TW201610390A

TW201610390A - 邊緣位置檢測裝置及邊緣位置檢測方法

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Publication number: TW201610390A
Application number: TW104123907A
Authority: TW
Inventors: 松村明
Original assignee: 斯克林集團公司
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2016-03-16
Also published as: TWI550252B; JP6355487B2; CN105387808B; CN105387808A; KR101692159B1; KR20160026675A; JP2016050794A

Abstract

於邊緣位置檢測裝置中，取得表示基板上之圖案要素群之檢查圖像之亮度分布71。接著，一邊滿足基於圖案要素群之設計資料之限制條件，一邊將合成對應於四個凹部851~854之四個鐘形函數與對應於三個凸部之三個鐘形函數所得到之左右對稱之模型函數72擬合於具有被交替地配置之四個凹部851~854及三個凸部之亮度分布71。然後，決定模型函數72之各鐘形函數所包含之複數個係數，並根據模型函數72來求出線狀圖案要素之邊緣位置。藉此，即便於以相對較低之解析度所取得之檢查圖像中，亦可高精度地檢測出邊緣位置。

Description

邊緣位置檢測裝置及邊緣位置檢測方法

本發明係關於一種於表示圖案要素群之圖像中檢測該圖案要素群所包含邊緣之位置之技術。

習知，於半導體基板、玻璃基板、印刷佈線基板等的製造現場，於表示對象物上線狀之圖案要素之圖像中，進行測量該圖案要素之寬度(即線寬)等。於此種測量中，精度佳地檢測圖案要素之邊緣位置很重要。

例如，於日本專利特開2012-73177號公報(文獻1)之邊緣位置檢測裝置中，已知有再現性良好地求出圖案要素之邊緣位置之方法。於該邊緣位置檢測裝置中，可取得圖像上之圖案要素之寬度方向上之亮度分布。接著，於該亮度分布中決定作為表示邊緣之傾斜部所包含之複數個像素位置之一部分之對象位置群。其次，利用近似式使對象位置群所包含之像素位置之亮度分布近似，並根據該近似式取得成為既定之邊緣亮度(臨界值)之位置作為邊緣候補位置。然後，可根據對應於與複數個對象位置群之複數個邊緣候補位置、來求出最終之邊緣位置。

然而，前述之於邊緣位置之檢測所使用之圖像係利用解析度相對較低之相機取得之情形時，於亮度分布中表示邊緣之傾斜部的斜率會變小，而難以高精度地檢測邊緣位置。此外，亦存在有被近接地配置之圖案要素間之背景區域與圖案要素之對比明顯下降，而無法檢測出邊緣位置之可能性。

本發明適用於在表示圖案要素群之圖像中檢測該圖案要素群所包含邊緣之位置之邊緣位置檢測裝置，其目的在於，在利用相對較低之解像度所取得之圖像中，高精度地檢測出邊緣位置。又，本發明亦適用於邊緣位置檢測方法。

本發明之邊緣位置檢測裝置係於表示對象物上朝向第1方向之一個線狀圖案要素、或被排列於與上述第1方向垂直之第2方向之朝向上述第1方向之複數個線狀圖案要素即圖案要素群之圖像中，檢測上述圖案要素群所包含之至少一個邊緣之上述第2方向上之位置者。該邊緣位置檢測裝置具備有：分布取得部，其於表示上述對象物上之上述圖案要素群之圖像中，取得與上述第2方向平行且與上述圖案要素群交叉之交叉方向上之亮度分布；運算部，其一邊滿足基於上述圖案要素群之設計資料之限制條件，一邊相對於具有在上述交叉方向上被交替地配置之m個凹部及(m-1)個凸部之上述亮度分布，而對將對應於上述m個凹部之m個鐘形函數與對應於上述(m-1)個凸部之(m-1)個鐘形函數合成所得之於上述交叉方向上左右對稱之模型函數進行擬合，以決定上述模型函數之上述m個鐘形函數及上述(m-1)個鐘形函數所包含之複數個係數；及邊緣位置取得部，其根據上述模型函數來求出上述至少一個邊緣之位置。而根據該邊緣位置檢測裝置，可於以相對較低之解像度所取得之圖像中，高精度地檢測出邊緣位置。

於本發明一較佳之實施形態中，上述m個鐘形函數及上述(m-1)個鐘形函數分別為高斯函數。

於本發明另一較佳之實施形態中，上述邊緣位置取得部係藉由對上述模型函數之上述複數個係數進行修正，來取得對應於上述m個凹部各凹部之極值與對應於上述(m-1)個凸部各凸部之極值之差較上述亮度分布更擴大之修正模型函數，並根據上述修正模型函數來求出上述至少一個邊緣之位置。

於本發明另一較佳之實施形態中，構成上述圖案要素群之線狀圖案要素之數量為2。

更佳為，上述圖案要素群係包含於微細測長用圖案中。

上述目的及其他目的、特徵、態樣及優勢係參照隨附之圖式並藉由如下所進行本發明之詳細說明而明確化。

1‧‧‧圖案測量裝置

3‧‧‧攝像部

5‧‧‧電腦

9‧‧‧基板

21‧‧‧平台

31‧‧‧照明部

32‧‧‧光學系統

33‧‧‧攝像元件

50‧‧‧邊緣位置檢測裝置

51‧‧‧分布取得部

52‧‧‧運算部

53‧‧‧邊緣位置取得部

54‧‧‧線寬算出部

71、71a、71b‧‧‧亮度分布

72、72b‧‧‧模型函數

75‧‧‧修正模型函數

81、81a‧‧‧檢查圖像

82‧‧‧線狀圖案要素

83‧‧‧圖案要素群

84‧‧‧邊緣

731~734、741~743‧‧‧鐘形函數

851~854‧‧‧(亮度分布之)凹部

856‧‧‧交點

861~863‧‧‧(亮度分布之)凸部

871~874‧‧‧凹部

871a~874a‧‧‧(修正模型函數之)凹部

881a~883a‧‧‧(修正模型函數之)凸部

D1‧‧‧注目區域

S11~S15、S141、S142‧‧‧步驟

X‧‧‧方向

Y‧‧‧方向

Z‧‧‧方向

圖1係表示一實施形態之圖案測量裝置之概略構成的圖。

圖2係表示檢查圖像的圖。

圖3係表示電腦之功能構成的方塊圖。

圖4係表示測量線狀圖案要素線寬之處理之流程的圖。

圖5係表示檢查圖像的圖。

圖6係表示亮度分布的圖。

圖7係表示亮度分布及模型函數的圖。

圖8係表示複數個鐘形函數的圖。

圖9係表示檢查圖像的圖。

圖10係表示亮度分布的圖。

圖11係表示亮度分布及模型函數的圖。

圖12係表示測量線狀圖案要素線寬之處理之流程之一部分的圖。

圖13係表示亮度分布、模型函數及修正模型函數的圖。

圖14係表示亮度分布及模型函數的圖。

圖1係表示本發明一實施形態之圖案測量裝置1之概略構成的圖。圖案測量裝置1係於形成於作為對象物之半導體基板、玻璃基板或印刷佈線基板等(以下簡稱為「基板9」)上之圖案中，測量線狀之圖案要素之寬度(即線寬)之自動測長機。

圖案測量裝置1具備有平台21、平台驅動部22、及攝像部3。平台21係保持基板9。平台驅動部22係使平台21對攝像部3相對地移動。平台驅動部22係由滾珠螺桿、導軌、馬達等所構成。攝像部3係配置於平台21之上方(即(+z)側)，拍攝基板9上之檢查對象區域而取得圖像資料。攝像部3具備有照明部31、光學系統32、及攝像元件33。照明部31係出射照明光。光學系統32係將照明光引導至基板9並且入射有來自基板9之光。攝像元件33係將利用光學系統32所成像之基板9之像轉換為電氣信號。

於圖案測量裝置1，進一步設置有由進行各種運算處理之中央處理單元(CPU，Central Processing Unit)與儲存各種資訊之記憶體等所構成之電腦5。電腦5係藉由控制平台驅動部22及攝像部3，而拍攝基板9上之檢查對象區域。以下，將利用攝像部3 所取得基板9之檢查對象區域之圖像稱為「檢查圖像」。

圖2係表示檢查圖像81的圖。檢查圖像81顯示有於基板9上朝向y方向之複數個作為線狀圖案要素82之圖案要素群83。複數個線狀圖案要素82係排列於與y方向垂直之x方向。此處，若將y方向及x方向分別稱為「第1方向」及「第2方向」，則圖案要素群83係排列於與第1方向垂直之第2方向之朝向第1方向之複數個線狀圖案要素82。於圖2所示之例子中，圖案要素群83係彼此大致平行之兩個線狀圖案要素82。換言之，構成圖案要素群83之線狀圖案要素82之數量為2。圖案要素群83係包含於形成於基板9上之圖案之檢查所利用之微細測長用圖案中。兩個線狀圖案要素82之設計上之形狀(例如線狀圖案要素82之線寬或基板9上之高度)彼此相等。

圖案測量裝置1之後述之邊緣位置檢測裝置50，係檢測圖案要素群83所包含之至少一個邊緣84之x方向(即第2方向)上之位置。於以下之說明中，圖2所例示之兩個線狀之圖案要素82之各兩個邊緣84，亦即，彼此大致平行之四個邊緣84之x方向上之位置，係由邊緣位置檢測裝置50來檢測。

圖3係表示藉由電腦5執行既定之程式所實現之功能構成之方塊圖。於圖3中，電腦5以外之構成亦一併表示。圖3之邊緣位置檢測裝置50之分布取得部51、運算部52與邊緣位置取得部53、及線寬算出部54係利用電腦5所實現之功能。再者，邊緣位置檢測裝置50及線寬算出部54之功能既可藉由專用之電路來實現，亦可局部地使用專用之電路。

圖4係表示圖案測量裝置1測量線狀圖案要素82(參照圖2)之線寬之處理之流程的圖。於圖1所示之圖案測量裝置1中，表示包含於基板9上之檢查對象區域中之圖案要素群83之檢查圖像81(參照圖2)，係利用攝像部3所取得(步驟S11)。檢查圖像81之資料，係自攝像部3向圖3所示之分布取得部51輸出。

於分布取得部51中，將圖5之檢查圖像81中標示有符號D1而由白色矩形所包圍之區域，特定為注目區域。注目區域之特定亦可由作業員經由電腦5之輸入部而特定。表示注目區域D1之外緣之矩形之各邊，係與x方向或y方向平行。分布取得部51係將於注目區域D1內沿著x方向排列之複數個像素設為像素列，而於沿著y方向排列之複數個像素列中，分別求出像素之亮度(像素值)x方向上之分布。

接著，於注目區域D1內之x方向之各像素之位置(以下稱為「像素位置」)，算出沿著y方向排列之複數個像素之亮度之平均值(簡單平均值)。分布取得部51，如圖6所示，係取得注目區域D1內亮度之平均值之x方向之分布，來作為亮度分布71(步驟S12)。換言之，藉由分布取得部51，可取得與上述第2方向平行且與圖案要素群83交叉之交叉方向上之亮度分布71。於以下說明中，亦將沿著y方向排列之複數個像素之亮度之平均值同樣地稱為「亮度」。於圖6中，將圖案要素群83周圍之背景區域之亮度設為約1.0而描繪亮度分布71。於後述之其他圖式中亦然。

圖6所例示之亮度分布71，具有對應於圖5中兩個線狀圖案要素82之四個邊緣84之四個凹部851~854。亮度分布71更具有對應於各線狀圖案要素82之兩個邊緣84間之區域之兩個凸部861、863、及對應於兩個線狀圖案要素82之間之區域(即背景區域)之一個凸部862。亦即，亮度分布71具有於x方向(前述之交叉方向)上交替地配置之四個凹部851~854、及較凹部851~854少一個之三個凸部861~863。

其次，於運算部52(參照圖3)中，進行對圖6所示之亮度分布71之模型函數之擬合。圖7係將擬合後之該模型函數72連同亮度分布71一起表示之圖。於圖7中，以實線表示模型函數72，並以單點鏈線表示亮度分布71(於圖11及圖14中亦然)。如圖8所示，模型函數72係合成對應於上述四個凹部851~854之四個鐘形函數731~734與對應於上述三個凸部861~863之三個鐘形函數741~743所得到之函數。於圖8中，以實線表示鐘形函數731~734、741~743，並以單點鏈線表示亮度分布71。圖8所例示之鐘形函數731~734、741~743，分別為算式1所示之高斯函數。但，於圖8中，對於鐘形函數731~734、741~743，係表示自算式1之G_n(x)減去係數a_n所得到之值。模型函數72係以算式2來表示。

算式1及算式2中之下標n為「1」之函數，係對應於圖5中(-x)側之線狀圖案要素82之(-x)側之邊緣84。n為「2」之函數，係對應於圖5中(-x)側之線狀圖案要素82之兩個邊緣84間之區域。n為「3」之函數，係對應於圖5中(-x)側之線狀圖案要素82之(+x)側之邊緣84。n為「4」之函數，係對應於圖5中兩個線狀圖案要素82之間之區域、即(-x)側之線狀圖案要素82之(+x)側之邊緣84與(+_x)側之線狀圖案要素82之(-x)側之邊緣84間之區域。n為「5」之函數，係對應於圖5中(+x)側之線狀圖案要素82之(-x)側之邊緣84。n為「6」之函數，係對應於圖5中(+x)側之線狀圖案要素82之兩個邊緣84間之區域。而n為「7」之函數，係對應於圖5中(+x)側之線狀圖案要素82之(+x)側之邊緣84。

模型函數72之上述擬合係一邊滿足基於圖案要素群83之設計資料之限制條件一邊進行。如上所述，由於圖案要素群83之兩個線狀圖案要素82為相同形狀，因此以滿足算式3所示之限制條件之方式來進行模型函數72之擬合。模型函數72係於x方向(即，前述之交叉方向)上左右對稱。

b₁=b₃=b₅=b₇<0 b₂=b₆ c₂=(c₁+c₃)/2 c₄=(c₃+c₅)/2 c₆=(c₅+c₇)/2 d₁=d₃=d₅=d₇ d₂=d₆‧‧‧(算式3)

於運算部52中，一邊滿足算式3所示之限制條件，一邊如圖7所示般利用最佳化法等來進行模型函數72對於亮度分布71之擬合，而決定模型函數72之四個鐘形函數731~734及三個鐘形函數741~743所包含之複數個係數a_n、b_n、c_n、d_n(其中，n=1~7)(步驟S13)。

接著，利用邊緣位置取得部53(參照圖3)，可根據模型函數72來求出兩個線狀圖案要素82之四個邊緣84之位置(步驟S14)。邊緣84之位置，例如係根據模型函數72之係數C₁、C₃、C₅、C₇而決定。四個邊緣84之x方向上之位置，例如係設為與係數C₁、C₃、C₅、C₇相等之值。於該情形時，四個邊緣84之x方向上之位置係模型函數72中對應於亮度分布71之凹部851~854之凹部871~874之亮度成為最小之中心位置。然後，藉由線寬算出部54(參照圖3)，可根據四個邊緣84之x方向上之位置來求出兩個線狀圖案要素82之x方向之線寬(步驟S15)。

如以上所說明般，於圖案測量裝置1之邊緣位置檢測裝置50中，於表示基板9上之圖案要素群83之檢查圖像81中，前述之交叉方向(x方向)上之亮度分布71，係由分布取得部51所取得。接著，一邊滿足基於圖案要素群83之設計資料之限制條件，一邊利用運算部52相對於具有於該交叉方向上被交替地配置之四個凹部851~854及三個凸部861~863之亮度分布71，而對將對應於四個凹部851~854之四個鐘形函數731~734與對應於三個凸部861~863之三個鐘形函數741~743合成所得之左右對稱之模型函數72進行擬合。然後，決定模型函數72之四個鐘形函數731~734及三個鐘形函數741~743所包含之複數個係數a_n、b_n、c_n、d_n(其中，n=1~7)。其後，藉由邊緣位置取得部53，可根據上述模型函數72來求出兩個線狀圖案要素82之四個邊緣84之位置。

如此，於邊緣位置檢測裝置50中，藉由相對於亮度分布71而對上述模型函數72進行擬合，則即便於亮度分布71中表示邊緣84之傾斜部之斜率較小之情形時、或被近接地配置之線狀圖案要素82間之背景區域與線狀圖案要素82之對比較低之情形等時，亦可高精度地求出邊緣84之位置。亦即，於邊緣位置檢測裝置50中，即便於以相對較低之解像度所取得之檢查圖像81中，亦可高精度地檢測出邊緣位置。其結果，於圖案測量裝置1中，可高精度地測量各線狀圖案要素82之線寬。

如上述，於邊緣位置檢測裝置50中，四個鐘形函數731~734及三個鐘形函數741~743分別為高斯函數。藉此，可相對於亮度分布71高精度地對模型函數72進行擬合。其結果，可提高邊緣位置取得部53之邊緣位置之檢測精度。又，亦可提高各線狀圖案要素82線寬之測量精度。

如上述，邊緣位置檢測裝置50即便於被近接地配置之線狀圖案要素82間之背景區域與線狀圖案要素82之對比較低之情形時，亦可高精度地檢測出邊緣位置。因此，邊緣位置檢測裝置50特別適於檢測構成圖案要素群83之線狀圖案要素82之數量為2、或3以上之情形之邊緣位置。而且，邊緣位置檢測裝置50特別適於線狀圖案要素82微細且近接之情形，例如線狀圖案要素82之數量為2之圖案要素群83包含於微細測長用圖案之情形。

圖9係表示另一檢查圖像81a的圖。於圖9所示之檢查圖像81a中，與圖2所示之檢查圖像81同樣地，表示由彼此大致平行之兩個線狀圖案要素82所構成之圖案要素群83。檢查圖像81a係利用相較於取得圖2所示之檢查圖像81之相機，解析度更低之相機所取得之圖像。因此，於檢查圖像81a中，相較於圖2所示之檢查圖像81，兩個線狀圖案要素82間之背景區域與線狀圖案要素82之對比較低。

圖10係表示自圖9所示之檢查圖像81a，利用分布取得部51(參照圖3)所取得之亮度分布71a的圖。如上述，於檢查圖像81a中，由於兩個線狀圖案要素82間之背景區域與線狀圖案要素82之對比較低，因此，假設若欲以既定之亮度(臨界值)將檢查圖像81a二值化來求出邊緣位置，則只要略微變更該臨界值，所算出之邊緣位置便會大幅地變化。

相對於此，於前述之邊緣位置檢測裝置50中，如圖11所示，相對於亮度分布71a而對上述模型函數72進行擬合，並根據該模型函數72來求出邊緣位置，藉此，即便於以相對較低之解像度所取得之檢查圖像81中，亦可高精度地檢測出邊緣位置。其結果，於圖案測量裝置1中，可高精度地測量各線狀圖案要素82之線寬。

於邊緣位置檢測裝置50中，亦可於步驟S14中為根據模型函數72求取邊緣84之位置時，對模型函數72進行修正。例如，如圖12所示，步驟S14具備有與模型函數72之修正相關之步驟S141、及S142。

於該情形時，於圖4所示之步驟S11~S13結束後，藉由邊緣位置取得部53(參照圖3)來修正圖11所示之模型函數72之複數個係數a_n、b_n、c_n、d_n(其中，n=1~7)。藉此，如圖13所示，可取得對應於四個凹部851~854之各凹部871a~874a之極值(最小值)與對應於三個凸部861~863之各凸部881a~883a之極值(最大值)之差較模型函數72及亮度分布71a更擴大之修正模型函數75(步驟S141)。於圖13中，以實線表示修正模型函數75，並分別以虛線及單點鏈線表示模型函數72及亮度分布71。

然後，藉由邊緣位置取得部53，並根據修正模型函數75來求出兩個線狀圖案要素82之四個邊緣84之位置(步驟S142)。於步驟S142中，例如係以亮度4.0作為臨限值來求出該臨限值與修正模型函數75之各凹部871a~874a之交點，該亮度4.0僅大於各凹部871~874之最小值，模型函數72之各凹部871~874(參照圖11)之最小值與圖案要素群83周圍之背景區域之亮度(於圖13中為1.0)之差的大約10%。然後，可求出較各凹部871a~874a之最小值更靠背景區域側之交點856，來作為邊緣84(參照圖9)之x方向上之位置。

如此，邊緣位置取得部53可根據模型函數72來取得四個凹部871a~874a之極值與三個凸部881a~883a之極值之差經擴大之修正模型函數75，並根據該修正模型函數75來求出邊緣84之x方向上之位置。藉此，即便於將凹部871a~874a成為極值(最小值)之位置以外之位置設為邊緣84之位置之情形時，由於修正模型函數75之凹部871a~874a之斜率較大，因此可更高精度地檢測邊緣位置。其結果，於圖案測量裝置1中，於步驟S15中可高精度地求出各線狀圖案要素82之線寬。

前述之檢查圖像81、81a所示之圖案要素群83，亦可為基板9上朝向y方向之一個線狀圖案要素82。於該情形時，如圖14所示，藉由分布取得部51所取得之亮度分布71b，具有對應於線狀圖案要素82之兩個邊緣之兩個凹部851、852、及對應於線狀圖案要素82之兩個邊緣間之區域之一個凸部861。

運算部52係相對於該亮度分布71b，而對將對應於兩個凹部851、852之兩個鐘形函數與對應於一個凸部861之一個鐘形函數合成所得之左右對稱之模型函數72b進行擬合。該擬合係一邊滿足基於圖案要素群83(即一個線狀圖案要素82)之設計資料之限制條件一邊進行，以決定模型函數72b之上述三個鐘形函數所包含之複數個係數。然後，藉由邊緣位置取得部53，並根據模型函數72b來求出上述兩個邊緣之x方向上之位置。藉此，即便於以相對較低之解像度所取得之檢查圖像中，亦可高精度地檢測出邊緣位置。

如此，於邊緣位置之算出所利用之亮度分布中，凹部之數量及較凹部少一個之凸部之數量，可適當地變更。亦即，檢查圖像所示之亮度分布，具有m個(其中，m為2以上之自然數)凹部、及(m-1)個凸部，相對於亮度分布被擬合之模型函數係將對應於m個凹部之m個鐘形函數與對應於(m-1)個凸部之(m-1)個鐘形函數合成所得之函數。如上述，由於上述凹部對應於線狀圖案要素之邊緣，因此，m較佳為偶數。

再者，亮度分布之凹部亦存在有對應於線狀圖案要素82之邊緣以外之區域的情形。例如，於圖案要素群83由一個線狀圖案要素82所構成，該線狀圖案要素82之兩個邊緣84及x方向之中央部係於檢查圖像81上較暗地顯示，而將除該處以外之部位較明亮地顯示之情形時，亮度分布具有對應於兩個邊緣84及中央部之三個凹部、及位於該三個凹部間之兩個凸部。

於前述之圖案測量裝置1及邊緣位置檢測裝置50中，可進行各種變更。

例如，分布取得部51亦可將沿著x方向排列之複數個像素即一個像素列中亮度之變化設為亮度分布。然而，為了抑制雜訊等影響，較佳為於x方向之各像素位置，求得沿著y方向上排列之複數個像素之亮度之平均值或中央值、眾數等代表值，來求出將該像素位置之亮度設為該代表值之亮度分布。

如上述，構成圖案要素群83之線狀圖案要素82之數量，既可為1，亦可為2以上。又，圖案要素群83可為微細測長用圖案以外之各種圖案之一部分或整體。

於上述說明中，雖然模型函數72、72b係將複數個高斯函數合成所得之函數，但藉由運算部52相對於亮度分布所擬合之模型函數，亦可為將高斯函數以外之各種鐘形函數(例如半個週期之邏輯函數、正弦函數或餘弦函數)合成所得之函數。

於步驟S14中，於不取得修正模型函數75之情形時，四個邊緣84之位置亦無與係數C₁、C₃、C₅、C₇為等值之必要，只要根據模型函數72來求出即可。例如，亦可如取得修正模型函數75之例子(參照圖14)所說明般，求出既定之臨限值與模型函數72之各凹部871~874之交點，來作為邊緣位置。

於圖案測量裝置1中，亦可根據藉由邊緣位置檢測裝置50所檢測出之線狀圖案要素82之邊緣位置，來取得該線狀圖案要素82之基板9上之位置等。又，邊緣位置檢測裝置50亦可自圖案測量裝置1獨立而利用。於該等情形時，藉由邊緣位置檢測裝置50，可根據上述模型函數或根據基於上述模型函數之修正模型函數，來求出圖案要素群83所包含之至少一個邊緣84。

圖案測量裝置1及邊緣位置檢測裝置50處理之對象物，除了形成有線狀圖案要素之基板9以外，亦可為形成有線狀圖案要素之薄膜狀之基材等。

上述實施形態及各變形例中之構成，只要不相互矛盾即可適當地予以組合。

雖然已對發明詳細地進行描述而說明，但上述說明為例示而非限定者。因此，只要不脫離本發明之範圍，可有多種之變形或態樣。

71‧‧‧亮度分布

72‧‧‧模型函數

851~854‧‧‧(亮度分布之)凹部

871~874‧‧‧凹部

Claims

一種邊緣位置檢測裝置，係於表示對象物上朝向第1方向之一個線狀圖案要素、或被排列於與上述第1方向垂直之第2方向之朝向上述第1方向之複數個線狀圖案要素即圖案要素群之圖像中，檢測上述圖案要素群所包含之至少一個邊緣之上述第2方向上之位置者，其具備有：分布取得部，其於表示上述對象物上之上述圖案要素群之圖像中，取得與上述第2方向平行且與上述圖案要素群交叉之交叉方向上之亮度分布；運算部，其一邊滿足基於上述圖案要素群之設計資料之限制條件，一邊對於具有在上述交叉方向上被交替地配置之m個凹部及(m-1)個凸部之上述亮度分布，將對應於上述m個凹部之m個鐘形函數與對應於上述(m-1)個凸部之(m-1)個鐘形函數合成所得之於上述交叉方向上左右對稱之模型函數進行擬合，以決定上述模型函數之上述m個鐘形函數及上述(m-1)個鐘形函數所包含之複數個係數；及邊緣位置取得部，其根據上述模型函數來求出上述至少一個邊緣之位置。
如請求項1之邊緣位置檢測裝置，其中，上述m個鐘形函數及上述(m-1)個鐘形函數分別為高斯函數。
如請求項2之邊緣位置檢測裝置，其中，上述邊緣位置取得部係藉由對上述模型函數之上述複數個係數進行修正，來取得對應於上述m個凹部的各凹部之極值與對應於上述(m-1)個凸部的各凸部之極值之差較上述亮度分布更擴大之修正模型函數，並根據上述修正模型函數來求出上述至少一個邊緣之位置。
如請求項1之邊緣位置檢測裝置，其中，上述邊緣位置取得部係藉由對上述模型函數之上述複數個係數進行修正，來取得對應於上述m個凹部的各凹部之極值與對應於上述(m-1)個凸部的各凸部之極值之差較上述亮度分布更擴大之修正模型函數，並根據上述修正模型函數來求出上述至少一個邊緣之位置。
如請求項1至4中任一項之邊緣位置檢測裝置，其中，構成上述圖案要素群之線狀圖案要素之數量為2。
如請求項5之邊緣位置檢測裝置，其中，上述圖案要素群係包含於微細測長用圖案中。
一種邊緣位置檢測方法，係於表示對象物上朝向第1方向之一個線狀圖案要素、或被排列於與上述第1方向垂直之第2方向之朝向上述第1方向之複數個線狀圖案要素即圖案要素群之圖像中，檢測上述圖案要素群所包含之至少一個邊緣之上述第2方向上之位置者，其具備有：a)於表示上述對象物上之上述圖案要素群之圖像中，取得與上述第2方向平行且與上述圖案要素群交叉之交叉方向上之亮度分布的步驟；b)一邊滿足基於上述圖案要素群之設計資料之限制條件，一邊對於具有在上述交叉方向上交替地配置之m個凹部及(m-1)個凸部之上述亮度分布，將對應於上述m個凹部之m個鐘形函數與對應於上述(m-1)個凸部之(m-1)個鐘形函數合成所得之於上述交叉方向上左右對稱之模型函數進行擬合，以決定上述模型函數之上述m個鐘形函數及上述(m-1)個鐘形函數所包含之複數個係數的步驟；c)根據上述模型函數來求出上述至少一個邊緣之位置。
如請求項7之邊緣位置檢測方法，其中，上述m個鐘形函數及上述(m-1)個鐘形函數分別為高斯函數。
如請求項8之邊緣位置檢測方法，其中，上述c)步驟具備有：c1)藉由對上述模型函數之上述複數個係數進行修正，來取得對應於上述m個凹部的各凹部之極值與對應於上述(m-1)個凸部的各凸部之極值之差較上述亮度分布更擴大之修正模型函數的步驟；及c2)根據上述修正模型函數來求出上述至少一個邊緣之位置的步驟。
如請求項7之邊緣位置檢測方法，其中，上述c)步驟具備有：c1)藉由對上述模型函數之上述複數個係數進行修正，來取得對應於上述m個凹部的各凹部之極值與對應於上述(m-1)個凸部的各凸部之極值之差較上述亮度分布更擴大之修正模型函數的步驟；及c2)根據上述修正模型函數來求出上述至少一個邊緣之位置的步驟。
如請求項7至10中任一項之邊緣位置檢測方法，其中，構成上述圖案要素群之線狀圖案要素之數量為2。
如請求項11之邊緣位置檢測方法，其中，上述圖案要素群係包含於微細測長用圖案中。