、これまでに求めた被計測パターンに
関するデータ、すなわち各標準偏差σ毎の特徴位置(x
σ1,・・・xσi,・・・・xσm)およびその個数m
をメモリ5に格納する。
(Equation 3) The position coordinates satisfying are obtained. Here, this coordinate will be called a characteristic position. Then, the second and third steps are repeated for the required standard deviation (σ s ≦ σ ≦ σ e ), and the characteristic position (xσ 1 , ... Xσ i , ...) For each standard deviation is repeated.
... xσ m ) is calculated. Naturally, the number m of characteristic positions is different for each standard deviation. The waveform of the thin line drawn on A 'in FIG. 4B is obtained when σ is changed, and indicates a characteristic position. In the figure, the mountain and valley positions are also indicated by ° for reference. Minimum standard deviation to consider σ
s is set to remove the noise of this waveform.
In the fourth step, the data related to the measured pattern obtained so far, that is, the characteristic position (x
σ 1 , ・ ・ ・ x σ i , ... ・ ・ ・ x σ m ) and its number m
Are stored in the memory 5.

【0011】次に、上述の如き手順で求めた基準パター
ンと被計測パターンのデータを照合する手順を、図4
(a)(b)により説明する。先に説明したように、ガ
ウスフィルタの標準偏差値が大きいときには(図の上
方)、波形の大局的な形状を表わし、小さいときには
(図の下方)、採取波形に近い詳細な形状を表わしてい
る。そこで、大きい標準偏差値の場合から、基準波形の
基準特徴位置と入力波形の特徴位置との照合を行ってい
く。具体的な一致特徴位置の検出の方法については、後
述する。図4(a)(b)の白丸の中に黒丸がある印
が、第1回目の一致特徴位置である。次に、この一致特
徴位置間を再度詳しく照合する。すなわち、波形始点〜
aと波形始点〜a′、a〜bとa′〜b′、b〜cと
b′〜c′、c〜波形終点とc′〜波形終点の一致特徴
位置間部分毎に、標準偏差値を小さくさせながら照合し
ていく。なお、標準偏差値を変化させたときの各部分波
形の始点、終点は、第1回目の一致特徴位置(a,b,
c/a′,b′,c′)に対応する特徴位置の座標であ
るため、図4(a)(b)内の矢印のように若干の変動
をする。この第2回目の照合結果を黒丸で示した。この
ような照合を標準偏差値の下限値Σs,σsまでリカーシ
ブに繰り返すことにより、大局的照合から詳細照合まで
を統一的に実行することができる。
Next, the procedure for collating the data of the measured pattern with the reference pattern obtained by the above-mentioned procedure will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (a) and (b). As described above, when the standard deviation value of the Gaussian filter is large (upper part of the figure), it represents the general shape of the waveform, and when it is smaller (lower part of the figure), it represents the detailed shape close to the sampled waveform. . Therefore, the reference characteristic position of the reference waveform and the characteristic position of the input waveform are collated even if the standard deviation value is large. A specific method of detecting the matching feature position will be described later. A mark with a black circle in a white circle in FIGS. 4A and 4B is the first matching feature position. Next, the matching feature positions are collated again in detail. That is, from the waveform start point
a and a waveform start point-a ', a-b and a'-b', b-c and b'-c ', c-waveform end point and c'-waveform end point, standard deviation values for each part between coincident feature positions Match while making the smaller. The start point and the end point of each partial waveform when the standard deviation value is changed are determined by the first matching feature position (a, b,
c / a ', b', and c '), the coordinates slightly change as indicated by arrows in FIGS. 4A and 4B. The results of the second verification are indicated by black circles. By repeating such collation recursively up to the lower limit values Σ s and σ s of the standard deviation values, it is possible to perform comprehensive collation to detailed collation in a unified manner.

【0012】次に、この照合手順をプログラムにしたも
のを示す。なお、使用言語はC言語であり、本発明の本
質には関係ない変数の宣言やデータ転送記述は省略また
は簡単化してあり、必ずしも文法に忠実ではない。 MATCH(Σ0,Σ1,X0,X1,σ0,σ1,x0,x1) /*Σ0101:基準および入力波形の最小最大標準偏差値*/ /*X0,X1/x0,x1:基準および入力波形の最小最大変曲点探索座標*/ {/*ストップ条件−ステップ1−*/ if(Σ1=下限標準偏差値){goto end;} if(σ1=下限標準偏差値){goto end;} if(Σ0,Σ1間,X0,X1間に特徴位置なし){goto end;} if(σ0,σ1間,x0,x1間に特徴位置なし){goto end;} /*照合−ステップ2−*/ for(σ=σ0,err0=9999;σ≦σ1;σ++) {/*標準偏差値σΣの場合における、基準および入力波形のX0,X1間, x0,x1間の一致特徴位置X[i],x[i]と、そのときの誤差errを 求める。*/ lesq(σ,Σ,X0,X1,x0,x1,X[i],x[i],err); /*最小誤差の各データ(1≦i≦N)を記憶*/ if(err<err0){/*誤差が大きい*/goto end;} /*リカーシブ照合-ステップ3-*/ for(i=1;i≦N−1;i++) {MATCH(Σ0,Σ′,X′[i],X′[i+1],σ0,σ′,x′[i], x′[i+1]);} end:}
Next, a program in which the collation procedure is performed will be described. The language used is the C language, and the declaration of variables and data transfer descriptions irrelevant to the essence of the present invention are omitted or simplified, and do not always adhere to the grammar. MATCH (Σ 0 , Σ 1 , X 0 , X 1 , σ 0 , σ 1 , x 0 , x 1 ) / * Σ 0 , Σ 1 / σ 0 , σ 1 : Minimum and maximum standard deviation of reference and input waveforms * // * X 0 , X 1 / x 0 , x 1 : Minimum and maximum inflection point search coordinates of reference and input waveforms * / {/ * Stop condition-step 1-* / if (Σ 1 = lower limit standard deviation value) ) {Goto end; (if (σ 1 = lower limit standard deviation) to goto end; Σ if (no feature position between Σ 0 , Σ 1 , X 0 , X 1 ) {goto end;} if (σ 0 , Σ 1 , x 0 , x 1 ) {goto end;} / * collation-step 2-* / for (σ = σ 0 , err0 = 9999; σ ≦ σ 1 ; σ ++ ) {/ * in the case of the standard deviation values σΣ, X 0 of the reference and input waveform, X between 1, x 0, matching feature position X between x 1 [i], and x [i], the error e at that time Seek r. * / Lesq (σ, Σ, X 0 , X 1 , x 0 , x 1 , X [i], x [i], err); / * Stores each data of the minimum error (1 ≦ i ≦ N) * / If (err <err0) {/ * large error * / goto end;} / * recursive matching-step 3-* / for (i = 1; i ≦ N-1; i ++ ) {MATCH (Σ 0 , Σ ′, X ′ [i], X ′ [i + 1], σ 0 , σ ′, x ′ [i], x ′ [i + 1]);} end:}

【0013】このプログラムのステップ1は、照合の停
止条件判定である。リカーシブに本プログラムがコール
され、標準偏差値の下限値となった場合に、本プログラ
ムの実行を終了する。また、ステップ2では、標準偏差
値の範囲内の各組合せ毎に、サブルーチンlesqにお
いて、先に求めてあった基準特徴位置と特徴位置のデー
タをメモリ4やメモリ5から取出しながら照合を行い、
一致基準特徴位置X[i]と特徴位置x[i]およびそ
のときの誤差errを出力する。次に、このようにして
求めたデータのうち、最小の誤差を持つもののみ、その
標準偏差値Σ′,σ′と一致特徴位置X′[i]x′
[i]を記憶する。なお、このときの最小誤差自身があ
る一定値(const)より大きい場合には、両波形間
の変形が大きすぎるので、求めたデータを無効とし、こ
の段階の照合を終了する。ステップ3では、前段階で求
めた結果の一致特徴位置X′[i],x′[i]を用い
て、両波形の部分領域に関して、再度照合を行う。な
お、このときの標準偏差値の上限値は、それぞれΣ′,
σ′とし、より詳細な波形照合を実行する。また、本プ
ログラムの初期値は、Σ0=Σs,Σ1=Σe,X0=Xs
1=Xe,σ0=σe,σ1=σe,x0=xs,x1=xe
する。
Step 1 of this program is to determine a collation stop condition. When this program is called recursively and reaches the lower limit of the standard deviation value, the execution of this program ends. Further, in step 2, for each combination within the range of the standard deviation value, in the subroutine lessq, collation is performed while extracting the data of the previously obtained reference feature position and the feature position from the memory 4 or the memory 5,
The matching reference characteristic position X [i], the characteristic position x [i], and the error err at that time are output. Next, of the data thus obtained, only the data having the smallest error are matched with the standard deviation values Σ ′ and σ ′ of the coincident characteristic position X ′ [i] x ′.
[I] is stored. If the minimum error itself at this time is larger than a certain value (const), since the deformation between the two waveforms is too large, the obtained data is invalidated, and the comparison at this stage ends. In step 3, the matching feature positions X '[i] and x' [i] obtained as a result of the previous step are used to re-match the partial regions of both waveforms. The upper limit values of the standard deviation values at this time are Σ ′ and
σ ′, and more detailed waveform matching is performed. The initial values of this program are Σ 0 = Σ s , Σ 1 = Σ e , X 0 = X s ,
Let X 1 = X e , σ 0 = σ e , σ 1 = σ e , x 0 = x s , x 1 = x e .

【0014】次に、先のプログラム内のサブルーチンl
esqに対応した、標準偏差Σの基準パターンのn個の
基準特徴位置(XΣ1,・・・XΣi,・・・・XΣn
(ただし、X0≦XΣ1<・・<XΣi<・・<XΣn≦X
1)と、標準偏差σの被計測パターンのm個の特徴位置
(xσ1,・・・xσi,・・・・xσm)(ただし、x0
≦xσ1<・・<xσi<・・<xσm≦x1)の照合方法
を説明する。ここでは、基準パターンのn個の基準特徴
位置(XΣ1,・・・XΣi,・・・・XΣn)(図4
(a))のうちのn′個にある座標変換を施し、それら
が被計測パターンのm個の特徴位置(xσ1,・・・x
σi,・・・・xσm)(図4(b))のうちのn′個
(ただし、3≦n′≦min[n,m])に対応すると
考える。座標変換式を入力変数Xの1次式であると仮定
すれば、次式のような2乗誤差δを最小とするときの多
項式T(X)が最適な座標変換式ということになる。
Next, a subroutine l in the above program
n reference feature positions (XΣ 1 ,..., X , i ,..., X のn ) of the reference pattern with the standard deviation Σ corresponding to esq
(However, X 0 ≦ XΣ 1 <・ <XΣ i <・ <XΣ n ≦ X
1 ) and m characteristic positions (xσ 1 ,..., Xσ i ,..., Xσ m ) of the pattern to be measured having a standard deviation σ (where x 0
<Xσ 1 <·· <xσ i <·· <xσ m ≦ x 1 ) The matching method will be described. Here, n reference feature positions (XΣ 1 ,..., XΣ i ,..., XΣ n ) of the reference pattern (FIG.
(A)) are subjected to coordinate transformations for n ′ points, and these are converted to m characteristic positions (xσ 1 ,... X) of the pattern to be measured.
σ i ,... xσ m ) (FIG. 4 (b)) corresponds to n ′ (however, 3 ≦ n ′ ≦ min [n, m]). Assuming that the coordinate transformation equation is a linear equation of the input variable X, the polynomial T (X) when minimizing the squared error δ as in the following equation is the optimal coordinate transformation equation.

【数4】 ただし、T(X)=A0+A1X なお、A0,A1は定数であって、A0は位置のシフトに
よる変動を表し、A1は倍率、ひずみ等による変動を表
す。上記座標変換式により、ゲイン変動、偏向ひずみ、
ビームドリフト等の変動に対しても補正することができ
る。そして、基準パターンの基準特徴位置と被計測パタ
ーンの特徴位置からn′個取る組合せ毎に、この最小2
乗法を適用してそのときの2乗誤差δを求め、
[Equation 4] However, T (X) = A 0 + A 1 X Note that A 0 and A 1 are constants, A 0 represents a change due to a position shift, and A 1 represents a change due to magnification, strain, and the like. By the above coordinate conversion formula, gain fluctuation, deflection distortion,
It can also correct for fluctuations such as beam drift. Then, for each combination taking n ′ from the reference characteristic position of the reference pattern and the characteristic position of the pattern to be measured, the minimum 2
The square error δ at that time is obtained by applying the multiplication method,

【数5】 が最小の組合せを求める(α:定数)。ただし、n′自
身も、3からmin[n,m]まで変化させる。単に、
δの最小値を求めるのではなく、重み係数
(Equation 5) Finds the smallest combination (α: constant). However, n 'itself is also changed from 3 to min [n, m]. simply,
Instead of finding the minimum value of δ, the weighting factor

【数6】 を付けたのは、n′が小さければ誤差δが小さくなると
いう傾向が必然的に存在するので、誤差評価を適正に行
うためである。従って、この目的が実現されるものであ
るならば、上記係数は他のものでもよい。
(Equation 6) The reason that the error is evaluated is that the error δ inevitably becomes smaller as n ′ becomes smaller, so that the error is properly evaluated. Therefore, the above coefficients may be different as long as this purpose is realized.

【0015】図2は、以上に説明した照合手順を示した
フローチャートである。第1ステップでは、標準偏差値
がΣにおけるX0より大きく、X1より小さい特徴位置を
取り出す。第2ステップでは、初期組合せ要素変数n′
に3を、変数errに考え得る誤差以上大きな値を代入
しておき、第3ステップで基準パターンのn個の基準特
徴位置(XΣ1,・・・XΣi,・・・・XΣn)から
n′個、被計測パターンのm個の特徴位置(xσ1,・
・・xσi,・・・・xσm)からn′個を選ぶ。第4ス
テップにおいて、この組合せでの最小2乗誤差δおよび
δ′=α・δ/(n′)2を計算し、第5ステップから第
6ステップで、δ′<errとなる場合のみerr=
δ′とした後、そのときの組合せを出力引数X[i],
x[i]として記憶するようにする。第7ステップで、
n′を取る組合せが全て終了したか否かをチェックし、
もし終了していない場合には第4ステップに戻り、同様
の過程を繰り返す。終了した場合には、第8ステップで
n′を1だけ増加させ、n′=min[n,m]になる
まで、上述と同様の動作を繰り返す。図5は、この方法
で求めた最終的な特徴位置間の対応を示す図である。こ
の対応関係が判れば、基準波形におけるエッジ位置(X
d)は適当な補間またはそこを含む部分波形における座
標変換式T(X)を用いて、容易に計算できる。そし
て、その結果を表示装置8に表示する。
FIG. 2 is a flow chart showing the collation procedure described above. In the first step, a feature position whose standard deviation value is larger than X 0 and smaller than X 1 in Σ is extracted. In the second step, the initial combination element variable n '
In the 3, it leaves substituting error over large value possible in the variable err, n pieces of reference feature positions of the reference pattern in the third step (XΣ 1, ··· XΣ i, ···· XΣ n) from n ′ and m feature positions (xσ 1 ,.
·· xσ i, choose n 'number from ···· xσ m). In the fourth step, the least-squares error δ and δ ′ = α · δ / (n ′) 2 in this combination are calculated, and only when δ ′ <err in the fifth to sixth steps, err =
After setting δ ′, the combination at that time is output argument X [i],
x [i]. In the seventh step,
Check whether all the combinations that take n'have finished,
If not completed, return to the fourth step and repeat the same process. When the processing is completed, n 'is increased by 1 in the eighth step, and the same operation as described above is repeated until n' = min [n, m]. FIG. 5 is a diagram showing the correspondence between the final feature positions obtained by this method. If this correspondence is known, the edge position (X
d) can be easily calculated by using an appropriate interpolation or the coordinate conversion formula T (X) in the partial waveform including the interpolation. Then, the result is displayed on the display device 8.

【0016】本実施例においては、1次元波形について
の照合例を示したが、本発明はこれに限られるものでは
なく、容易に2次元波形の照合にも適用することができ
る。以下、これについて説明する。図6(a)(b)
は、2値の基準線画像P(X,Y)と入力線画像p
(x,y)の照合の例を示した図である。なお、ここで
線画像とは、幅1画素の線で描かれたものを指す。この
ような線画像は、ある線上の起点からの線上座標Lを媒
介変数とした関数、X=S(L)とY=T(L)で表現
できる。そこで、各標準偏差値(Σs≦Σ≦Σe)のガウ
スフィルタを関数S(L)とT(L)に作用させた後の
関数、S′(L;Σ)とT′(L;Σ)を求めれば、そ
のときの関数、S′(L;Σ)とT′(L;Σ)で表現
される線画像の形状は、標準偏差値の大小によって大局
または詳細なものとなる。従って、各標準偏差値におけ
る関数S′(L;Σ)とT′(L;Σ)を用いて計算で
きる曲率Θ=0、またはdΘ/dL=0を満足するL座
標LΣ1,・・・LΣi,・・・・LΣnを基準特徴座
標、同様に求めた入力線画像のlσ1,・・・lσi,・
・・・lσm(l:線上座標)を特徴座標とすれば、先
の1次元波形の照合方法に帰着できる。
In the present embodiment, an example of collation for a one-dimensional waveform is shown, but the present invention is not limited to this, and can be easily applied to collation of a two-dimensional waveform. This will be described below. 6 (a) (b)
Is a binary reference line image P (X, Y) and an input line image p
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of collation of (x, y). Here, the line image refers to an image drawn with a line having a width of one pixel. Such a line image can be expressed by functions X = S (L) and Y = T (L) using on-line coordinates L from a starting point on a certain line as parameters. Therefore, the functions after applying a Gaussian filter of each standard deviation value (Σ sフ ィ ル タ Σ Σ e ) to the functions S (L) and T (L), S ′ (L; Σ) and T ′ (L; If Σ) is obtained, the shape of the line image represented by the functions S ′ (L; Σ) and T ′ (L; Σ) at that time will be global or detailed depending on the magnitude of the standard deviation value. Therefore, the curvature Θ = 0, or the L coordinate LΣ 1 , satisfying dΣ / dL = 0, which can be calculated using the functions S ′ (L; 座標) and T ′ (L; Σ) at each standard deviation value. LΣ i,1 reference feature coordinates ···· LΣ n, similarly obtained input line image, ··· lσ i, ·
... If lσ m (1: on-line coordinate) is used as the characteristic coordinate, it can be reduced to the above one-dimensional waveform collation method.

【0017】当然、1回目の照合結果を用いて線画像を
部分線画像に分解して、再度、同一過程の照合をこの部
分線画像に関して行うことになる。なお、線画像が閉ル
ープである場合には、基準特徴座標と特徴座標の対応を
とるときに起点を越えた対応を許す必要がある。そのと
きには、越えた座標には線画の周長を加えるようにす
る。このようにすれば、線画像の大局形状と詳細形状の
照合を各線上で行うことができ、変形形状を有する線画
像の照合が可能となる。図7は、上記の方法で求めた最
終的な特徴位置間の対応関係を示す図である。上記の各
実施例においては、フィルタとして、ガウス型フィルタ
を用いたが、大局または詳細波形を記述できるフィルタ
であれば、他の単純加算平均型フィルタを用いてもよ
い。
Naturally, the line image is decomposed into partial line images by using the result of the first collation, and the collation in the same process is performed again for this partial line image. If the line image is a closed loop, it is necessary to allow the correspondence beyond the starting point when associating the reference feature coordinates with the feature coordinates. In that case, the perimeter of the line drawing is added to the exceeded coordinates. In this manner, the global shape and the detailed shape of the line image can be compared on each line, and the line image having the deformed shape can be compared. FIG. 7 is a diagram showing a correspondence relationship between final characteristic positions obtained by the above method. In each of the above embodiments, a Gaussian filter is used as a filter. However, another simple averaging filter may be used as long as the filter can describe a general or detailed waveform.

【0018】このように、本実施例においては、基準1
次元波形F(X)と入力1次元信号波形f(x)とを照
合して、前記入力1次元信号波形f(x)の特定位置を
検出することにより、半導体パターンの幅を測定する装
置において、前記基準1次元波形F(X)の各位置で、
あるフィルタサイズΣのフィルタリングを行って近似波
形G(X)を得る第1のステップと、その近似波形G
(X)における
As described above, in the present embodiment, the criteria 1
An apparatus for measuring the width of a semiconductor pattern by comparing a dimensional waveform F (X) with an input one-dimensional signal waveform f (x) and detecting a specific position of the input one-dimensional signal waveform f (x). , At each position of the reference one-dimensional waveform F (X),
The first step of performing filtering with a certain filter size Σ to obtain an approximate waveform G (X), and the approximate waveform G
In (X)

【数7】 を満足するX座標(X1,・・・Xi,・・・・Xn)を
基準特徴座標として求める第2のステップと、前記入力
1次元信号波形f(x)の各位置で、あるフィルタサイ
ズσのフィルタリングを行って近似波形g(x)を得る
第3のステップと、その近似波形g(x)における
(Equation 7) The second step of obtaining X coordinates (X 1 , ... X i , ... Xn ) satisfying the above as standard feature coordinates and each position of the input one-dimensional signal waveform f (x). In the third step of performing the filtering of the filter size σ to obtain the approximate waveform g (x), and in the approximate waveform g (x)

【数8】 を満足するx座標(x1,・・・xi,・・・・xm)を
特徴座標として求める第4のステップと、前記基準特徴
座標または特徴座標がない場合には、照合結果を対応位
置なしとする第5のステップと、T(X)をXの多項式
で表現された座標変換式とし、前記基準特徴座標
(X1,・・・Xi,・・・・Xn)の幾つかと、前記特
徴座標(x1,・・・xi,・・・・xm)の幾つかとの
組合せ(X1,・・・Xi,・・・・Xh)と(x1,・・
・xi,・・・・xh)のうち、2乗誤差
[Equation 8] The fourth step of obtaining x coordinates (x 1 , ... X i , ..., X m ) satisfying the above as characteristic coordinates and the reference characteristic coordinates or the characteristic coordinates when there is no characteristic coordinate correspond to the collation result. The fifth step of setting no position, and T (X) being a coordinate conversion expression expressed by a polynomial of X, and the number of the reference feature coordinates (X 1 , ... X i , ... X n ) , And a combination (X 1 , ... X i , ... X h ) of some of the feature coordinates (x 1 , ... X i , ... X m ) and (x 1 , ...・
· X i, ···· x h) of the square error

【数9】 を最小にする組合せを求め、このときの誤差δがある値
以下の場合には、その対応位置を照合結果とし、誤差δ
が前記ある値を越える場合には、照合結果を対応位置な
しとする第6のステップを有する手順により、始点と終
点とを自動的に検出して、その差により半導体パターン
幅を測定することができる。従って、複標な回路パター
ンが重複して存在したり、エッジ付近の1次元波形に複
数の山や谷がある場合でも、半導体パターン幅を正確に
測定することができる。また、本実施例では、始点と終
点を検出するための位置として、近似波形の変曲点を検
出しているが、この変曲点はノイズの滞在時間が少ない
ためノイズからの影響を受け難いという利点がある。
[Equation 9] If the error δ at this time is less than or equal to a certain value, the corresponding position is taken as the matching result, and the error δ
When the value exceeds the certain value, it is possible to automatically detect the start point and the end point by the procedure having the sixth step of making the matching result no corresponding position and measure the semiconductor pattern width by the difference. it can. Therefore, the semiconductor pattern width can be accurately measured even when the compound circuit patterns overlap and the one-dimensional waveform near the edge has a plurality of peaks and troughs. Further, in the present embodiment, the inflection point of the approximate waveform is detected as the position for detecting the start point and the end point, but the inflection point is hardly affected by the noise because the staying time of the noise is short. There is an advantage.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のピーク検出法や直線近似法によることなく、複雑
なエッジ部の波形を有する半導体パターンでも、始点と
終点を自動的に検出できるので、半導体パターンの線幅
を正確に測定することができる。
As described above, according to the present invention,
Since the start point and the end point can be automatically detected even in a semiconductor pattern having a complicated edge waveform without relying on the conventional peak detection method or linear approximation method, the line width of the semiconductor pattern can be accurately measured.

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

【図1】本発明の一実施例を示す基準パターン処理、被
計測パターン処理の動作フローチャートである。
FIG. 1 is an operation flowchart of reference pattern processing and measured pattern processing according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1における両者の照合処理を行う動作フロー
チャートである。
FIG. 2 is an operation flowchart for performing a matching process between the two in FIG. 1;

【図3】本発明の一実施例を示す半導体パターン幅測定
装置の全体ブロック図である。
FIG. 3 is an overall block diagram of a semiconductor pattern width measuring apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図4】基準パターンと被計測パターンの波形およびそ
の近似波形を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing waveforms of a reference pattern, a measured pattern, and their approximate waveforms.

【図5】最終的な特徴位置間の対応を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a correspondence between final characteristic positions.

【図6】2値の基準線画像と入力線画像の照合の例を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of collation of a binary reference line image and an input line image.

【図7】図6における特徴位置間の対応を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing correspondence between characteristic positions in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…A/D変換器、2…アドレス発生回路、3…画像メ
モリ、4…基準パターンデータメモリ、5…被計測パタ
ーンデータメモリ、6…計算手順データメモリ、7…C
PU、8…表示装置、9…電子顕微鏡。
1 ... A / D converter, 2 ... Address generation circuit, 3 ... Image memory, 4 ... Reference pattern data memory, 5 ... Measured pattern data memory, 6 ... Calculation procedure data memory, 7 ... C
PU, 8 ... Display device, 9 ... Electron microscope.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 7/60 9061−5H G06F 15/70 350 J (72)発明者 井内 秀則 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G06T 7/60 9061-5H G06F 15/70 350 J (72) Inventor Hidenori Inouchi Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo 1-280, Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】用意された半導体パターンおよびこれとは
別の被計測半導体パターンをそれぞれ電子顕微鏡で走査
し、得られた画像信号をアナログ・ディジタル変換する
信号変換手段と、 該信号変換手段により変換されたディジタル信号を格納
する画像メモリと、 電子ビームの走査同期信号を用いて該画像メモリのアド
レスを発生させるアドレス発生手段と、 該画像メモリに格納された画像を処理し、計算手順に従
って上記半導体パターンおよび被計測半導体パターンの
エッジ位置に必要なデータを取り出す計算機と、 該計
算機により得られた上記半導体パターンに関する波形デ
ータを記憶する第1のメモリと、 該計算機により得られた上記被計測半導体パターンに関
する入力波形データを記憶する第2のメモリと、 上記計算手順として、上記半導体パターンと上記被計測
半導体パターンの各信号を照合するために、ガウスフィ
ルタで各信号のノイズを除去した後、該ガウスフィルタ
の標準偏差値を変えてそれぞれの近似波形を得、各近似
波形の変曲点の座標を求め、各パターンの各近似波形毎
に対応する変曲点の対を照合により検出して、両パター
ンの対応点を求め、各対応点のうち上記半導体パターン
で設定した始点と終点に対応する被計測半導体パターン
の始点と終点を検出し、該終点と始点の差から幅を測定
する、一連の手順を記憶する第3のメモリとを具備した
ことを特徴とする半導体パターン幅測定装置。
1. A signal conversion means for scanning a prepared semiconductor pattern and a semiconductor pattern to be measured separately from the prepared semiconductor pattern with an electron microscope, and converting an obtained image signal from analog to digital, and conversion by the signal conversion means. An image memory for storing the obtained digital signal, an address generating means for generating an address of the image memory using a scanning synchronization signal of an electron beam, and processing the image stored in the image memory. A computer for extracting data necessary for an edge position of the pattern and the semiconductor pattern to be measured; a first memory for storing waveform data relating to the semiconductor pattern obtained by the computer; and a semiconductor pattern to be measured obtained by the computer A second memory for storing input waveform data relating to In order to check each signal of the semiconductor pattern and the semiconductor pattern to be measured, after removing noise of each signal with a Gaussian filter, a standard deviation value of the Gaussian filter is changed to obtain each approximate waveform, and each approximate waveform is obtained. The coordinates of the inflection point of each pattern are obtained, the inflection point pair corresponding to each approximate waveform of each pattern is detected by collation, the corresponding points of both patterns are obtained, and the corresponding points are set in the semiconductor pattern. And a third memory for storing a series of procedures for detecting a start point and an end point of the semiconductor pattern to be measured corresponding to the start point and the end point, and measuring a width from a difference between the end point and the start point. Pattern width measuring device.
【請求項2】前記第3のメモリには、基準1次元波形の
各位置で、あるフィルタサイズのフィルタリングを行っ
て近似波形を得る第1のステップと、該近似波形におけ
る変曲点のX座標を基準特徴座標として求める第2のス
テップと、上記入力1次元信号波形の各位置で、あるフ
ィルタサイズのフィルタリングを行って近似波形を得る
第3のステップと、該近似波形における変曲点のx座標
を特徴座標として求める第4のステップと、上記基準1
次元波形と入力1次元信号波形の各近似波形との間で生
じた倍率の違いやひずみの影響を除くために、Xの多項
式で表現された座標変換式の所定の係数を仮定し、各係
数を含んだ座標変換式の誤差が最小になる係数を特定す
る第5のステップと、該係数を含めて、各近似波形にお
ける基準特徴座標と特徴座標の対応する組を求める第6
のステップと、該近似波形における対応組から両信号波
形の対応組を求め、該対応組に基づいて入力1次元信号
波形の特定位置を検出する第7のステップとを有する手
順が格納されていることを特徴とする請求項1に記載の
半導体パターン幅測定装置。
2. A first step of obtaining an approximate waveform by performing filtering of a certain filter size at each position of a reference one-dimensional waveform in the third memory, and an X coordinate of an inflection point in the approximate waveform. A second step of obtaining an approximate waveform by performing filtering of a certain filter size at each position of the input one-dimensional signal waveform, and a step x of an inflection point in the approximate waveform. A fourth step of obtaining coordinates as feature coordinates;
In order to eliminate the influence of the difference in magnification and the distortion caused between the two-dimensional waveform and each approximated waveform of the input one-dimensional signal waveform, a predetermined coefficient of a coordinate conversion expression expressed by a polynomial of X is assumed, and each coefficient is assumed. A fifth step of specifying a coefficient that minimizes the error of the coordinate conversion equation including the above, and a sixth step of obtaining a corresponding set of reference characteristic coordinates and characteristic coordinates in each approximate waveform including the coefficient.
And a seventh step of obtaining a corresponding set of both signal waveforms from the corresponding set in the approximate waveform and detecting a specific position of the input one-dimensional signal waveform based on the corresponding set. The semiconductor pattern width measuring device according to claim 1, wherein
【請求項3】前記第3のメモリに格納された手順のう
ち、前記第6のステップにおける特徴座標の対応する組
を求める手順では、各部分波形の対応組毎にフィルタサ
イズを小さくし、両波形の部分領域に関して再度、照合
を行い、より詳細な波形照合を行うことを特徴とする請
求項2に記載の半導体パターン幅測定装置。
3. In the procedure for obtaining a corresponding set of characteristic coordinates in the sixth step among the procedures stored in the third memory, the filter size is reduced for each corresponding set of each partial waveform. 3. The semiconductor pattern width measuring apparatus according to claim 2, wherein the collation is performed again on the partial region of the waveform to perform more detailed waveform collation.
【請求項4】前記第3のメモリに格納された手順のう
ち、変曲点の座標を求める手順では、近似波形の微分値
が零になるX座標、あるいは2階微分ないしそれ以上の
微分が零になるX座標を使用することを特徴とする請求
項1または2に記載の半導体パターン幅測定装置。
4. In the procedure for obtaining the coordinates of the inflection point among the procedures stored in the third memory, the X coordinate at which the differential value of the approximate waveform becomes zero, or the second differential or higher differential 3. The semiconductor pattern width measuring device according to claim 1, wherein the X coordinate that becomes zero is used.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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