KR20230002905A - 패턴 검사·계측 장치, 패턴 검사·계측 프로그램 - Google Patents

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Abstract

본 개시는, 시료 상에 형성된 코너점을 고정밀도로 특정할 수 있는, 패턴 검사·계측 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 개시에 관한 패턴 검사·계측 장치는, 코너점의 페어를 코너 페어 후보로서 설계 데이터 상에서 특정하고, 설계 데이터 상에 있어서의 상기 코너 페어 후보와, 실제로 형성된 형상 패턴에 있어서의 상기 코너 페어 후보 사이의 상대 관계에 따라서, 상기 형상 패턴 상에 있어서의 코너점을 특정한다(도 13 참조).

Description

패턴 검사·계측 장치, 패턴 검사·계측 프로그램
본 개시는, 시료 상에 형성된 형상 패턴을 검사 또는 계측하는 패턴 검사·계측 장치에 관한 것이다.
반도체의 제조 공정에 있어서는, 일반적으로, 반도체 집적 회로 상의 회로 패턴을 검사·계측한다. 회로 패턴의 검사 및 계측 방법의 하나로서, 회로 패턴의 설계 데이터인 CAD(Computer Aided Design) 데이터를 기준 패턴으로서 사용하는 방법이 있다. 이 방법에 있어서는, 실제로 형성된 회로 패턴을 촬상한 화상(예를 들어 주사 전자 현미경: Scanning Electron Microscope에 의해 촬상한 SEM 화상)과 CAD 데이터를 비교함으로써, 회로 패턴을 평가한다.
반도체 제조 프로세스에 있어서, 웨이퍼 상에 형성되는 회로 패턴은 설계 형상과 동일하게 되는 일은 없어, 그 완성도를 평가하기 위해 형상 계측이 실시된다.
회로 패턴의 평가 시에, 패턴간 거리를 계측하는 경우가 있다. 패턴간 거리 계측으로서는, 설계 데이터를 사용한 방법과, 설계 데이터를 사용하지 않는 방법이 존재한다. 특허문헌 1은, 설계 데이터를 사용하지 않는 패턴간 거리 계측에 대하여 기재하고 있다.
일본 특허 공개 평11-201919호 공보
근년, 반도체 디바이스의 미세화가 진행되고 있어, 회로 패턴에 있어서의 패턴 변동의 우도가 좁아지고 있다. 이에 의해, 라인부뿐만 아니라 코너부, 혹은 인접하는 패턴간 거리를 계측하는 것이 필요로 되고 있다. 이들 파라미터는, 제조 프로세스가 미세화됨으로써, 설계 데이터로부터 괴리될 가능성이 높기 때문이다. 예를 들어 1개의 폐쇄 영역 패턴의 대각 코너점간의 거리나, 2개의 폐쇄 영역 패턴의 대향하는 코너점간의 거리는, 설계 데이터로부터 어긋날 가능성이 상대적으로 높다.
코너점은, 설계 데이터 상에서는 예리(예를 들어 직각)하게 형성되어 있지만, 제조 프로세스에 의해 실제로 형성되는 코너점은, 반드시 명확하게 식별할 수 있는 것은 아니고, 예를 들어 모따기한 듯한 형상으로 되어 있는 경우가 있다. 코너점의 이와 같은 성질에 기인하여, 코너점 그 자체 혹은 코너점간의 거리를 식별하는 것은, 특허문헌 1과 같은 종래의 평가 방법에 있어서는 곤란하였다.
본 개시는, 상기와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 시료 상에 형성된 코너점을 고정밀도로 특정할 수 있는, 패턴 검사·계측 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에 관한 패턴 검사·계측 장치는, 코너점의 페어를 코너 페어 후보로서 설계 데이터 상에서 특정하고, 설계 데이터 상에 있어서의 상기 코너 페어 후보와, 실제로 형성된 형상 패턴에 있어서의 상기 코너 페어 후보 사이의 상대 관계에 따라서, 상기 형상 패턴 상에 있어서의 코너점을 특정한다.
본 개시에 관한 패턴 검사·계측 장치에 의하면, 시료 상에 형성된 코너점을 고정밀도로 특정할 수 있다. 그 밖의 구성, 과제, 이점 등은, 이하의 실시 형태의 설명에 의해 명확해진다.
도 1은 패턴 검사·계측 시스템(100)의 구성도이다.
도 2는 패턴 검사·계측 시스템(100)이 시료(107) 상의 코너 페어를 특정하는 수순을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 S205에 있어서 설계 데이터에 대하여 부여하는 부가 정보에 대하여 설명하는 모식도이다.
도 4는 S207의 상세를 설명하는 흐름도이다.
도 5는 S401에 있어서 부여하는 부가 정보 그 1의 구체예를 도시하는 도면이다.
도 6a는 미소 단차의 예를 도시한다.
도 6b는 밀집 코너군(602)의 예를 도시한다.
도 7은 극좌표의 예를 도시한다.
도 8a는 S402에 있어서 코너 페어 후보를 특정하는 예를 도시한다.
도 8b는 S402에 있어서 코너 페어 후보를 특정하는 예를 도시한다.
도 8c는 S402에 있어서 코너 페어 후보를 특정하는 예를 도시한다.
도 8d는 S402에 있어서 코너 페어 후보를 특정하는 예를 도시한다.
도 8e는 코너 페어 후보를 형성하는 코너점 주변의 선분의 방향의 조합을 발출한 것이다.
도 9a는 S403에 있어서 코너 페어 후보를 좁혀 가는 예를 도시한다.
도 9b는 S403에 있어서 코너 페어 후보를 좁혀 가는 예를 도시한다.
도 9c는 S403에 있어서 코너 페어 후보를 좁혀 가는 예를 도시한다.
도 9d는 S403에 있어서 코너 페어 후보를 좁혀 가는 예를 도시한다.
도 9e는 도 9a 내지 도 9d를 정리한 결과를 도시한다.
도 10은 S404의 구체예를 도시하는 도면이다.
도 11은 S208의 상세를 설명하는 흐름도이다.
도 12는 S210의 구체예를 도시하는 도면이다.
도 13은 컴퓨터 시스템(116)이 제공하는 화면 인터페이스(GUI)의 예이다.
<실시 형태 1>
도 1은 패턴 검사·계측 시스템(100)의 구성도이다. 패턴 검사·계측 시스템(100)은, 반도체 시료 상에 형성된 형상 패턴을 검사·계측하는 시스템이다. 패턴 검사·계측 시스템(100)은, 주사형 전자 현미경(SEM)(101), 컴퓨터 시스템(111과 116), 설계 정보 데이터베이스(120), 입출력 장치(121)를 구비한다. 이들은 네트워크(115)를 통해 상호 접속되어 있다.
SEM(101)은, 시료에 대하여 전자선을 조사함으로써, 시료 상에 형성된 형상 패턴을 촬상한다. SEM(101)은, 전자선 칼럼(102), 진공 시료실(105), XY 스테이지(106)를 구비한다. 패턴 검사 시에는, 디바이스가 제조된 웨이퍼 등의 시료(107)에 대하여, 전자원(103)으로부터 전자선(104)을 조사한다. 조사된 전자선을 복수단의 렌즈를 사용하여 수렴시키고, 주사 편향기를 사용하여 편향 주사한다. 이에 의해 전자선(104)은 시료(107)의 표면 상을 1차원 또는 2차원적으로 주사한다. 전자선(104)의 주사에 의해 시료로부터 방출된 전자(108)(2차 전자 또는 후방 산란 전자)는 검출기에 의해 검출되고, A/D 변환기(109)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 디지털 신호는, 네트워크(110)를 통해 컴퓨터 시스템(111)에 입력되어, 기억부(114)에 저장된다.
컴퓨터 시스템(111)은, 네트워크(110)에 의해 SEM(101)에 접속되어 있다. 컴퓨터 시스템(111)은, 제어부(113)에 의해 장치의 전자선 칼럼(102), 진공 시료실(105), XY 스테이지(106) 등의 각종 모듈을 제어한다. 패턴 검사 시, 연산 처리부(112)는, 기억부(114)에 저장된 디지털 신호를 사용하여 신호 처리나 화상 처리를 실시함으로써, 측정해야 할 정보(예를 들어 SEM 화상)를 취득한다.
연산 처리부(112)는, 반도체 디바이스의 설계 데이터에 기초하여, SEM(101)의 동작을 제어하는 프로그램(레시피)을 작성한다. 즉 연산 처리부(112)는, SEM(101)의 레시피 설정부로서도 기능한다. 구체적으로 연산 처리부(112)는, SEM(101)에 필요한 처리를 실행시키기 위한 위치 정보(예를 들어 설계 데이터, 패턴의 윤곽선 데이터, 시뮬레이션이 실시된 설계 데이터 상의 원하는 측정점, 오토포커스점, 오토스티그마점, 어드레싱점 등)를 설정하고, 당해 설정에 기초하여 XY 스테이지(106)나 편향기 등을 제어한다.
컴퓨터 시스템(116)은, 컴퓨터 시스템(111)이 취득한 측정 결과(SEM 화상 등)를 처리한다. 구체적으로는, 연산 처리부(117)는, 측정 결과를 사용하여 시료(107) 상의 형상 패턴을 검사하기 위한 처리(예를 들어 후술하는 코너점간 거리의 계측 등)를 실시한다. 화상 처리부(118)는, 패턴 검사에 수반되는 화상 처리를 실시한다. 기억부(119)는 처리 결과를 저장한다.
설계 정보 데이터베이스(120)는, 시료(107) 상에 형성되는 반도체 회로 패턴의 설계 정보(이하, 설계 데이터)가 저장되어 있다. 설계 데이터는, 적층 회로 패턴의 각 층에 형성되는 회로 패턴의 형상이나 좌표 등을 기술하고 있다. 설계 정보 데이터베이스(120)는, 설계 데이터를 기억 장치에 저장함으로써 구성할 수 있다.
입출력 장치(121)는, 컴퓨터 시스템(111)의 레시피 실행 조작이나 레시피 작성 조작을 비롯한 SEM(101)의 각종 조작을 유저가 실시하기 위한 조작 단말기이다. 입출력 장치(121)는, 컴퓨터 시스템(116)에 접속하여, 계측 처리 및 통계 처리 등의 처리를 지시한다. 입출력 장치(121)는 또한, 설계 정보 데이터베이스(120)에 액세스함으로써, 설계 데이터의 조회, 취득, 보존, 작성이 가능하다.
이하의 설명에 있어서, 설계 데이터에 있어서의 2개의 선분간의 각도가 직각인 정점을, 코너점으로 한다. 코너 페어는, 2개의 코너점의 조합을 가리킨다. 컴퓨터 시스템(116)은, 후술하는 수순에 따라서, 코너점을 특정함과 함께 코너점간의 거리를 산출함으로써, 시료(107)를 검사한다.
도 2는 패턴 검사·계측 시스템(100)이 시료(107) 상의 코너 페어를 특정하는 수순을 설명하는 흐름도이다. 이하 도 2의 각 스텝을 설명한다.
(도 2: 스텝 S201)
연산 처리부(112)가 갖는 레시피 작성 기능에 의해 작성된 레시피에 따라서, SEM(101)은, 시료(107)의 SEM 화상을 촬상한다. 제어부(113)는, SEM 화상을 기억부(114)에 저장함과 함께, 촬상 조건 등의 부대 정보를 기억부(114)에 보존한다.
(도 2: 스텝 S202 내지 S204)
컴퓨터 시스템(116)은, 네트워크를 통해 컴퓨터 시스템(111)의 기억부(114)에 보존되어 있는 SEM 화상과 부대 정보를 취득한다(S202). 컴퓨터 시스템(116)은, 설계 정보 데이터베이스(120)로부터, SEM 화상에 대응하는 설계 데이터를 취득하고(S203), SEM 화상 및 설계 데이터를 읽어들인다(S204).
(도 2: 스텝 S205)
컴퓨터 시스템(116)은, 읽어들인 설계 데이터에 대하여 부가 정보를 설정한다. 본 스텝에 있어서의 부가 정보는, 설계 데이터 상에 형성되어 있는 형상 패턴이, 후술하는 볼록 패턴과 오목 패턴 중 어느 것인지를 구별하기 위해 부여하는 것이다. 구체예에 대해서는 도 3을 사용하여 설명한다.
(도 2: 스텝 S206)
컴퓨터 시스템(116)은, 읽어들인 SEM 화상과 설계 데이터 사이의 위치 정렬 처리를 실시한다. 위치 정렬의 방법으로서는, 템플릿 매칭이나 정규화 상관법을 사용한 패턴 매칭 등, 공지의 방법을 사용할 수 있다.
(도 2: 스텝 S207)
컴퓨터 시스템(116)은, S206에 있어서 SEM 화상과의 위치 정렬을 실시한 설계 데이터를 사용하여, 계측 위치 후보로 하는 코너 페어를 자동 취득한다. 본 스텝의 상세는, 도 4를 사용하여 설명한다.
(도 2: 스텝 S208)
컴퓨터 시스템(116)은, 검사 대상으로 하는 회로 패턴을 촬상한 SEM 화상을 사용하여, 회로 패턴의 윤곽선을 추출한다. 본 스텝의 상세는, 도 11을 사용하여 설명한다.
(도 2: 스텝 S209)
컴퓨터 시스템(116)은, S207에서 취득한 설계 데이터 상의 코너 페어 후보와, S208에서 추출한 윤곽선을 사용하여, 코너 페어 후보를 형성하고 있는 각 코너점에 대응하는 윤곽선 상의 점(또는 영역)을 특정한다. 컴퓨터 시스템(116)은, 이 특정한 위치를, 실제의 형상 패턴 상에 있어서의 코너점의 추정 위치로 한다.
(도 2: 스텝 S209: 보충)
본 스텝에 있어서, 윤곽선 중으로부터 코너점의 위치를 추정하는 방법으로서는, 대상의 코너점으로부터 임의의 방향으로 대응점을 탐색함으로써 코너점의 위치를 추정하거나, 혹은 대상의 코너점을 통과하는 임의의 각도를 갖는 직선과 윤곽선의 교점을 대응점으로 하여, 코너점의 추정 위치로 하는 등의 방법을 사용할 수 있다. 단 이 방법에서는, 코너점의 위치를 추정할 수 없거나 혹은 오검출해 버릴 가능성이 있다. 그래서, 취득한 윤곽선의 거리 변환 화상을 작성하고, 상기 거리 변환 화상의 그라데이션 방향의 가중치를, 상기 탐색 방향으로 가산함으로써, 오검출 등의 가능성을 완화해도 된다. 거리 변환 화상이란, 윤곽선 정보에 기초하여, 최근방의 윤곽선까지의 거리를 휘도값으로 한 화상이며, 윤곽선에 가까워짐에 따라서 휘도값이 낮아진다.
(도 2: 스텝 S210)
컴퓨터 시스템(116)은, 페어로서 존재하는 각 코너 추정 위치 주변에서, 코너간 거리가 최단이 되는 점의 조합을 탐색하여, 최단의 거리가 되는 조합을 취득한다. 본 스텝에 있어서 취득하는 최단의 거리를, 코너간 거리로 한다. 본 스텝의 예는 도 12를 사용하여 설명한다.
도 3은 S205에 있어서 설계 데이터에 대하여 부여하는 부가 정보에 대하여 설명하는 모식도이다. 시료(107) 상에는, 3차원 형상 패턴(301이나 302)이 형성되어 있다. 이들은 평면 내에 있어서는 직사각형의 폐쇄 영역을 형성하고 있다. 3차원 형상 패턴(301)은 볼록 패턴이며, 3차원 형상 패턴(302)은 오목 패턴이다. 따라서, 검사면(303)에 의해 시료(107)를 절단하였을 때, 3차원 형상 패턴(301)의 폐쇄 영역 내에는 재질이 충전되어 있고, 3차원 형상 패턴(302)의 폐쇄 영역 내에는 충전되어 있지 않게 된다.
S205에 있어서는, 도 3에 예시하는 볼록 패턴과 오목 패턴을 구별하기 위해, 부가 정보를 부여하는 것으로 하였다. 단 설계 데이터는 2차원 형상을 기술하고 있으므로, 3차원 속성을 나타내기 위해서는 연구가 필요하다. 그래서 폐쇄 영역을 형성하는 선분에 주목하였다. 구체적으로는, 볼록 패턴에 있어서는 좌회전 방향으로 선분이 회전하고 있다고 가정하고, 오목 패턴에 있어서는 우회전하고 있다고 가정하였다. S205에 있어서, 이 회전 방향 속성을 설계 데이터 상의 각 형상 패턴에 대하여 편의상 부여함으로써, 볼록 패턴과 오목 패턴 중 어느 것인지를 구별하기로 하였다.
도 4는 S207의 상세를 설명하는 흐름도이다. 이하 도 4의 각 스텝을 설명한다.
(도 4: 스텝 S401)
컴퓨터 시스템(116)은, 설계 데이터 상의 각 코너점에 대하여, 이하에 설명하는 부가 정보를 부여한다.
(도 4: 스텝 S401: 부가 정보 그 1)
컴퓨터 시스템(116)은, 설계 데이터 상의 각 코너점을, 도 3에서 설명한 회전 방향에 기초하여, 8타입으로 분류한다. 이 부가 정보의 구체예에 대해서는 도 5를 사용하여 설명한다. 이 부가 정보는, 후속 처리에 있어서의 편의를 위해 부여하는, 연산 처리상의 필요성을 위한 것이다.
(도 4: 스텝 S401: 부가 정보 그 2)
실제로 형성되는 형상 패턴 상에는, 코너점으로서 형성하는 것을 의도한 것이 아닌, 미소한 단차가 형성되는 경우가 있는, 예를 들어 OPC(Optical Proximity Correction) 패턴이 이것에 상당한다. 컴퓨터 시스템(116)은, 이와 같은 미소 단차에 의해 형성되어 있는 코너점에 대하여, 검사 대상으로부터 제외하는 것을 나타내는, 대상외 속성을 부여한다. 이 속성의 구체예에 대해서는 도 6a를 사용하여 설명한다.
(도 4: 스텝 S401: 부가 정보 그 3)
OPC 패턴만큼 작은 단차는 아니지만, 인접하는 코너간의 거리가 밀집되어 있으면, 코너점간 거리를 계측하는 코너 페어가 극단적으로 증가할 가능성이 있다. 그래서 컴퓨터 시스템(116)은, 이와 같은 밀집 코너군에 대하여, 밀집 속성을 부여한다. 이 속성의 구체예에 대해서는 도 6b를 사용하여 설명한다. 이 속성의 사용 방법의 예에 대해서는 실시 형태 2에서 설명한다.
(도 4: 스텝 S401: 부가 정보 그 4)
컴퓨터 시스템(116)은, 대상외 속성과 밀집 속성 중 어느 것에도 속하지 않는 코너점에 대하여, 통상 속성을 부여한다. 통상 속성은, 코너점간 거리를 계측하는 대상으로 해야 할 코너점인 것을 의미한다.
(도 4: 스텝 S401: 부가 정보 그 5)
컴퓨터 시스템(116)은, 각 코너점에 대하여, 설계 데이터의 좌측 상단 각을 원점으로 하는 극좌표를 산출하고, 그 극좌표를 각 코너의 위치 정보로서 부여한다. 극좌표의 예는 도 7에서 설명한다.
(도 4: 스텝 S402)
컴퓨터 시스템(116)은, S401에서 설정한 부가 정보를 사용하여, 코너점간 거리를 계측하는 후보(이하에서는 코너 페어 후보라 칭함)를 특정한다. 코너 페어 후보로 하는 것은, (a) 1개의 폐쇄 영역 중의 대각 배치된 2개의 코너점, (b) 2개의 폐쇄 영역이 각각 갖는 코너점 중 대향 배치되어 있는 2개의 코너점 중 어느 것이다. 본 스텝의 구체예는, 도 8a 내지 도 8e를 사용하여 설명한다.
(도 4: 스텝 S402: 보충)
컴퓨터 시스템(116)은, 대상외 속성을 부여한 코너점을, 코너 페어 후보로부터 제외한다. 또한 컴퓨터 시스템(116)은, 상기 (a)에 있어서는 대각 배치된 2개의 코너점만을 코너 페어 후보로 하므로, 인접하고 있는 2개의 코너점은 코너 페어 후보로부터 제외한다. 또한 컴퓨터 시스템(116)은, 예를 들어 코너점 1:코너점 2의 페어와, 코너점 2:코너점 1의 페어 등과 같이 중복되는 코너점 페어는 1개로 간주하고, 어느 하나의 코너점 페어만을 채용한다. 이상은 S403에 있어서도 마찬가지이다.
(도 4: 스텝 S403)
컴퓨터 시스템(116)은, 코너점간 거리를 계측하는 코너 페어를, 코너 페어 후보 중으로부터 좁혀 간다. 구체적으로는, S402의 (a)에 대해서는, 대각 배치 관계가 되는 좌표 영역 중 역치 거리 이내에 포함되는 2개의 코너점만을 계측 대상으로 하고, S402의 (b)에 대해서는 대향 배치 관계가 되는 좌표 영역 중 역치 거리 이내에 포함되는 2개의 코너점만을 계측 대상으로서 채용한다. 본 스텝의 구체예는, 도 9a 내지 도 9e를 사용하여 설명한다.
(도 4: 스텝 S403: 보충)
본 스텝에 있어서, 컴퓨터 시스템(116)은, 역치 거리 이내에 포함되는 코너점을 모두 계측 대상으로서 채용한다. 따라서 역치 거리 이내에, 복수의 코너 페어 후보가 존재하는 경우도 있다.
(도 4: 스텝 S404)
컴퓨터 시스템(116)은, 코너 페어 후보로서 채용한 2개의 코너점을 연결하는 선분이, 형상 패턴을 형성하는 선분과 교차하는 경우, 그 2개의 코너점은 코너 페어 후보로부터 제외한다. 본 스텝의 예는 도 10을 사용하여 설명한다.
도 5는 S401에 있어서 부여하는 부가 정보 그 1의 구체예를 도시하는 도면이다. 코너점은, 직사각형의 우측 하단부/우측 상단부/좌측 하단부/좌측 상단부의 4타입이 존재한다. 또한 코너점마다, 도 3에서 설명한 좌회전과 우회전이 존재한다. 따라서 설계 데이터 상의 각 코너점은, 도 5에 도시한 8타입으로 분류할 수 있다.
도 6a는 미소 단차의 예를 도시한다. 컴퓨터 시스템(116)은, 미소 단차를 제외하기 위해서는, 코너점간의 거리가 역치(제1 역치) 미만인지 여부를 판단하면 된다. 제1 역치 미만이면, 미소 단차라고 판단할 수 있다. 컴퓨터 시스템(116)은, S401에 있어서, 코너점간의 거리가 제1 역치 미만인 양 코너점에 대하여, 대상외 속성을 부여한다.
도 6b는 밀집 코너군(602)의 예를 도시한다. 밀집 코너군(602)은, 근접하는 범위 내에 다수의 코너점이 밀집됨으로써 형성되어 있다. 코너점간 거리를 계측하기 위해서는, 밀집 코너군 중 어느 2개의 사이의 거리를 계측하면 충분하다고 생각된다. 그 밖의 코너점간의 거리도 거의 동일하기 때문이다. 컴퓨터 시스템(116)은 S401에 있어서, 제1 역치≤코너점간 거리<제2 역치가 성립하는 2개의 코너점에 대하여 밀집 속성을 부여한다.
도 7은 극좌표의 예를 도시한다. 설계 데이터의 좌측 상단을 원점으로 하여, 거리와 각도에 의해 각 코너점의 좌표를 나타낸다. 후술하는 도 8 내지 도 9에서 설명하는 처리에 있어서는, 극좌표의 쪽이 계산이 용이하므로, 미리 S401에 있어서 극좌표를 산출하여 부가 정보로서 부여해 두기로 하였다.
도 8a는 S402에 있어서 코너 페어 후보를 특정하는 예를 도시한다. 1개의 볼록 패턴의 직사각형 폐쇄 영역 중 좌측 상단 코너점과 우측 하단 코너점을, 코너 페어 후보로 한다(패턴1). 오목 패턴에 대해서도 마찬가지이다(패턴2). 마찬가지로, 1개의 볼록 패턴의 직사각형 영역 중 우측 상단 코너점과 좌측 하단 코너점을, 코너 페어 후보로 한다(패턴3). 오목 패턴에 대해서도 마찬가지이다(패턴4). 이상에 의하면, 도 8a에 있어서 코너 페어 후보를 형성하는 코너점 주변의 선분의 방향은, 각각 도 8a 우측에 도시한 선분 패턴의 조합 4가지로 한정되게 된다.
도 8b는 S402에 있어서 코너 페어 후보를 특정하는 예를 도시한다. 도 8b의 패턴5에 있어서, 제1 볼록 패턴이 좌측 상단에 배치되고, 제2 볼록 패턴이 우측 하단에 배치되어 있다. 제1 볼록 패턴의 우측 하단 코너점과, 제2 볼록 패턴의 좌측 상단 코너점은, 서로 대향하여 배치되어 있다. 이와 같은 배치 관계에 있는 2개의 코너점도, 코너 페어 후보로 한다. 단 이 경우, 코너 페어 후보를 형성하는 코너점 주변의 선분의 방향은, 패턴1과 완전히 동일하다(주: 선분의 방향은 동일하지만, 후술하는 탐색 범위는 패턴 1과는 다르다. 패턴6 이후도 마찬가지임). 패턴6 이후에 대해서도 마찬가지로, 코너 페어 후보를 형성하는 코너점 주변의 선분의 방향은, 도 8a와 완전히 동일하다.
제1 볼록 패턴이 좌측 하단에 배치되고, 제2 볼록 패턴이 우측 상단에 배치되어 있는 경우에는, 패턴7과 동일한 위치 관계로 된다. 따라서 이와 같은 위치 관계는 고려할 필요는 없다. 즉 도 8b에 도시한 4개의 위치 관계만을 고려하면 충분하다.
도 8b의 대상외 패턴은, 대향 배치되어 있지 않은 2개의 코너점의 예를 나타낸다. 여기에서 말하는 대향 배치란, 한쪽의 코너점이 돌출되어 있는 방향을 향하여 연신하면 다른 쪽의 코너점이 배치되어 있는 위치 관계이다. 도 8b의 대상외 패턴과 같이 서로 마주 보고 있지 않은 코너점은, 본 실시 형태 1에 있어서의 코너 페어 후보로부터 제외한다. 이와 같은 위치 관계에 있는 형상 패턴에 대해서는, 본 개시와는 다른 검사 방법에 의해 검사하면 된다.
도 8c는 S402에 있어서 코너 페어 후보를 특정하는 예를 도시한다. 도 8c의 패턴9에 있어서, 우측 하단 코너점에 상당하는 것이 폐쇄 영역의 내측을 향하여 돌출되어 있다. 이와 같은 형상 패턴에 있어서도, 좌측 상단 코너점과 우측 하단 코너점을 코너 페어 후보로 한다. 패턴10은, 패턴9와 동일한 형상의 오목 패턴을 나타낸다. 패턴10에 있어서 코너 페어 후보를 형성하는 코너점 주변의 선분의 방향은, 패턴9와 완전히 동일하다. 패턴11 이후에 대해서도 마찬가지로, 대각 배치된 2개의 코너점을, 코너 페어 후보로 한다.
패턴9에 있어서, 좌측 상단 코너점과 우변 하측의 코너점 사이의 관계는, 패턴1과 동일하기 때문에, 여기에서는 고려할 필요는 없다. 패턴10에 있어서의 좌측 상단 코너점과 하변 우측의 코너점 사이의 관계도 패턴1과 동일하다. 패턴10 이후에 있어서도 마찬가지로, 중복되는 선분 페어는 고려할 필요는 없다.
도 8d는 S402에 있어서 코너 페어 후보를 특정하는 예를 도시한다. 도 8d의 패턴17에 있어서, 제1 볼록 패턴이 좌측 상단에 배치되고, 제2 볼록 패턴이 우측 하단에 배치되어 있다. 제1 볼록 패턴의 우측 하단 코너점은, 패턴9와 마찬가지로 폐쇄 영역의 내측을 향하여 돌출되어 있다. 제1 볼록 패턴의 우측 하단 코너점과, 제2 볼록 패턴의 좌측 상단 코너점은, 서로 대향하여 배치되어 있다. 이와 같은 배치 관계에 있는 2개의 코너점도, 코너 페어 후보로 한다. 단 이 경우, 코너 페어 후보를 형성하는 코너점 주변의 선분의 방향은, 패턴9와 완전히 동일하다. 패턴18 이후(패턴10 내지 패턴16에 상당)에 대해서도 마찬가지로, 코너 페어 후보를 형성하는 코너점 주변의 선분의 방향은, 도 8c와 완전히 동일하다.
도 8e는 코너 페어 후보를 형성하는 코너점 주변의 선분의 방향의 조합을 발출한 것이다. 도 8a 내지 도 8d에 있어서 설명한 바와 같이, 코너 페어 후보를 형성하는 코너점 주변의 선분의 방향은, 도 8e에 도시한 8패턴에 한정된다. 따라서 컴퓨터 시스템(116)은, S402에 있어서 코너 페어 후보를 특정할 때, 도 8e에 도시한 8패턴의 선분 조합만을, 처리 대상으로 하면 되게 된다. 이에 의해, 코너 페어 후보를 특정하는 처리를 간략화할 수 있다.
도 9a는 S403에 있어서 코너 페어 후보를 좁혀 가는 예를 도시한다. 도 8a의 패턴1에 있어서는, 좌측 상단 코너점과 우측 하단 코너점을 코너 페어 후보로 하므로, 이들 2개의 코너점이 존재할 수 있는 것은, 도 9a의 사선부로 나타내는 영역 내에 한정된다. 따라서 컴퓨터 시스템(116)은, 패턴1의 선분 조합에 대응하는 코너 페어 후보를, 사선부 영역 내로부터 탐색한다. 사선부 영역 외는 탐색할 필요는 없다. 도 9b 내지 도 9d에 대해서도 마찬가지이다. 동 영역 내에 상대방 선분 페어의 코너점이 존재하는 경우, 그 2개의 코너점은, 코너점간 거리를 계측하는 대상으로서 채용한다. 도 9b 내지 도 9d에 있어서도 마찬가지이다. 사선부 영역의 사이즈(부채형의 반경)는, 미리 거리 역치로서 정해 둔다. 유저가 그 거리 역치를 입력해도 된다. 도 9b 내지 도 9d에 있어서도 마찬가지이다. 도 8a의 패턴2 이후에 대해서도 마찬가지로 탐색한다. 도 9a에 있어서는 패턴3의 예만 도시하였다.
도 9b는 S403에 있어서 코너 페어 후보를 좁혀 가는 예를 도시한다. 도 8b의 패턴5에 있어서는, 제1 볼록 패턴의 우측 하단 코너점과 제2 볼록 패턴의 좌측 상단 코너점을 코너 페어 후보로 하므로, 이들 2개의 코너점이 존재할 수 있는 것은, 사선부로 나타내는 영역 내에 한정된다. 따라서 컴퓨터 시스템(116)은, 패턴5의 선분 조합에 대응하는 코너 페어 후보를, 사선부 영역 내로부터 탐색한다. 도 8b의 패턴6 이후에 대해서도 마찬가지로 탐색한다.
도 9c는 S403에 있어서 코너 페어 후보를 좁혀 가는 예를 도시한다. 도 8c의 패턴9에 있어서는, 좌측 상단 코너점과 우측 하단 코너점을 코너 페어 후보로 하므로, 이들 2개의 코너점이 존재할 수 있는 것은, 도 9c의 사선부로 나타내는 영역 내에 한정된다. 따라서 컴퓨터 시스템(116)은, 패턴9의 선분 조합에 대응하는 코너 페어 후보를, 사선부 영역 내로부터 탐색한다. 도 8c의 패턴10 이후에 대해서도 마찬가지로 탐색한다. 도 9c에 있어서는 패턴10의 예만 도시하였다.
도 9d는 S403에 있어서 코너 페어 후보를 좁혀 가는 예를 도시한다. 도 8d의 패턴17에 있어서는, 제1 볼록 패턴의 우측 하단 코너점과 제2 볼록 패턴의 좌측 상단 코너점을 코너 페어 후보로 하므로, 이들 2개의 코너점이 존재할 수 있는 것은, 사선부로 나타내는 영역 내에 한정된다. 따라서 컴퓨터 시스템(116)은, 패턴17의 선분 조합에 대응하는 코너 페어 후보를, 사선부 영역 내로부터 탐색한다. 도 8d의 패턴17 이후에 대해서도 마찬가지로 탐색한다.
도 9e는 도 9a 내지 도 9d를 정리한 결과를 도시한다. 도 9a 내지 도 9d에 의하면, 컴퓨터 시스템(116)은 S403에 있어서, (a) 1개의 폐쇄 영역 패턴 내의 대각 배치되어 있는 2개의 코너점을 탐색하는 경우에는, 도 9e 상단의 8가지의 조합이 나타내는 범위를 탐색하면 충분하고, (b) 2개의 패턴이 각각 갖는 대향 배치된 2개의 코너점을 탐색하는 경우에는, 도 9e 하단의 8가지의 조합이 나타내는 범위를 탐색하면 충분하게 된다. 이에 의해, 코너 페어 후보를 좁혀 갈 수 있는 것에 더하여, 그 좁혀 나감을 위한 처리를 간략화할 수 있다.
도 10은 S404의 구체예를 도시하는 도면이다. 도 10에 있어서, 좌측 하단의 코너점을 중심으로 하여, 2개의 코너 페어 후보가 존재한다. 코너 페어 후보를 형성하는 2개의 코너점을 선분으로 연결하였을 때, 다른 형상 패턴과 교차하는 것이면, 그 2개의 코너점은 코너 페어 후보로부터 제외한다(도 10의 「NG」).
도 11은 S208의 상세를 설명하는 흐름도이다. 실제로 형성되어 있는 형상 패턴의 윤곽선을 추출하는 방법으로서는, 임의의 공지 기술을 사용할 수 있지만, 도 11은 그 일례를 도시한다. 먼저 계측 대상으로 하는 패턴을 촬상한 SEM 화상으로부터, 기준이 되는 에지를 검출한다(S1101). S1101에 있어서 취득한 기준 에지의 라인 프로파일로부터 윤곽 위치를 결정한다(S1102). 설계 데이터의 대상 패턴 점열을 따라서, 윤곽 위치를 연결시킴으로써, 윤곽점군을 생성한다(S1103).
도 12는 S210의 구체예를 도시하는 도면이다. 실제로 형성되어 있는 형상 패턴 상의 코너점끼리가, 최단의 거리를 갖는다고는 할 수 없다. 따라서 형상 패턴 상의 코너점을 중심으로 하여, 임의 개수(예를 들어 유저가 지정하는 개수)의 코너점 또는 코너점의 모든 조합에 대하여 코너점간 거리를 산출한다. 컴퓨터 시스템(116)은, 그 중에서 최단 거리로 된 2개의 코너점을, 그 소정 범위 내에 있어서의 최종적인 코너 페어로서 채용한다.
<실시 형태 1: 정리>
본 실시 형태 1에 관한 패턴 검사·계측 시스템(100)은, 코너 페어 후보를 설계 데이터 상에서 특정하고, 그 코너 페어 후보와, 실제로 형성되어 있는 형상 패턴 상에 있어서 코너 페어 후보에 대응하는 윤곽선 사이의 상대 위치 관계를 특정함으로써, 코너점을 특정한다. 이에 의해, 실제 패턴 상에 있어서의 코너점을 고정밀도로 특정할 수 있다.
본 실시 형태 1에 관한 패턴 검사·계측 시스템(100)은, 미소 단차에 의해 형성되어 있는 코너점을, 코너 페어 후보로부터 제외한다(도 6a 참조). 이에 의해, 코너 페어 후보를 탐색하는 처리를 경감하여, 코너점간 거리에 기초하는 검사 처리를 빠르게 완료할 수 있다.
본 실시 형태 1에 관한 패턴 검사·계측 시스템(100)은, 코너 페어 후보를 특정할 때, 1개의 폐쇄 영역 패턴 내의 대각 배치된 2개의 코너점을 형성하는 선분 페어를 추출하고(도 8a, 도 8c 참조), 그 선분 페어에 의해 형성되는 코너점 페어만을, 코너 페어 후보로 한다. 또한, 그 선분 페어에 의해 형성되는 코너점 페어가 존재 가능한 범위 내만을, 코너 페어 후보의 탐색 범위로 한다(도 9a, 도 9c 참조). 이에 의해, 코너 페어 후보를 탐색하는 처리를 경감하여, 코너점간 거리에 기초하는 검사 처리를 빠르게 완료할 수 있다.
본 실시 형태 1에 관한 패턴 검사·계측 시스템(100)은, 코너 페어 후보를 특정할 때, 2개의 폐쇄 영역 패턴이 각각 갖는, 대향 배치된 2개의 코너점을 형성하는 선분 페어를 추출하고(도 8b, 도 8d 참조), 그 선분 페어에 의해 형성되는 코너점 페어만을, 코너 페어 후보로 한다. 또한, 그 선분 페어에 의해 형성되는 코너점 페어가 존재 가능한 범위 내만을, 코너 페어 후보의 탐색 범위로 한다(도 9b, 도 9d 참조). 이에 의해, 코너 페어 후보를 탐색하는 처리를 경감하여, 코너점간 거리에 기초하는 검사 처리를 빠르게 완료할 수 있다.
본 실시 형태 1에 관한 패턴 검사·계측 시스템(100)은, 볼록 패턴과 오목 패턴을 구별하기 위해, 코너점을 형성하는 선분의 회전 방향을, 설계 데이터에 대하여 추가 속성으로서 부여한다(도 3 참조). 이에 의해, 2차원 데이터인 설계 데이터 상에 있어서, 3차원 형상 패턴을 식별하면서, 코너 페어 후보를 특정할 수 있다.
본 실시 형태 1에 관한 패턴 검사·계측 시스템(100)은, 코너점끼리를 연결하는 선분이 형상 패턴과 교차하는 경우에는, 그 코너점을 코너 페어 후보로부터 제외한다(도 10 참조). 이에 의해, 관심 코너점으로부터 최단 거리 내에 있는 코너점만이 코너 페어 후보로서 특정되게 되므로, 코너점간 거리에 기초하는 검사 처리를 경감할 수 있다.
본 실시 형태 1에 관한 패턴 검사·계측 시스템(100)은, 코너 페어 후보를 형성하는 코너점이 기준 역치 범위 내에 복수 존재하는 경우, 그 중에서 코너점간 거리가 차이점인 코너점 페어만을, 코너 페어 후보로서 최종적으로 채용한다(도 12 참조). 이에 의해, 코너점간 거리에 기초하는 검사 처리를 경감할 수 있다.
<실시 형태 2>
실시 형태 1에 있어서는, 도 9a 내지 도 9e에서 설명한 범위 내에 존재하는 코너 페어 후보를 모두 추출하는 것으로 하였다. 본 개시의 실시 형태 2에 있어서는, 도 9a 내지 도 9e에서 설명한 범위 내에 존재하는 코너 페어 후보를, 코너점간 거리에 따라서 미리 좁혀 가는 동작예를 설명한다. 패턴 검사·계측 시스템(100)의 구성은 실시 형태 1과 동일하므로, 이하에서는 탐색 범위에 관한 차이점에 대하여 주로 설명한다.
컴퓨터 시스템(116)은, S404 후, 또한 이하의 처리를 실시한다. 도 9a 내지 도 9e에서 설명한 범위 내에 존재하는 통상 속성의 코너점을 추출한다. 컴퓨터 시스템(116)은, 추출한 코너점 중, 코너점간 거리가 최단인 2개의 코너점 페어만을, 코너 페어 후보로서 채용하고, 그 외는 코너 페어 후보로부터 제외한다.
컴퓨터 시스템(116)은, S404 후, 또한 이하의 처리를 실시한다. 도 9a 내지 도 9e에서 설명한 범위 내에 존재하는 밀집 속성의 코너점군을 추출한다. 추출 방법은 이하 2방법이 존재한다.
컴퓨터 시스템(116)은, 동일한 밀집 코너점군에 속하는 코너점 중, 코너점간 거리가 최단인 2개의 코너점 페어만을, 코너 페어 후보로서 채용하고, 그 외는 코너 페어 후보로부터 제외한다(방법1). 컴퓨터 시스템(116)은, 동일한 밀집 코너점군에 속하는 코너점 중, 중심에 위치하는 코너점만을 코너점으로 하고, 그 외는 코너점으로부터 제외한다(방법2). 방법2를 사용함으로써, 밀집 코너점군을 1개의 코너점으로 할 수 있으므로, 코너점간 거리가 최단인 2개의 코너점 페어를 탐색하는시간을 삭감할 수 있다. 동일한 밀집 코너점군에 속하는 코너점이면, 어느 점을 코너점으로 해도 차분은 작다고 생각되지만, 본 실시 형태 2에서는, 밀집 범위 중에서도 가장 차분이 크다고 생각되는, 밀집 범위의 중심에 위치하는 점을 코너점으로 한다.
이상의 방법에 의해, 컴퓨터 시스템(116)은, 코너 페어 후보를 미리 좁혀 갈 수 있다. 이에 의해, 코너점간 거리에 기초하는 검사 처리를 경감할 수 있다.
<실시 형태 3>
도 13은 컴퓨터 시스템(116)이 제공하는 화면 인터페이스(GUI)의 예이다. 컴퓨터 시스템(116)은, 입출력 장치(121)가 구비하는 디스플레이 등의 표시 장치 상에, 화면(1301이나 1302) 등의 GUI를 표시할 수 있다.
화면(1301)은, (1) 설계 데이터 상의 형상 패턴(1303), (2) 설계 데이터 상에 있어서 특정한 코너 페어 후보(1304), (3) 코너 페어를 연결하는 선분(1305) 등을 표시하는 화면이다.
화면(1302)은, (1) 실제로 형성되어 있는 패턴의 윤곽선(1306), (2) 코너점의 추정 위치(1307), (3) 코너 추정 위치를 연결하는 선분(1308), (4) 코너간 거리(1309) 등을 표시하는 화면이다.
유저는 화면(1301과 1302)을 전환할 수도 있다. 또한, 설계 데이터와 실제 패턴을 아울러 표시할 수도 있다.
<본 개시의 변형예에 대하여>
본 개시는, 전술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들어, 상기한 실시 형태는 본 개시를 알기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 어떤 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하고, 또한, 어떤 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 추가하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시 형태의 구성의 일부에 대하여, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.
이상의 실시 형태에 있어서, 컴퓨터 시스템(116)은, 산출한 코너점간의 거리가 설계 데이터로부터 기준값 이상으로 괴리되어 있는 경우에는, 그 취지를 나타내는 경고 등을 출력해도 된다. 예를 들어 도 13에서 설명한 GUI 상에서 그 경고를 제시해도 되고, 그 밖의 형식으로 출력해도 된다. 아울러, 설계 데이터양으로부터의 괴리량 등, 패턴의 품질을 나타내는 지표값을 출력해도 된다.
이상의 실시 형태에 있어서, 연산 처리부(117)와 화상 처리부(118)는, 그 기능을 실장한 회로 디바이스 등의 하드웨어에 의해 구성할 수도 있고, 그 기능을 실장한 소프트웨어를 CPU(Central Processing Unit) 등의 프로세서가 실행함으로써 구성할 수도 있다. 연산 처리부(112)와 제어부(113)도 마찬가지로, 하드웨어 또는 프로세서가 실행하는 소프트웨어에 의해 구성할 수 있다.
이상의 실시 형태에 있어서, 시료(107) 상에 형성된 형상 패턴의 화상을 취득하는 수단으로서, SEM(101)을 예시하였지만, 본 개시는 이것에 한정되는 것은 아니다. 형상 패턴의 화상을 컴퓨터 시스템(116)이 처리하여 코너점을 특정할 수 있으면, 그 밖에 수단을 사용해도 된다.
이상의 실시 형태에 있어서, 시료(107)의 예로서 반도체 시료를 예시하였지만, 본 개시는 이것에 한정되는 것은 아니고, 그 밖에 시료 상에 형성된 형상 패턴에 대하여 적용할 수도 있다.
100: 패턴 검사·계측 시스템
101: 주사형 전자 현미경
102: 전자선 칼럼
103: 전자원
104: 전자선
105: 진공 시료실
106: XY 스테이지
107: 시료
108: 2차 전자 또는 후방 산란 전자
109: A/D 변환기
110: 네트워크
111: 컴퓨터 시스템
112: 연산 처리부
113: 제어부
114: 기억부
115: 네트워크
116: 컴퓨터 시스템
117: 연산 처리부
118: 화상 처리부
119: 기억부
120: 설계 정보 데이터베이스
121: 입출력 장치

Claims (15)

  1. 시료 상에 형성된 형상 패턴을 검사 또는 계측하는 패턴 검사·계측 장치이며,
    상기 형상 패턴을 촬상한 화상으로부터, 상기 형상 패턴 중 코너점을 포함하는 코너 패턴을 검출하는, 컴퓨터 시스템을 구비하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 코너 패턴의 좌표와 형상을, 상기 형상 패턴의 설계 데이터로부터 취득하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 설계 데이터로부터 취득한 상기 코너 패턴의 좌표와 형상에 기초하여, 서로로부터의 거리가 소정 거리 이내인 2개의 상기 코너점을 코너 페어 후보로서 특정하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 코너 페어 후보를 형성하는 상기 형상 패턴의 위치와, 상기 설계 데이터 상에 있어서의 상기 코너 페어 후보의 위치 사이의 상대 관계에 따라서, 상기 코너 페어 후보를 형성하는 상기 형상 패턴 상의 2개의 코너점의 좌표를 특정하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 코너 패턴 중으로부터, 제1 코너점 및 제2 코너점을 추출하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 제1 코너점과 상기 제2 코너점 사이의 거리가 제1 역치 미만인 경우에는, 상기 제1 코너점과 상기 제2 코너점 중 적어도 어느 것을, 상기 코너 페어 후보로부터 제외하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은, 선분을 접속함으로써 구성된 폐쇄 영역을 형성하는 1개의 상기 코너 패턴 중, 인접하는 코너점을 제외한 2개의 코너점을, 상기 1개의 코너 패턴이 갖는 내부 코너점 페어로서 추출하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 추출한 내부 코너점 페어를, 상기 코너 페어 후보로서 특정하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 내부 코너점 페어를 추출할 때는,
    선분을 접속함으로써 구성된 폐쇄 영역 중, 인접하는 코너점을 제외한 2개의 코너점이 존재 가능한 범위만을, 상기 설계 데이터 상에서 탐색하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 설계 데이터는, 2차원 형상을 기술한 데이터이며,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 형상 패턴 중, 2차원 평면의 법선 방향을 따라서 돌출됨으로써 형성되어 있는 돌출 형상 패턴과, 함몰됨으로써 형성되어 있는 함몰 형상 패턴을 구별하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 돌출 형상 패턴과 상기 함몰 형상 패턴 각각에 대하여, 상기 내부 코너점 페어를 추출하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은, 선분을 접속함으로써 구성된 폐쇄 영역을 형성하는 2개의 상기 코너 패턴 중 한쪽이 갖는 제1 코너점과, 다른 쪽이 갖고 또한 상기 제1 코너점에 대하여 대향 배치된 제2 코너점을, 외부 코너점 페어로서 추출하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 추출한 외부 코너점 페어를, 상기 코너 페어 후보로서 특정하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 외부 코너점 페어를 추출할 때는,
    선분을 접속함으로써 구성된 폐쇄 영역을 형성하는 2개의 상기 코너 패턴이 각각 갖는 코너점 중, 서로에 대하여 대향 배치된 2개의 코너점이 존재 가능한 범위만을, 상기 설계 데이터 상에서 탐색하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 설계 데이터는, 2차원 형상을 기술한 데이터이며,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 형상 패턴 중, 2차원 평면의 법선 방향을 따라서 돌출됨으로써 형성되어 있는 돌출 형상 패턴과, 함몰됨으로써 형성되어 있는 함몰 형상 패턴을 구별하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 돌출 형상 패턴과 상기 함몰 형상 패턴 각각에 대하여, 상기 외부 코너점 페어를 추출하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 코너 패턴 중으로부터, 제3 패턴과 제4 패턴을 추출하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 설계 데이터가 기술하고 있는 선분이, 상기 제3 패턴과 상기 제4 패턴을 연결하는 선분과 교차하는 경우에는, 상기 제3 패턴과 상기 제4 패턴 중 적어도 어느 것을, 상기 코너 페어 후보로부터 제외하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 좌표를 특정한 2개의 코너점간의 거리를, 상기 코너 페어 후보를 형성하는 2개의 상기 코너점간의 거리로서, 산출 및 출력하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 코너 페어 후보를 복수개 특정하고,
    상기 컴퓨터 시스템은,
    상기 복수개의 코너 페어 후보 중, 제1 코너 페어 후보를 형성하는 한쪽의 코너점과, 제2 코너 페어 후보를 형성하는 한쪽의 코너점 사이의 거리가 기준 역치 이내이며, 또한, 상기 제1 코너 페어 후보를 형성하는 다른 쪽의 코너점과, 상기 제2 코너 페어 후보를 형성하는 다른 쪽의 코너점 사이의 거리가 상기 기준 역치 이내인 경우에는,
    상기 제1 코너 페어 후보에 포함되는 코너점과 상기 제2 코너 페어 후보에 포함되는 코너점의 모든 조합 중, 서로의 사이의 거리가 가장 짧은 것만을 추출하고, 그 이외의 코너점에 대해서는 상기 코너 페어 후보로부터 제외하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 코너점 중, 서로의 사이의 거리가 제1 역치 미만인 것을, 대상외 페어로서 추출하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 코너점 중, 서로의 사이의 거리가 상기 제1 역치 이상 제2 역치 미만인 것을, 밀집 코너군으로서 추출하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 내부 코너점 페어로부터 상기 대상외 페어와 상기 밀집 코너군을 제외한 것 중 서로의 사이의 거리가 가장 작은 2개의 상기 코너점을, 상기 코너 페어 후보로서 특정하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 내부 코너점 페어에 포함되고 또한 상기 밀집 코너군에 포함되는 상기 코너점 중, 서로의 사이의 거리가 가장 작은 2개의 상기 코너점을, 상기 코너 페어 후보로서 특정하거나, 혹은, 상기 컴퓨터 시스템은, 상기 내부 코너점 페어에 포함되고 또한 상기 밀집 코너군에 포함되는 상기 코너점 중, 상기 밀집 코너군으로부터 1점을 추출하고, 그 추출한 코너점을 상기 코너 페어 후보로서 특정하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 코너점 중, 서로의 사이의 거리가 제1 역치 미만인 것을, 대상외 페어로서 추출하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 코너점 중, 서로의 사이의 거리가 상기 제1 역치 이상 제2 역치 미만인 것을, 밀집 코너군으로서 추출하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 외부 코너점 페어로부터 상기 대상외 페어와 상기 밀집 코너군을 제외한 것 중 서로의 사이의 거리가 가장 작은 2개의 상기 코너점을, 상기 코너 페어 후보로서 특정하고,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 외부 코너점 페어에 포함되고 또한 상기 밀집 코너군에 포함되는 상기 코너점 중, 서로의 사이의 거리가 가장 작은 2개의 상기 코너점을, 상기 코너 페어 후보로서 특정하거나, 혹은, 상기 컴퓨터 시스템은, 상기 외부 코너점 페어에 포함되고 또한 상기 밀집 코너군에 포함되는 상기 코너점 중, 상기 밀집 코너군으로부터 1점을 추출하고, 그 추출한 코너점을 상기 코너 페어 후보로서 특정하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 컴퓨터 시스템은, 상기 코너 페어 후보를 형성하는 2개의 상기 코너점과, 그 코너점간의 거리를 화면 표시하는, 화면 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 장치.
  15. 시료 상에 형성된 형상 패턴을 검사 또는 계측하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는 패턴 검사·계측 프로그램이며,
    상기 패턴 검사·계측 프로그램은, 상기 컴퓨터에,
    상기 형상 패턴을 촬상한 화상으로부터, 상기 형상 패턴 중 코너점을 포함하는 코너 패턴을 검출하는 스텝을 실행시키고,
    상기 코너 패턴을 검출하는 스텝에 있어서는, 상기 컴퓨터에,
    상기 코너 패턴의 좌표와 형상을, 상기 형상 패턴의 설계 데이터로부터 취득하는 스텝,
    상기 설계 데이터로부터 취득한 상기 코너 패턴의 좌표와 형상에 기초하여, 서로로부터의 거리가 소정 거리 이내인 2개의 상기 코너점을 코너 페어 후보로서 특정하는 스텝,
    상기 코너 페어 후보를 형성하는 상기 형상 패턴의 위치와, 상기 설계 데이터 상에 있어서의 상기 코너 페어 후보의 위치 사이의 상대 관계에 따라서, 상기 코너 페어 후보를 형성하는 스텝
    을 실행시키는 것을 특징으로 하는 패턴 검사·계측 프로그램.
KR1020227040602A 2020-05-25 2020-05-25 패턴 검사·계측 장치, 패턴 검사·계측 프로그램 KR20230002905A (ko)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003194734A (ja) * 2002-08-08 2003-07-09 Ngk Spark Plug Co Ltd 印刷パターンの検査方法及び検査装置
TWI249020B (en) * 2004-12-16 2006-02-11 Pou Yuen Technology Co Ltd Multi-point iterated three-dimensional coordinate positioning method
KR101595547B1 (ko) * 2010-11-20 2016-02-18 주식회사 고영테크놀러지 검사방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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