TW202412136A - 尺寸計測系統、推測系統以及尺寸計測方法 - Google Patents

尺寸計測系統、推測系統以及尺寸計測方法 Download PDF

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Abstract

關連於尺寸計測系統等,而提供一種在採用讓人來輸入、設定一部分之資訊之方式的同時,亦能夠降低人的手動操作所耗費之勞力和負擔的技術。尺寸計測系統,係對於使用者,而顯示包含有畫像以及圖形使用者介面(GUI)之畫面,並於畫面處之畫像上,基於使用者之手動操作,來指定用以特定出尺寸計測對象之構造物之區域之一部分的基準線(界面基準線),並指定用以特定出尺寸計測對象之構造物之區域的被包含於該區域內之基準點(區域基準點)(步驟S3),並使用基準線與基準點,來檢測出畫像內之尺寸計測對象之構造物之區域的外形輪廓或者是邊緣(步驟S4),並且使用所檢測出的外形輪廓或者是邊緣之資訊,來對於畫像內之尺寸計測對象之構造物之尺寸進行計測(步驟S5)。

Description

尺寸計測系統、推測系統以及尺寸計測方法
本揭示,係有關於根據對於半導體裝置等之試料作了攝像的畫像來對於裝置構造等之尺寸進行計測之技術。
作為根據對於半導體裝置等之試料作了攝像的畫像來對於裝置構造等之尺寸進行計測(係亦會有記載為測長的情況)的技術或者是進行試料之觀察、解析、評價、檢查等的技術,係存在有使用以掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)和透射電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)作為代表之帶電粒子束裝置來進行該些之處理(係會有總稱為尺寸計測的情況)的技術。對於帶電粒子束裝置而被作內藏或者是外部連接的電腦系統,係對於由帶電粒子束裝置所得到的攝像畫像進行處理,並對於裝置構造等之對象之構造物或者是圖案(例如溝渠)之尺寸進行計測。
例如,電腦系統,係根據對於半導體裝置之剖面(例如由劈開所得到的剖面)進行了攝像的剖面畫像,來檢測出構造物之外形輪廓,並基於該外形輪廓而對於尺寸(例如溝渠寬幅或溝渠深度)進行計測。
作為先前技術例,係可列舉有日本專利第4865147號(專利文獻1)。在專利文獻1中,係作為「使用有顯示器顯微鏡畫像之圖案測定方法以及測定系統」,而記載有「在顯微鏡畫像中之圖案的邊部處設定邊緣基準線之步驟」、「沿著邊緣基準線來設定複數之邊緣點之步驟」、「將在一個的邊緣點處而與邊緣基準線相交叉的搜尋線(search line)近旁之亮度分布(profile)作加總,並算出關連於1個的邊緣點之邊緣位置之步驟」、「根據在複數之邊緣點處而分別算出的邊緣位置,來算出邊部之近似線之步驟」、「藉由近似線來對於圖案之形狀作測定之步驟」(請求項1)等之內容。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4865147號(對應美國專利第7054506號)
[發明所欲解決之課題]
作為上述「根據使用有帶電粒子束裝置之攝像畫像(例如剖面畫像)來基於對象之構造物的外形輪廓之檢測而對於對象之尺寸進行計測」的尺寸計測系統等之技術,第1,係存在有使電腦系統自動性地藉由模版匹配等之畫像處理來實現外形輪廓檢測和尺寸計測之技術。又,第2,係存在有讓人藉由手動操作來輸入、設定在外形輪廓檢測和尺寸計測中所需要之資訊,並基於該資訊來使電腦系統實現外形輪廓檢測和尺寸計測之技術。
在第1技術中,係會有難以進行由模版匹配等之畫像處理所致的適當之外形輪廓檢測的情況或者是計算負載為過高的情況。
在第2技術中,係有必要由人來設定在外形輪廓檢測和尺寸計測中所需要之資訊。例如,在專利文獻1的情況時,「邊緣基準線」和「邊緣點」等之資訊,係由使用者來設定。藉由使用人所設定的資訊,係能夠使由電腦系統所進行的畫像處理等變得容易化。然而,在第2技術的情況時,人的手動操作所耗費之勞力係會變大,而會有導致作業效率降低的情況。
本揭示之目的係在於:關連於上述之使用帶電粒子束裝置來根據攝像畫像而對於對象之構造物之尺寸進行計測的尺寸計測系統等之技術,而提供一種在採用讓人來輸入、設定一部分之資訊之方式的同時,亦能夠降低人的手動操作所耗費之勞力並將作業效率提高的技術。其他之目的,係在於提供一種能夠將起因於人的手動操作所導致之誤差之影響的技術。 [用以解決課題之手段]
本揭示中之代表性的實施形態,係具備有以下所示之構成。實施形態之尺寸計測系統,係為對於畫像內之構造物之尺寸進行計測之尺寸計測系統,並具備有處理器、和儲存前述處理器所進行處理的資料之記憶體資源,前述處理器,係對於使用者,而顯示包含有前述畫像以及圖形使用者介面(GUI)之畫面,並於前述畫面處之前述畫像上,基於前述使用者之手動操作,來指定用以特定出尺寸計測對象之前述構造物之區域之一部分的基準線,並取得前述基準線之位置資訊,並於前述畫面處之前述畫像上,基於前述使用者之手動操作,來指定用以特定出尺寸計測對象之前述構造物之區域的被包含於前述區域內之基準點,並取得前述基準點之位置資訊,並使用前述基準線與前述基準點,來檢測出前述畫像內之尺寸計測對象之前述構造物之區域的外形輪廓或者是邊緣,並且使用所檢測出的前述外形輪廓或者是邊緣之資訊,來對於前述畫像內之尺寸計測對象之前述構造物之尺寸進行計測。
實施形態之推測系統,係為對於畫像內之構造物進行推測之推測系統,並具備有處理器、和儲存前述處理器所進行處理的資料之記憶體資源,前述處理器,係對於使用者,而顯示包含有前述畫像以及圖形使用者介面(GUI)之畫面,並於前述畫面處之前述畫像上,基於前述使用者之手動操作,來指定用以特定出尺寸計測對象之前述構造物之區域之一部分的基準線,並取得前述基準線之位置資訊,並基於前述使用者之手動操作,來指定用以特定出尺寸計測對象之前述構造物之區域的被包含於前述區域內之基準點,並取得前述基準點之位置資訊,並將包含有前述畫像、前述基準線以及前述基準點之資料,作為學習用資料來作積蓄,並使用前述學習用資料,來對於用以根據輸入畫像而推測出前述基準線以及前述基準點之機械學習之學習模型進行訓練,並將推測對象之輸入畫像輸入至前述學習模型中,並且作為由前述學習模型所致之推測結果,而將所推測出的前述基準線之資訊以及所推測出的前述基準點之資訊作輸出。 [發明的效果]
若依據本揭示中之代表性的實施形態,則係能夠關連於上述之使用帶電粒子束裝置來根據攝像畫像而對於對象物之尺寸進行計測的尺寸計測系統等之技術,而在採用讓人來輸入、設定一部分之資訊之方式的同時,亦能夠降低人的手動操作所耗費之勞力而能夠將作業效率提高。又,係能夠將起因於人的手動操作所導致之誤差之影響作降低。關於上述以外的課題、構成以及效果等,係在「實施方式」中有所展示。
以下,參考圖面,針對本揭示之實施形態作詳細說明。在圖面中,針對同一部分,原則上係附加相同之元件符號,並省略其之重複說明。在圖面中,構成要素之表現,係為了容易對於發明作理解,而會有並未表現實際之位置、大小、形狀、範圍等的情況。
為了方便說明,在針對由程式所致之處理進行說明的情況時,係會有以程式或功能或者是處理部等作為主體來進行說明的情況,但是,關連於該些之作為硬體的主體,乃是身為處理器或者是藉由該處理器等所構成的控制器、裝置、計算機、系統等。計算機,係藉由處理器,來一面適宜使用記憶體和通訊介面等之資源,一面實行依循於被讀出至記憶體上的程式所致之處理。藉由此,特定之功能或處理部等係被實現。處理器,例如係藉由CPU/MPU或GPU等之半導體裝置等所構成。處理,係並不被限定於軟體程式處理,而亦可安裝於專用電路中。專用電路,係可適用FPGA、ASIC、CPLD等。
程式,係可預先作為資料而被安裝至對象計算機中,亦可從程式來源來作為資料而被發布至對象計算機中。程式來源,係可為通訊網路上的程式發布伺服器,亦可為非暫時性的電腦可讀取之記憶媒體,例如亦可為記憶卡或碟片。程式,係亦可由複數之模組所構成。電腦系統,係亦可藉由複數台之裝置來構成。電腦系統,係亦可藉由用戶端伺服器系統、雲端計算系統、IoT系統等來構成。各種之資料和資訊,例如係藉由表或清單等之構造而被構成,但是,係並不被限定於此。「辨識資訊」、「識別符」、「ID」、「名稱」、「編號」等之表現,係可相互作置換。
[課題等] 針對課題等進行補充說明。近年來,為了達成半導體裝置之性能之提升,裝置構造之微細化係日益進展,同時,以Fin-FET(Field Effect Transistor)或3D-NAND等作為代表之裝置構造之立體化以及複雜化亦係有所進展。此種先端裝置之尺寸,係為奈米(nm)尺度,構造物間之膜構造,係成為被要求有次奈米(sub nm)尺度之加工精確度。
半導體裝置,一般而言,係藉由光微影、蝕刻、成膜、平坦化等之製程之組合及其之反覆進行,而被製作出來。例如,在蝕刻工程中,伴隨著加工難易度之提昇,係成為被組入有由加工後尺寸資料與機械學習之組合所致的蝕刻條件最佳化,而成為需要可高速且大量地對於精密之尺寸進行計測之技術。
作為精密的尺寸計測之手法,多係使用有SEM和TEM等之帶電粒子束裝置。此係因為,由於帶電粒子束裝置係使用有波長為較光而更短之帶電粒子束,因此,係能夠以高解析度來對於光學顯微鏡所無法觀察到的次奈米尺度之微細構造進行觀察之故。
在作為計測手段而對於SEM與TEM作比較的情況時,在以TEM所進行之觀察中,係需要進行由收斂離子束裝置(Focused Ion Beam:FIB)所致之前置處理。因此,在想要以更短的時間來進行剖面觀察與尺寸計測的情況時,係會有選擇對於將蝕刻加工後之試料作了劈開的剖面而以SEM來進行觀察之方法的情況。
然而,劈開試料剖面,係會有起因於劈開時之損傷或者是污染(Contamination)等之影響而導致計測對象之構造部分性地崩潰的情況或者是附著有塵埃等的情況,而會有觀察到與藉由原本之蝕刻工程所形成的構造相異之構造的情形。在對於此種具有起因於劈開所導致的人工產物(artifact)之構造而進行了尺寸計測的情況時,在基於尺寸計測結果來對於蝕刻條件進行反饋(feedback)時,係會有導致進行了非意圖性的反饋之虞。因此,係有必要僅將正常地被作了劈開的構造、換言之,將崩潰或塵埃等之部分作了去除之構造,作為尺寸計測之對象。
除此之外,在蝕刻工程之尺寸計測中,多會有以遮罩層與被蝕刻層(例如Si層)之間之界面作為基準而對於被蝕刻層之加工深度(例如溝渠深度)進行計測的情形。因此,此種界面(換言之,材料界面、基準界面)之位置的檢測亦係為重要。
然而,對於先前技術之模版匹配等的畫像處理方法而言,如同上述之劈開試料剖面一般的構造物之正常性判斷以及界面位置之正確的檢測係為困難。因此,在先前技術中,尺寸計測對象之構造物的正常性,係交給身為計測者之作業員的主觀性之判斷來負責。
又,就算是在決定了正常之尺寸計測對象之構造物和正確之基準界面之位置的情況時,也同樣的,在該決定後之計測作業中,係仍殘留有精確度的觀點上之問題。在藉由SEM來對於劈開試料剖面作觀察的情況時,於攝像畫像中,在裝置構造(例如柱)與身為開放部之真空區域之間的邊界處、亦即是在裝置構造之外形輪廓之附近之區域處,係會產生有像是白色陰影一般之部分(以下,稱作「白帶(white band)」)。此白帶,在畫像上係身為高亮度之像素的部分,而例如係起因於從相對於攝像畫像而言為位於深度方向上的構造物而來的二次電子等之影響所產生。因此,係難以藉由二值化等之畫像處理來從該畫像中而將裝置構造之外形輪廓自動地檢測出來。亦即是,關於裝置構造之外形輪廓乃至於邊緣之檢測的效率和精確度,係仍存在有課題。
因此,先前技術之剖面SEM畫像之尺寸計測,多係藉由作業員之人類的手動操作以及判斷來進行,所耗費之勞力係為大。又,在每一個作業員之間,係會於手動操作以及判斷中產生有誤差,而存在有在關於外形輪廓之檢測以及尺寸計測中精確度以及正確度會有所差異的問題。
例如在專利文獻1中,係記載有「藉由SEM來對於磁頭裝置之剖面構造進行觀察,並對於構造物之高度和側壁角度等之尺寸進行計測」之例。在專利文獻1中,係記載有「藉由針對單一之磁頭構造物,而藉由使用者輸入來在SEM畫像上指定邊緣基準線和複數之邊緣點,並藉由此來算出構造物之各邊的近似直線,並且利用在尺寸計測和構造物側壁之角度的算出中」之內容。
在如同上述一般之讓使用者來輸入、設定為了進行外形輪廓檢測以及尺寸計測所需要的一部分之資訊之方式(前述之第2技術)的情況時,由使用者所進行之輸入操作之數量係變多,所耗費之勞力係變大。當在剖面SEM畫像內包含有複數之對象構造物的情況時,由使用者所進行之輸入操作之數量,係成為需要「對象構造物之數量」與「計測尺寸之種類(例如寬幅、高度等)之數量」之間的乘積之數量。在將複數之試料、複雜且複數之構造物作為對象來進行尺寸計測的情況時,係會導致使用者之負擔的增加以及作業效率之降低。
特別是,在蝕刻加工後之尺寸計測中,係需要進行殘存的遮罩圖案之各種尺寸、藉由蝕刻所被挖掘出的溝渠部分之各種尺寸或者是遮罩圖案正下方之鰭乃至於柱型構造物之各種尺寸的計測。於此種情況時,係要求有關連於根據剖面畫像所進行之對象構造物圖案之外形輪廓檢測以及尺寸計測的自動化、和由使用者之手動操作所致的輸入之負擔之降低以及作業之效率化等。
[第1以及第2之技術] 於先前技術中,在半導體裝置之製造製程中,係對於晶圓,而藉由沈積和蝕刻等之加工,來形成遮罩、柱、溝渠等之構造(係會有記載為構造物、圖案等之情況)。在製造製程中,係有必要對於作為此種加工結果所得到的3維之構造物是否為合適一事進行確認和檢查。於此情況,如同前述一般,例如係使用劈開或FIB加工等之手段,來製作出構造之剖面,並藉由SEM等之手段來攝像該剖面之畫像。對於該剖面畫像,係由電腦系統以及作業員,來進行測長和觀察等之處理與作業,並進行構造物之形狀是否為合適等之確認和檢查。
因此,係需要根據剖面畫像,而判斷、檢測出構造物之外形輪廓乃至於邊緣,並對於尺寸進行計測。為了將此種處理、作業更加效率化,係對於由電腦系統所致之自動化和效率化有所需求。然而,如同前述一般,關於根據剖面畫像來檢測出構造物之外形輪廓並對於構造物之尺寸進行計測之處理,係仍難以實現完全之自動化。
於先前技術中,當作為前述第1技術,而藉由電腦系統來完全自動性地根據剖面SEM畫像而檢測出對象構造物之外形輪廓並進行尺寸計測的情況時,在外形輪廓檢測之處理中係存在有困難,而難以有效率地進行正確之外形輪廓檢測。因此,作為前述之第2技術,係存在有讓使用者對於剖面SEM畫像而藉由手動操作來輸入、設定用以對於由電腦系統所進行之外形輪廓檢測和尺寸計測之處理作輔助的一部分之資訊的方式。例如,係對於剖面畫像,而指定、設定成為基準之線和點等。針對該剖面畫像,電腦系統,係使用所被設定的線和點等之資訊,而進行外形輪廓檢測以及尺寸計測之處理。此種方式,係為由手動操作與自動處理之組合所致之方式(包含有方法和裝置等之總稱),為了方便說明,係會有記載為半自動方式的情況。
[比較例1] 圖43,係展示有相對於實施形態之比較例1之技術的說明圖。比較例1之技術,係對應於專利文獻1之技術。比較例1之技術,係為針對剖面畫像而藉由使用者之手動操作來設定成為用以進行外形輪廓檢測之輔助的點和線等之技術。圖43之(A),係為剖面畫像之例之示意圖,並在真空之背景(在示意圖中雖係以白色來作展示,但是,作為亮度而言,係為黑色)上,具備有概略性地具有梯形形狀之柱4301和溝渠4302之區域。圖43之(B),係對於針對(A)之畫像而讓使用者以手動操作來輸入、設定用以進行外形輪廓檢測之輔助的點和線之例作展示。在本例中,使用者,係於柱4301之梯形之邊處,設定有邊緣點ep1~ep6。換言之,使用者,係於柱4301之梯形之邊處,設定有邊緣線EL1~EL3(相當於在專利文獻1中之「邊緣基準線」)。例如,將成為起點之邊緣點ep1和成為終點之邊緣點ep2作了連結的直線,係成為邊緣線EL1。
電腦系統,係使用所被設定了的邊緣點ep1~ep6或者是邊緣線EL1~EL3,來決定出構成柱4301之外形輪廓的邊緣。例如,電腦系統,係在邊緣線EL1上,於垂直方向上參照亮度分布(luminance profile),並藉由在亮度分布上對於亮度進行檢索,來檢測出柱4301之邊緣。電腦系統,係藉由將所被檢測出的複數之邊緣作連結,而決定出關連於外形輪廓之近似直線。電腦系統,係基於所檢測出的外形輪廓之資訊,來對於構造物圖案之尺寸、例如對於柱4301之寬幅或高度等進行計測。
在比較例1中,作為使用者之手動操作、輸入之數量,係有必要對於畫像內之構造物、例如對於梯形之圖案之各邊,而個別輸入、設定至少2個的邊緣點。因此,若是柱4301等之構造物的數量和所計測的尺寸之種類越增加,則使用者之手動操作所耗費的勞力係越增大。又,若是圖案形狀變得越複雜,則所耗費的勞力會越增大。
比較例1,係可視為讓使用者以沿著畫像內之構造物圖案之外形輪廓乃至於邊緣而進行描繪的方式而輸入、設定用以進行輔助的線和點等之技術。此種技術,在手動操作中所耗費之勞力係為大。又,由於係為手動操作,因此,使用者係並非絕對能夠針對畫像上之構造物圖案之外形輪廓乃至於邊緣而正確地設定用以進行輔助的線和點等,而會在各使用者之間產生有誤差。
[比較例2] 在圖44中,係作為其他之先前技術例,而針對比較例2作展示。比較例2之技術,係為針對剖面畫像而讓使用者以手動操作來設定用以進行尺寸計測之輔助的線和點等之技術。圖44之(A),係對於剖面畫像之例之示意圖作展示,並例如具備有4個的柱4401、4個的溝渠4402。在比較例2中,針對剖面畫像內之構造物圖案、例如針對概略性地具有梯形形狀之柱4401或溝渠4402,使用者,係直接性地以手動操作來輸入、設定想要進行尺寸計測之場所,亦即是輸入、設定對於計測對象尺寸作規定之位置。
例如,圖44之(B),係對於針對溝渠深度進行測長的情況作展示。在想要對於溝渠深度進行測長的情況時,係針對各溝渠4402之每一者,而分別作為尺寸計測對象場所,來由使用者判斷並指定對於溝渠深度(與其相對應之尺寸計測對象線4403)之2個的端之點(點a1、a2)。例如,係針對各點之每一者而進行有滑鼠之點擊等之操作。點a1,係為指示溝渠4402之頂部之點,點a2,係為指示溝渠4402之底部之點。在尺寸計測對象線4403處之其中一端,係為點a1,另外一端,係為點a2。之後,電腦系統,係將藉由所被指定了的2個點(點a1、a2)所規定之尺寸計測對象線4403之場所,作為溝渠深度,而進行測長。2個點,換言之,係為尺寸之起點、終點。
圖44之(C),同樣的,係在想要對於柱寬幅進行測長的情況時,針對各柱4401之每一者,而分別作為尺寸計測對象場所,來由使用者判斷並指定對於柱寬幅(與其相對應之尺寸計測對象線4404)作規定之2個的端之點(點b1、b2)。點b1,係為柱4401之左側之側壁之點,點b2,係為柱4401之右側之側壁之點。在尺寸計測對象線4404處之其中一端,係為點b1,另外一端,係為點b2。之後,電腦系統,係將藉由所被指定了的2個點(點b1、b2)所規定之尺寸計測對象線4404之場所,作為柱之寬幅,而進行測長。
如此這般,在比較例2中,使用者係有必要針對各對象之構造物圖案之每一者,以及針對各尺寸計測對象場所、尺寸種類之每一者,而至少進行將2點作輸入之操作。因此,比較例2,係與比較例1相同的,若是對象之構造物的數量和尺寸種類越增加,則使用者之手動操作所耗費的勞力係越增大。又,係會產生起因於人的手動操作(滑鼠操作等)和主觀判斷所導致之誤差。實際上,使用者針對尺寸計測對象場所以及尺寸(例如溝渠深度)所指定了的2點,係會有發生偏差的情況,並且也可能會產生個人差異。此種誤差,係會對於尺寸計測之精確度有所影響。
[解決手段等] 有鑑於上述一般之課題等,實施形態之尺寸計測系統等,係具備有下述一般之解決手段等。
實施形態之尺寸計測系統,係具備有處理器以及記憶體資源,並以藉由會照到身為試料之半導體裝置之剖面之構造的方式而藉由電子顯微鏡等之帶電粒子束裝置所攝影了的畫像(換言之,剖面畫像、對象畫像、攝像畫像等)作為對象,而進行有關於外形輪廓檢測以及尺寸計測之處理。處理器,係針對被記憶於記憶體資源中之畫像等之資料、資訊,而實行依循於實施形態之尺寸計測方法之處理。
實施形態之尺寸計測系統,係為採用有由「針對剖面畫像,而藉由以使用者等之人類所致的手動操作,來輸入、指定、設定用以對於外形輪廓檢測以及尺寸計測進行輔助之基準線和基準點等之特定之資訊」的方式和「針對被設定有特定之資訊的剖面畫像,而藉由以電腦所致之自動處理,來進行外形輪廓檢測以及尺寸計測之處理」的自動方式之組合所構成之半自動方式的系統。實施形態,係具備有在此種半自動方式下的特別之設計。另外,係會有將「以手動操作來指定、選擇材料界面或尺寸計測對象構造物區域,並自動性地實行外形輪廓檢測以及尺寸計測」之系統或方法,記載為「半自動方式」的情況。
實施形態之尺寸計測方法,係具備有「針對剖面畫像,而基於由使用者等之人類所致的手動操作,來將難以進行自動檢測或者是自動辨識之材料界面等之場所,作為基準線(換言之,界面基準線、輔助線等)來作指定」之步驟、和「針對剖面畫像,而基於使用者之手動操作,來將難以進行自動檢測或者是自動辨識之尺寸計測對象的構造物圖案之區域,作為基準點(換言之,區域基準點、輔助點等)來作指定」之步驟。此些之步驟,係為有關於人的手動操作之步驟。又,實施形態之尺寸計測方法,係具備有「針對被設定有上述基準線以及基準點之畫像,而自動性地進行尺寸計測對象之構造物圖案之外形輪廓檢測」之步驟、和「基於所被檢測出的外形輪廓之資訊,來自動性地對於計測對象之尺寸進行計測」之步驟。此些之步驟,係為有關於電腦自動處理之步驟。
實施形態之尺寸計測系統以及方法,首先,作為手動設定之方式之特徵,係針對剖面畫像,而讓使用者,以在GUI畫面上之手動操作,來針對對象之構造物之材料界面,而指定身為用以指示該材料界面之基準線的界面基準線,並指定身為用以指示尺寸計測對象構造物區域之基準點的區域基準點。此種手動操作之步驟,係作為與先前技術例相異之新的使用者介面而被實現。藉由此,係能夠將輸入數量等減少,而能夠降低使用者所耗費之勞力和負擔,並且亦能夠降低起因於使用者之手動操作所導致的誤差。
實施形態之尺寸計測系統以及方法,接著,係作為自動方式之特徵,來針對如同上述一般地而被設定有特定之資訊之剖面畫像,而讓電腦系統藉由以特定之演算法所致之處理來基於上述基準線以及基準點而特定出對象之構造物圖案之區域,並檢測出構成對象之構造物圖案之外形輪廓的邊緣。
又,電腦系統,係基於上述基準線以及基準點、和所檢測出的外形輪廓之資訊,而對於在尺寸計測對象之構造物圖案之區域中的被指定之種類之尺寸進行計測。關於作為計測對象之尺寸的種類(例如溝渠寬幅、溝渠深度等),係能夠由使用者在GUI畫面上作設定、指定。
電腦系統,係將上述所檢測出的外形輪廓之資訊與尺寸計測結果之至少其中一者,在GUI畫面上對於使用者作顯示。
上述外形輪廓檢測之處理之演算法,係為與先前技術例相異之新的技術(後述之圖10等),而能夠更有效率地來正確檢測出構造物之外形輪廓。又,電腦系統,係能夠基於所檢測出的外形輪廓之資訊,而對於對象之尺寸來更有效率地而正確地進行計測。
<實施形態1> 使用圖1等,針對實施形態1之尺寸計測系統以及方法等進行說明。
[半導體尺寸計測系統] 圖1,係對於身為包含有實施形態1之尺寸計測系統的系統之半導體尺寸計測系統之構成例作展示。圖1之系統全體,係為半導體尺寸計測系統,並包含有掃描電子顯微鏡(SEM)2和身為實施形態1之尺寸計測系統1的電腦系統1,而被構成。又,在圖1之系統之構成例中,係在通訊網路9上,具備有資料庫(DB)3、半導體裝置製造裝置4、製造實行系統(MES)5、用戶端終端(操作用PC)6等。此些之構成要素,係作為通訊網路9而例如經由LAN來被相互作連接,並能夠彼此進行通訊。身為實施形態1之尺寸計測系統1的電腦系統1,係在通訊網路9上作為伺服器而被構成,並藉由通訊而被與掃描電子顯微鏡(SEM)2和操作用PC6等之裝置作連接。
實施形態1之尺寸計測系統1,係藉由後述(圖2)之電腦系統1而被構成。此電腦系統1,係基於由處理器所致之程式處理,來實現作為尺寸計測系統1之功能。尺寸計測系統1,係作為功能,而至少具備有外形輪廓檢測功能F1以及尺寸計測功能F2。外形輪廓檢測功能F1,係為從身為對象試料之剖面畫像的畫像7來檢測出構造物(換言之,圖案)之外形輪廓的功能。尺寸計測功能F2,係為基於藉由外形輪廓檢測功能F1所檢測出之外形輪廓之資訊來對於對象之尺寸進行計測並將尺寸計測結果8作輸出之功能。
SEM2,係為剖面畫像攝像裝置之例。SEM2,係具備有作為畫像7而得到對於身為對象試料之半導體裝置(例如晶圓)之剖面作了攝像的剖面畫像之功能。SEM2,係於後述之圖3作展示,並構成為具備有本體301、和被與本體301作了連接的控制器302。
係亦可在SEM2或者是其他之構成要素處,具備有在對象試料處而製作出剖面之功能。例如,SEM2,係亦可設為具備有對於對象之半導體裝置而製作出剖面的功能之裝置。例如,SEM2,係亦可設為具備有收斂離子束機構之FIB-SEM裝置等。FIB-SEM裝置,係藉由FIB加工而在試料之一部分處製作出剖面。係亦可與SEM2相互獨立地而另外存在有具備有製作出剖面的功能之裝置。例如,係亦可於通訊網路9上,具備有藉由試料之劈開來製作出剖面的劈開裝置。
SEM2和電腦系統1,係亦可在自身與外部裝置之間適宜地進行通訊等而將必要之資料、資訊作輸入輸出。例如,SEM2,係將藉由攝影所得到的畫像7之資料,送訊至電腦系統1或者是操作用PC6處。或者是,SEM2,係亦可將畫像7之資料儲存在DB3中。於此情況,電腦系統1,係從DB3而取得畫像7。DB3,例如係亦可為DB伺服器,並儲存畫像7之資料和設計資料等之各種的資訊。
半導體裝置製造裝置4,係為製造身為對象試料之半導體裝置之裝置,並可列舉出各製造製程之裝置例如蝕刻裝置等。MES5,係為對於使用有半導體裝置製造裝置4之半導體裝置之製造而進行實行、管理之系統,並具備有試料之設計資料和製造製程資訊等。電腦系統1,係亦可從MES5和半導體裝置製造裝置4等而對於試料之設計資料和製造製程資訊等進行參照。
用戶端終端6,係為使用者U1所使用之操作用PC,並為具備有經由通訊網路9來對於尺寸計測系統1(特別是伺服器功能)進行存取之功能的資訊處理終端裝置。作業員等之使用者U1,係可直接性地對於尺寸計測系統1進行操作,或者是,亦可藉由從用戶端終端6來對於尺寸計測系統1進行存取一事,來作利用。用戶端終端6,係可適用一般性之PC等,並將用以進行輸入操作之輸入裝置和用以進行顯示等之輸出裝置作內藏,或者是使此些被作外部連接。使用者U1,係亦可從用戶端終端6來對於SEM2等進行存取並作利用。
在實施形態1中,身為尺寸計測系統1之伺服器,係在自身與用戶端終端6之間,作為雲端伺服器系統而被構成。尺寸計測系統1,係負責主要之處理,用戶端終端6,係負責作為GUI之功能。係亦可將電腦系統1與用戶端終端6,構成為一體性之系統。亦即是,係亦可使電腦系統1具備有輸入輸出以及GUI之功能。
實施形態1之尺寸計測系統1,係並不被限定於圖1之構成例。例如,係亦可在SEM2之控制器302(圖3)處,而一體性地安裝有尺寸計測系統1。係亦可在圖1之其他之構成要素處,而一體性地安裝有尺寸計測系統1。電腦系統1,係並不被限定於1台之計算機,而亦可藉由雲端計算系統等來實現之。
並不僅限於圖1之例,係亦可作為身為其他之構成要素的外部裝置之例,而具備有對於試料之剖面作觀察並進行解析、檢查等之剖面觀察裝置。剖面觀察裝置,例如係亦可為TEM裝置等。或者是,係亦可將SEM2設為剖面觀察裝置。SEM2,係亦可設為STEM(掃描透射型電子顯微鏡)或者是其他種類之顯微鏡、攝像裝置。
在通訊網路9中,係亦可被設置有未圖示之程式發佈伺服器等。程式發佈伺服器,係將用以實現實施形態1之尺寸計測系統1的程式等之資料(圖2之軟體110)發佈至電腦系統1處。又,畫像7和程式等之資料,係並不被限定於以通訊所進行之輸入輸出,而亦可藉由被儲存在記憶卡等之記憶媒體中的態樣來進行輸入輸出。
[電腦系統] 圖2,係對於實施形態1之尺寸計測系統1的作為電腦系統1之構成例作展示。電腦系統1,係具備有特定之硬體以及軟體,並藉由該些之協同動作來實現功能。圖2之電腦系統1,係具備有處理器101、記憶體資源102、通訊介面103、輸入輸出介面裝置104等。該些之構成要素,係藉由匯流排而被作連接,並能夠彼此進行通訊。記憶體資源102,係具備有ROM105、RAM106、儲存裝置107等。
處理器101,係藉由CPU或者是MPU或GPU等之半導體裝置所構成。處理器101,係亦可具備有ROM或RAM或者是各種周邊功能等。處理器101,係進行依循於被儲存在記憶體資源102中之控制程式之處理、例如進行依循於被從ROM106或者是儲存裝置107而被讀出至RAM105處並被作了展開的包含有尺寸計測程式之軟體110之處理。藉由此,作為特定之功能,圖1之外形輪廓檢測功能F1和尺寸計測功能F2等係被實現。軟體110,係掌管在實施形態1中所說明之所有的功能和動作。在電腦系統1之啟動時,基於處理器101以及軟體110所致的實行模組係動作。
在儲存裝置107中,例如,係被儲存有畫像7、攝影資訊111、定義資訊112、尺寸計測結果8等之各種的資料、資訊。畫像7,係為從SEM2所取得的畫像資料等。尺寸計測結果8,係為由尺寸計測功能F2所得到的尺寸計測結果等之資料。攝影資訊111,係為在藉由SEM2而攝影了畫像7時之攝影資訊,例如係包含有在SEM2處之攝影條件或光學設定資訊、畫像7之屬性資訊等。在攝影資訊111中,係至少包含有身為「在畫像7中之1個像素之單位的於實際空間中之大小」之像素大小之資訊、或者是能夠計算出該像素大小之倍率等之資訊。
定義資訊112,詳細內容雖係於後再述(圖7等),但是,係身為關連於尺寸計測系統1之功能的必要之定義資訊或設定資訊,並包含系統設定資訊和使用者設定資訊等。除此之外,在記憶體資源102中,係適宜被記憶有在處理過程中所產生的資料等。另外,尺寸計測系統1,係亦可適宜對於外部之記憶體資源(例如DB3和外部記憶裝置)作利用。
在電腦系統1處,例如,係事先在儲存裝置107中,儲存有從圖1之SEM2或是DB3或者是操作用PC6所取得的畫像7等之資料。對於畫像7,係將攝影資訊111和定義資訊112和尺寸計測結果8等相互附加有關連性地而作管理。
通訊介面103,係為被安裝有對於SEM2和通訊網路9等之通訊介面的裝置。輸入輸出介面104,係為被安裝有輸入輸出介面的裝置,並能夠將輸入裝置和輸出裝置作外部連接。輸入裝置之例,係可列舉出鍵盤或滑鼠或麥克風。輸出裝置之例,係可列舉出顯示器或印表機或揚聲器。另外,係亦可在電腦系統1中內藏有輸入裝置和輸出裝置。
電腦系統1,係基於在GUI畫面60處的使用者U1之指示等之輸入,而使用被作了輸入的尺寸計測對象之畫像7、攝影資訊111以及定義資訊112,來檢測出關連於對象之畫像7內的構造物圖案之外形輪廓,並對於所被指定了的種類之尺寸進行計測,並且作為尺寸計測結果8而產生並作記憶。之後,電腦系統1,係將尺寸計測結果8對於操作用PC6作送訊。操作用PC6,係在GUI畫面60處,與GUI一同地而顯示畫像7以及尺寸計測結果8。使用者U1,係能夠在GUI畫面60處而對於尺寸計測結果8等作確認。
身為作業員等之使用者U1,係透過在身為操作用PC之用戶端終端6處的輸入裝置之操作以及輸出裝置之畫面顯示,而對於電腦系統1作利用。雖並未圖示,但是,操作用PC6,係具備有處理器、記憶體、通訊介面、螢幕顯示器、滑鼠和鍵盤等。在螢幕顯示器之畫面上,係被顯示有GUI畫面60。
在電腦系統1與用戶端終端6之間,係被進行有用戶-伺服器通訊,例如係被進行有下述一般之通訊和動作。使用者U1,係對於用戶端終端6進行操作,而對於電腦系統1進行存取。用戶端終端6,係透過通訊網路9而對於電腦系統1之伺服器功能進行存取,並將要求作送訊。電腦系統1之伺服器功能,係因應於要求,而產生包含有GUI(圖形使用者介面)之畫面資料,並送訊至用戶端終端6處。畫面資料,係亦可為由Web頁面等所致者。或者是,係亦可並非為畫面資料,而是將對象之資料、資訊直接性地作送收訊的形態。用戶端終端6,係基於所收訊了的畫面資料等,來在顯示器之畫面上,顯示由Web頁面等所致之GUI畫面60。使用者U1,係觀看該GUI畫面60,而針對關連於尺寸計測系統1之功能的資訊作確認,並因應於需要而輸入設定和指示等。
用戶端終端6,係將基於使用者輸入資訊所致之要求或資訊對於電腦系統1作送訊。電腦系統1,係基於所收訊了的要求或資訊,而實行關連於功能之處理,並將結果作保存。電腦系統1,例如係將包含有畫像7和尺寸計測結果8等之畫面資料,送訊至用戶端終端6處。用戶端終端6,係基於所收訊了的資料,而顯示包含有畫像7和尺寸計測結果8等之GUI畫面60。使用者U1,係能夠在該GUI畫面60處而觀看畫像7和尺寸計測結果8等並作確認。
在圖1中,雖係展示有1個的使用者U1以及1台的用戶端終端6,但是,在本系統中,係亦可存在有複數之使用者以及複數之用戶端終端6。電腦系統1和處理器101,物理性而言係並不被限定於1個,而亦可存在有複數。
[SEM] 圖3,係對於SEM2之構成例作展示。SEM2,係可大致作區分,而具備有SEM之本體301、和對於本體301而被作連接的控制器302。本體301,係更進而藉由電子光學柱體(以下,係稱作「柱體(column)」)與被設置在柱體下部處之試料室而被構成。控制器302,係為對於由本體301所致之攝像等進行控制之系統。控制器302,係具備有全體控制部320、訊號處理部321、記憶部322、通訊介面323等,又,係被外部連接有輸入裝置324和輸出裝置325。
本體301之柱體,係作為構成要素,而具備有電子槍311、加速電極312、集束透鏡313、偏向透鏡314、對物透鏡315、檢測器317等。電子槍311,係射出身為帶電粒子束之電子束b1。加速電極312,係將從電子槍311所照射的電子束b1作加速。集束透鏡313,係將電子束b1作集束。偏向透鏡314,係使電子束b1之軌道作偏向。對物透鏡315,係對於電子束b1所集束之高度作控制。試料室,係為晶圓或研究試樣(coupon,晶圓之割斷片)等之試料所被作儲存之房間,並具備有用以使電子束之照射點移動至試料上之觀察位置處的平台316。
平台316,係為將身為對象之試料30的半導體裝置作載置之試料台。平台316,係不僅是能夠朝向X方向和Y方向移動,而亦具備有朝向Z方向之移動功能以及相對於XY、YX軸或者是Z軸之旋轉功能,而能夠將所進行攝像之視野在相對於正對畫像之水平方向以及垂直方向或者是視野內之旋轉方向上作移動。藉由此,係能夠設定攝像之視野。
檢測器317,係將從被照射有電子束b1之試料30所產生的二次電子和後方散射電子等之粒子b2作為電性訊號而檢測出來。檢測器317,係將身為電性訊號之檢測訊號作輸出。
全體控制部320,係對於控制器302以及本體301之動作作控制。全體控制部320,係對於各部而賦予驅動控制等之指示。全體控制部320等之各部,係能夠藉由電腦或者是專用電路等來作安裝。訊號處理部321,係將從檢測器317而來之檢測訊號作輸入,並進行類比/數位轉換等之處理而產生畫像訊號,並且作為畫像等之資料而保存在記憶部322中。記憶部322,係能夠藉由非揮發性記憶裝置等來作安裝。全體控制部320,係將關連於畫像之攝影資訊等亦附加有關連性地而保存在記憶部322中。
通訊介面323,係為被安裝有對於通訊網路9和電腦系統1之通訊介面的裝置。全體控制部320,例如係因應於從電腦系統1而來之要求等,而將被記憶在記憶部322中之畫像和攝影資訊等之資料,經由通訊介面323來送訊至電腦系統1處。電腦系統1,係將從SEM2之控制器302所收訊了的畫像7等之資料,儲存在記憶體資源102中。
[半導體裝置] 圖4,係對於在實施形態1中之身為對象試料之半導體裝置的構造物圖案等之例作展示。在圖4之(A)中,係將3維之構造物的設計上之圖案之形狀以立體圖來作展示,並例如展示有X-Z面處之剖面。此剖面,例如係藉由劈開或FIB加工而被形成。此構造物,係具備有遮罩401、柱(pillar)402、溝渠403。遮罩401以及柱402,係為剖面呈梯形狀之構造物,溝渠403,係為剖面呈逆梯形之構造物,於存在有遮罩401之部分之下側處係被形成有柱402,於並不存在有遮罩401之部分的下側處係被形成有溝渠403。
圖4之(B),係為與(A)之在X-Z面處之剖面相對應的剖面圖,並展示有身為計測對象之尺寸之例。半導體裝置,係在Z方向上,於由第2材料所致之被蝕刻層412之上,具備有由第1材料所致之遮罩層411。在遮罩層411處,係被形成有遮罩401,在被蝕刻層412處,係被形成有柱402以及溝渠403。在Z方向上,將遮罩401與柱402之間,作為材料界面413而以虛線來作標示。
尺寸A1,係為在溝渠403之上面(換言之,頂部)414處的溝渠寬幅。溝渠403之上面414之位置,係與遮罩401與柱402之間之材料界面413之位置相對應。尺寸A2,係為在溝渠403之底面(換言之,底部)415處的溝渠寬幅。尺寸A3,係為在溝渠403之高度、深度方向(Z方向)上的例如中間位置(例如50%之位置)處之溝渠寬幅。尺寸A3之位置,係並不被限定於比例(%),而亦可根據與頂部414之間之距離或者是與底部415之間之距離等來作定義。尺寸A1~A3,係為在X方向上之長度。
尺寸A4,係為溝渠深度,並為在Z方向上之從溝渠403之頂部414起直到底部415為止之長度。尺寸A5,係為溝渠側壁角度,例如係為側壁416(梯形之斜面之部分)之相對於溝渠403之底部415所成之角度。溝渠側壁角度,係亦可定義為在Z方向上之特定之位置處之角度。
尺寸B1,係為在柱402之上面(換言之,頂部)處的柱寬幅。柱402之頂部之位置,係與材料界面413之位置相對應。尺寸B2,係為在柱402之底面(換言之,底部)處的柱寬幅。柱402之底部之位置,係與溝渠403之底部之位置相對應。尺寸B3,係為在柱402之高度方向(Z方向)上的例如中間位置(例如50%之位置)處之柱寬幅。尺寸B3之位置,係並不被限定於比例(%),而亦可根據與頂部之間之距離或者是與底部之間之距離等來作定義。尺寸B1~B3,係為在X方向上之長度。
尺寸B4,係為柱高度,並為在Z方向上之從柱402之頂部起直到底部為止之長度。尺寸B5,係為柱側壁角度,例如係為側壁之相對於柱402之底面所成之角度。柱側壁角度,係亦可定義為在Z方向上之特定之位置處之角度。
尺寸計測對象之構造物或尺寸,係並不被限定於圖4之例。作為其他之構造物之例,係可列舉出洞(hole)或鰭(fin)等。作為其他之尺寸之例,係可列舉出溝渠403等之面積。
[尺寸計測方法] 針對實施形態1之尺寸計測方法等進行說明。圖5,係對於藉由身為實施形態1之尺寸計測系統1的電腦系統1所被實行之尺寸計測處理之流程圖作展示。此流程,係具備有步驟S1~S6。尺寸計測系統1,係藉由如同圖5一般之流程,來實行實施形態1之尺寸計測方法。作為概要,使用者U1,係在GUI畫面60(圖6)上將對象畫像70作選擇、顯示(步驟S1),並以手動操作來指定、設定界面基準線11(圖8)以及區域基準點12(圖9)(步驟S3)。電腦系統1,係基於所被設定了的該些之資訊,來特定出尺寸計測對象之構造物之區域並檢測出外形輪廓(步驟S4),並基於所檢測出的外形輪廓之資訊,來對於所被指定了的種類之尺寸進行計測(步驟S5),並且將尺寸計測結果8顯示在GUI畫面60(圖20)處(步驟S6)。
在步驟S1中,電腦系統1,係指定成為尺寸計測對象之畫像7。在本例中,使用者U1,係對於操作用PC6之滑鼠等進行操作,而在GUI畫面60(圖6)處,使游標609移動並對於選單和按鍵等之GUI進行操作,而選擇成為對象之畫像7的畫像檔案。
在步驟S2中,電腦系統1,係指定在此次之尺寸計測中所適用的定義資訊112(圖2)。在已預先指定、設定有所適用之定義資訊112的情況時,係亦可僅對於該設定進行參照。在本例中,使用者U1,係在GUI畫面60處,選擇定義資訊112之檔案。定義資訊112,係可預先由業者作為軟體110(圖2)之一部分而預先有所準備,亦可在GUI畫面60處讓使用者U1來進行設定並作保存。在定義資訊112中,詳細內容雖係於後再述(圖7),但是,係被定義有針對對象之畫像7所適用的「尺寸計測對象之構造物圖案」、「計測對象之尺寸(換言之,尺寸之種類)」、「該尺寸之計測之詳細內容」等。
在步驟S3中,電腦系統1,係基於使用者U1之手動操作,而在GUI畫面60(圖6和圖9等)處,針對對象畫像70而指定界面基準線11與區域基準點12。區域基準點12,係可因應於需要而將複數之點整批地作指定。另外,針對畫像7所設定了的界面基準線11以及區域基準點12之位置座標等之資訊(係亦記載為基準資訊),係適宜被保存在記憶體資源102(圖2)中。例如,作為尺寸計測結果6之一部分之資訊,該些之基準資訊係被作保存。
在步驟S4中,電腦系統1,係基於在步驟S3中所被指定了的界面基準線11以及區域基準點12、和所適用之定義資訊112,來檢測出對象畫像70內之尺寸計測對象之構造物圖案之區域的外形輪廓。另外,在實施形態1中,係對於外形輪廓與邊緣有所區別,而特別是檢測出構成外形輪廓之邊緣。邊緣,係以邊緣點或者是外形輪廓線等之資料構造而被作表現。另外,關連於所被檢測出的外形輪廓之資訊(邊緣點和外形輪廓線之資訊,亦記載為外形輪廓資訊),亦係被適宜保存於記憶體資源102(圖2)中。例如,作為尺寸計測結果8之一部分之資訊,該些之外形輪廓資訊係被作保存。
在步驟S5中,電腦系統1,係使用在步驟S3中所被指定了的界面基準線11以及區域基準點12之資訊、和在步驟S4中所被檢測出的外形輪廓資訊,來對於在對象之構造物處的所被指定了的種類之尺寸進行計測。電腦系統1,係將作為其之結果所產生了的尺寸計測結果8之資料,保存在記憶體資源102中。
在步驟S6中,電腦系統1,係將尺寸計測結果8對於使用者U1作輸出。電腦系統1,係藉由將尺寸計測結果8對於操作用PC6作送訊,來在GUI畫面60處顯示畫像7以及尺寸計測結果8。
以下,針對各步驟,使用圖面來對於詳細之具體例等作說明。
[步驟S1:對象畫像] 首先,在操作用PC6之顯示器上,係被顯示有如同圖6之例一般之GUI畫面60。在圖6之上部處,係展示有GUI畫面60之初期顯示狀態,在下部處,係展示有在畫像欄601處被顯示有對象畫像70之狀態。在GUI畫面60內,係具備有畫像欄601、工具列602、分頁標籤603等。在初期顯示狀態下,由於對象畫像係尚未被指定,因此,在畫像欄601處係並未被顯示有畫像。「Semi-auto」和「Auto」等之分頁標籤603亦並未被啟動。
使用者U1,係點擊「Semi-auto」分頁標籤604,並藉由在工具列602處之「File」按鍵605,而選擇尺寸計測對象畫像之畫像檔案。對象畫像,係為想要顯示在畫像欄601處之畫像7。在GUI畫面60處之點擊和選擇等之操作,係可使用操作用PC6之滑鼠和鍵盤等之輸入裝置和與該些之操作相對應之GUI,來進行之。
「Semi-auto」分頁標籤604,係為作為模式而選擇「半自動方式」者。此「半自動方式」模式,係對應於實施形態1之尺寸計測方法,並為如同前述一般之以手動操作來指定界面基準線11以及區域基準點12之方式。「Auto」和「train」之分頁標籤,係為在後述之實施形態4等之中所被使用之模式。
在想要實行對象畫像之尺寸計測的情況時,使用者U1係按下「Measure」按鍵606。因應於該操作,電腦系統1,係使畫面變遷至如同在圖6之下部處所示一般之狀態。在下部之狀態的畫面中,於畫像欄601處,係顯示有被指定了的對象畫像70。在此畫面中,「Mask」按鍵611、「Pillar」按鍵612、「Trench」按鍵613等之按鍵亦係被啟動。下部之狀態,係相當於後述之界面基準線設定模式。「Mask」按鍵611等,係為針對構造物之各種類而分別被設置之按鍵。
使用者U1,係因應於對象畫像70內之尺寸計測對象之構造物圖案,來對於「Mask」按鍵611、「Pillar」按鍵612、「Trench」按鍵613之其中一個的按鍵進行點擊操作。此些之按鍵,係為作為成為指定界面基準線11或區域基準點12之對象的構造物圖案之種類,而對於例如圖4一般之遮罩401、柱402、溝渠403等作選擇者。藉由如此這般地來對於對象之構造物圖案之種類作指定,來對於由電腦系統1所致之處理對象和處理內容作限定,而能夠更加容易化。另外,在存在有其他之種類之構造物圖案的情況時,係同樣地被設置有其他之按鍵。
例如,當圖1之使用者U1想要針對對象畫像70內之溝渠而進行計測的情況時,換言之,當想要針對溝渠而設定界面基準線11或區域基準點12的情況時,使用者U1,首先係按下「Trench」按鍵613。藉由此,電腦系統1,係對於處理對象之構造物圖案之種類有所掌握。
[步驟S2:定義資訊] 在步驟S2中,係選擇對於對象畫像70而作適用的定義資訊112之檔案。定義資訊112之檔案,係為將為了進行對象之構造物圖案之尺寸計測所需要的定義資訊和設定資訊等針對對象之各構造物圖案之每一者而分別作了儲存之檔案。
在圖7之上部處,係以表形式而展示有定義資訊112之檔案之其中一例。此檔案,係在圖示之表中,作為列項目,而具備有行編號(#)、「圖案種類」、「測長名稱」、「測長種類」、「測長定義資訊」。「圖案種類」之項目,係代表尺寸計測之對象的構造物圖案之種類(前述之溝渠等)。「測長名稱」之項目,係代表所實行的測長之稱呼名稱。此測長名稱,係代表如同前述之圖4一般之對象尺寸,使用者U1係可附加任意之稱呼名稱。「測長種類」之項目,係代表所實行的測長之種類。例如,當身為值「CD from interface」的情況時,係指「在從界面(interface)起而離開特定之距離之位置處的CD(臨界尺寸,Critical Dimension)」。
「測長定義資訊」之項目,係代表各「測長種類」之各者的測長之定義資訊。例如,當身為值「0nm from reference line」的情況時,係指在「距離界面基準線0nm之位置」處而進行測長。此係相當於在圖4中之尺寸A1~A3等之對於縱方向之位置作規定的資訊。特定之距離,例如係相當於後述之圖18之(C)中的距離d。
在測長中所需要的此些之定義資訊112,係只要預先設定、儲存在檔案中即可。例如,在GUI畫面60處,係可進行定義資訊112之檔案之設定,並可進行所適用之檔案之選擇,並且係亦可針對各測長而將相同之資訊作再利用。係並不被限定於此,定義資訊112,係亦可為在每次進行測長時而於步驟S2中被作輸入者。在使用有半導體裝置之畫像的尺寸計測中,多係會有針對同一構造之試料的有所決定之場所之尺寸而反覆進行計測的情況。在進行此種計測的情況時,只要將測長位置和測長之種類資訊等之關連於尺寸計測之設定資訊作為定義資訊112而預先進行一次的設定,便可成為不需要在下一次之後的尺寸計測中而於每次進行計測時均進行設定資訊之設定。
在圖7之下部處,係展示有對於定義資訊112作選擇之GUI畫面之構成例。在針對對象畫像70而例如以「Trench」按鍵613來將對象作為溝渠而作了指定之後,在GUI畫面處係被顯示有清單方塊(list box)等之定義資訊選擇GUI701,使用者U1,係能夠對於所適用之定義資訊112之檔案、在本例中係為在上部處所示之表中的被作了指定之行之定義資訊,而選擇1個以上並作適用。此種功能,係藉由處理器101與軟體110之協同動作而被實現。或者是,係亦可在用戶端終端6所具備的儲存裝置中,儲存定義資訊112之選擇用程式,並藉由用戶端終端6所具備的處理器來實現在圖7下部處所示之操作。進而,若是預先在用戶端終端6處儲存有定義資訊112之編輯用程式,則係成為能夠在用戶端終端6側而進行定義資訊112之事先設定。
當針對被作了指定的對象之構造物圖案(例如溝渠)而存在有複數之被與該圖案相互附加有關連性的成為候補之定義資訊的情況時,在GUI畫面60處,係能夠藉由使用者U1之操作,來選擇作適用之1個以上的定義資訊。例如,在圖7之定義資訊112之例中,關連於溝渠403,作為候補係存在有在編號#3~#5之行中所展示的3個種類。使用者U1,係從此些之候補中而選擇1個以上的想要適用之定義資訊。如此這般,係亦能夠對於複數之種類的尺寸同時作計測,而能夠使處理、作業更加效率化。
[使用有定義資訊之對象尺寸之指定、設定] 在實施形態1中,如同上述一般地,係能夠使用定義資訊112(換言之,尺寸計測設定資訊、尺寸設定資訊),來針對對象畫像之各對象構造物圖案之每一者,而分別藉由使用者U1之操作來對於計測對象尺寸(包含有如同圖4一般之尺寸種類和計測位置等)作指定、設定。若是作總結說明,則定義資訊112,係為針對「要對於界面基準線11、區域基準點12以及所被檢測出的外形輪廓資訊,而對於何種種類之尺寸來如何地進行計測」一事作規定之資訊。
關於對象尺寸以及定義資訊112之指定、設定,除此之外,係亦可在GUI畫面60處而如同下述一般地來實現之。在變形例中之電腦系統1,係基於設計圖案資訊等,來在GUI畫面60處,例如將如同圖4之(B)一般之關連於尺寸的畫像作為GUI畫像來作顯示,又,係將如同圖7一般之定義資訊112之表等作顯示。電腦系統1,係在GUI畫面60處,針對溝渠403等之各構造物圖案之每一者,而分別將代表成為候補之尺寸(例如尺寸A1等)的尺寸計測對象線等之畫像(例如箭頭畫像)作顯示。電腦系統1,係在GUI畫面60處,受理由使用者U1所致之游標等之操作,而選擇對象尺寸,並針對被作了選擇的各對象尺寸之每一者,而在定義資訊112之表中設定詳細之定義資訊。例如,係能夠將對於尺寸A3作規定之縱方向之位置,藉由比例或距離等來作設定。
[步驟S3:(1)界面基準線] 在步驟S3中,於GUI畫面60處,係針對對象畫像70,而藉由由使用者U1所致之滑鼠等之手動操作,來針對尺寸計測對象之構造物圖案,例如針對藉由圖6中之「Trench」按鍵613等而被作指定之溝渠等,而指定、設定界面基準線11。此界面基準線11,係配合於如同圖4一般之材料界面413而被作指定。在與材料界面413相同之縱方向位置處,係存在有遮罩401之底部、柱402之頂部、溝渠403之頂部。
使用者U1,係在界面基準線設定模式中,對於被顯示於畫像欄601處之界面選擇GUI61進行操作,而在對象畫像70內之與材料界面413相合致之所期望之位置處,指定界面基準線11。電腦系統1,係於在對象畫像70處所被作了指定的縱方向(Z方向)之位置處,設定界面基準線11。
亦使用圖8等,來針對實施形態1中之界面選擇方法、界面基準線設定方法進行說明。圖8之(A),係展示與圖6相對應之畫像欄601之對象畫像70之例,圖8之(B),係展示在(A)之對象畫像70上而被顯示有作為界面選擇GUI61之界面基準線11的狀態。
在(A)之對象畫像70之例中,係包含有遮罩401、柱402以及溝渠403。另外,因應於畫像,係也會有僅包含有該些之一部分的情況。另外,在圖面中,係將畫像之顏色之亮度以黑白來作為示意圖而作表現。在本例中,包含有溝渠403之身為背景區域之真空區域,其亮度係為最低,而成為暗,並以黑圖案來作圖示。相對於溝渠403,亮度係以柱402之區域、遮罩401之區域的順序而逐漸變高,並成為亮。又,在「包含有溝渠403之背景區域」和「遮罩401以及柱402之區域」之間之邊界附近處,係產生有白帶(white band)406。此區域406,其亮度係為最高,而成為亮,並以白圖案來作圖示。
在(B)之例中,於初期狀態下,係在對象畫像70內之任意之位置、例如在Z方向之中間位置處,被顯示有作為界面選擇GUI61之界面基準線11。界面選擇GUI61,係作為延伸存在於X方向上之點線直線而被作顯示,並相當於界面基準線11。使用者U1,係基於滑鼠等之輸入裝置之操作,而在畫像欄601處對於游標609進行操作並對於界面選擇GUI61之界面基準線11進行操作。藉由此,使用者U1,係配合於材料界面413(圖4),在本例中,係於與遮罩401和柱402之間之界面相合致的縱方向(Z方向)之位置處,指定界面基準線11。
界面選擇GUI61,例如,係能夠藉由以游標609所進行之點擊和拖曳之操作,來對於藉由點線直線所標示的界面基準線11之Z方向(縱方向)上的位置作變更。例如,使用者U1,係將游標609對合於界面基準線11並進行點擊,並且進行拖曳,而藉由使游標609作上下移動,來對於界面基準線11之位置作上下變更。使用者U1,由於係能夠根據畫像70內之相異之材料(例如遮罩401與柱402)之彼此間的亮度之差異,來概略性地得知材料界面413之位置,因此,係配合於該材料界面413之位置,來配置界面基準線11。使用者U1,係藉由特定之操作(例如將點擊按鍵放開),來決定界面基準線11之位置。
在本例中,界面基準線11,係如同圖示一般地而為在X方向上延伸存在之直線,界面基準線11之指定,在最小之操作下係能夠藉由在對象畫像70內而指定1個點之高度位置之操作來實現,在輸入中所耗費之勞力係為小。
電腦系統1,係於在對象畫像70處而藉由上述操作所被作了指定的位置處,設定界面基準線11。界面基準線11之設定資訊,例如係具備有圖示之在縱方向(Z方向)上的位置座標資訊。電腦系統1,係將所被作了設定的界面基準線11,以特定之表現來作顯示。例如,在界面選擇GUI61處之界面基準線11,係亦可從特定之顏色之點線來變化為特定之顏色之實線。界面選擇GUI61,係可並不被限定於上述之例。例如,係亦可使用上下按鍵或者是縱方向滑塊條,或是使用將縱方向之位置座標作輸入的表格。
在本例中,由於在剖面畫像內材料界面413係延伸存在於橫方向(X方向)上,因此,係針對對應於該X方向而設定延伸存在於橫方向(X方向)上之界面基準線11的情況作展示。係並不被限定於此,配合於在剖面畫像內之材料界面之方向等的實際狀態,界面基準線11,係亦可設為延伸存在於橫方向以外之方向上。作為變形例,在GUI畫面60處,關於界面基準線11之延伸存在之方向,係亦可構成為能夠由使用者U1來作指定、設定。
在設定了上述界面基準線11之後,使用者U1,係對於GUI畫面60(圖6)內之「Next」按鍵610進行操作。電腦系統1,係因應於該操作,而使GUI畫面60從如同圖6一般之界面基準線設定模式來變遷至如同圖9一般之區域基準點設定模式。
[關於界面基準線之功能] 在實施形態1中,界面基準線11,係為用以進行外形輪廓之檢測以及尺寸計測之處理的輔助或者是用以作為基準之線。特別是,界面基準線11,係為使用者U1用以對於材料界面413作判斷並作指定之線。又,特別是,界面基準線11,係為亦能夠作為用以檢測、決定尺寸計測對象構造物區域和計測對象尺寸的基準而作使用之線。
在實施形態1中,如同後述一般,在進行尺寸計測時,係能夠基於所被檢測出的外形輪廓線以及定義資訊112,來以所被指定了的界面基準線11作為基準,而決定計測對象尺寸。例如,在圖4中,身為尺寸A1之溝渠寬幅和身為尺寸A4之溝渠深度,係基於所被檢測出的外形輪廓線,來配合於所被指定了的界面基準線11之Z方向之位置,而被作規定。例如,在身為溝渠深度中之其中一端之上邊(頂部)的位置,係藉由界面基準線11而被作規定。又,關於尺寸A3,係作為以所被指定了的界面基準線11之位置作為基準而朝向下側分離了特定之距離或者是比例之位置,而被作規定。
[步驟S3:(2)區域基準點] 在步驟S3中,進而,於GUI畫面60處,係針對畫像欄601之對象畫像70,而藉由使用者U1之手動操作,來指定、設定概略代表尺寸計測對象之構造物圖案之區域的區域基準點12。此時,針對藉由前述之按鍵所被指定的種類之構造物圖案,係作為特定之GUI,而使用區域選擇GUI62,來指定1個以上的區域基準點12。
一面參考圖9,一面針對尺寸計測對象構造物區域之區域基準點12的選擇方法作說明。圖9,係對於在GUI畫面60處的區域基準點設定模式之狀態作展示。在圖9之下部處,係將畫像欄601之對象畫像70作擴大展示。在此模式中,於畫像欄601之對象畫像70上,除了前述之所被設定了的界面基準線11以外,亦被顯示有作為區域選擇GUI62之區域基準點12等。在初期狀態下,區域基準點12係並未被作顯示。使用者U1,係藉由基於滑鼠等所進行的游標609等之操作,而對於區域選擇GUI62進行操作,並在設為尺寸計測對象之溝渠等之區域內,指定區域基準點12。
另外,在變形例中,係亦可從初期狀態起,便在對象畫像70內之任意之位置處,顯示區域基準點12或垂線13。
在本例中,作為在區域選擇GUI62處之區域基準點12,係在藉由使用者U1所指定了的位置處,被顯示有區域基準點901、902、903。在本例中,於「Mask」按鍵611之點擊後,於2個的遮罩401之區域內,係被指定有區域基準點901、902,於「Trench」按鍵613之點擊後,於溝渠403之區域內,係被指定有區域基準點903。電腦系統1,係在所被指定了的位置處,將區域基準點12以特定之態樣(例如圓形、特定之顏色等)來作顯示。遮罩401之區域和溝渠403之區域,係如同圖示一般地,而使一部分藉由界面基準線11而被作區劃。
又,伴隨著區域基準點12之指定,電腦系統1,係從所被指定了的區域基準點12之位置起,來在縱方向(Z方向)上,拉出身為相對於界面基準線11而為垂直之直線的垂線13,並以特定之態樣(例如點線)來作顯示。在本例中,係從區域基準點903起朝向上側而拉出有垂線904,並從區域基準點901、902起分別朝向下側而拉出有垂線905。在本實施例中,雖係作為區域選擇GUI62之一部分而亦包含有垂線13之顯示,但是,係亦可將垂線13之顯示作省略。
係並不被限定於上述之例,在其他之區域選擇GUI60之例中,係亦可讓使用者U1以游標609來藉由點擊、拖曳等而對於被作了初期顯示的區域基準點12進行操作,並移動至所期望之位置處而作配置。係並不被限定於上述之例,針對柱402,係亦可同樣的而指定區域基準點12。又,因應於需要,係亦可回到界面基準線設定模式處並重新進行界面基準線11之設定。在變形例中,係亦可構成為能夠於畫像欄601之對象畫像70內,而同時並行地設定界面基準線11與區域基準點12。
在圖9之例中,被包含於某一溝渠403之區域(圖示之逆梯形狀且藉由界面基準線11而被作了封閉之區域)內的任意之位置之1點,係被指定為區域基準點903。此區域基準點903,係對於該溝渠403之區域作指示。在從該區域基準點903起而縱方向之上側、亦即是存在有界面基準線11之方向上,係被拉出有垂線13(904)。垂線13,由於係若是區域基準點11被作指定則會自動性地被決定,因此,使用者U1係並不需要進行將垂線13拉出之操作。如同上述一般,區域選擇GUI62,由於係僅需要針對各構造物圖案之每一者而分別進行在概略之位置處而藉由點擊等來對於1個點作指定之操作即可,而並不需要對於精細的位置作指定,因此,操作所耗費之勞力係為小。
又,在對象畫像70內,區域基準點12以及隨同於其之垂線13,係可因應於需要而整批地作複數之指定。在本例中,當將2個的遮罩401、1個的溝渠403設為尺寸計測對象的情況時,係被指定有3個的區域基準點12。電腦系統1,係因應於藉由「Mask」按鍵611等所進行的構造物之種類之指定,而對於被與所被指定了的區域基準點12相互附加有關連性之構造物種類作掌握。電腦系統1,係針對對象畫像70,而針對各構造物圖案之每一者,來分別設定所被指定了的區域基準點12。
使用者U1,在結束界面基準線11以及區域基準點12之指定、設定的情況時,係按下GUI畫面60之「Finish」按鍵614。因應於此操作,電腦系統1,係結束區域基準點設定模式。藉由此,步驟S3係結束。之後,基於該些之設定資訊,由電腦系統1所致的外形輪廓檢測以及尺寸計測係被自動性地實行(步驟S4、S5)。
[關於區域基準點之功能] 在實施形態1中,區域基準點12,係為用以進行外形輪廓檢測以及尺寸計測之處理的輔助之點。特別是,區域基準點12,係為用以讓使用者U1對於成為尺寸計測對象之構造物圖案之區域概略性地作指定之點。
例如,尺寸計測對象之構造物係為溝渠403,計測對象尺寸(換言之,尺寸種類)係為溝渠寬幅(例如,圖4中之尺寸A3、後述之圖18之(C)中之尺寸1803)。於此情況,區域基準點12,係僅對於對象之溝渠403之區域概略地作指示。藉由基於此區域基準點12和界面基準線11來藉由後述之演算法而進行處理,該溝渠403之區域係被特定出來,外形輪廓係被檢測出來。區域基準點12,係並非為對於計測該溝渠寬幅之高度位置作指定者,也並非為對於「對該溝渠寬幅作規定之尺寸計測對象線之兩端之2點」作指定者。因此,關連於區域基準點12之操作所耗費的勞力係為小。
又,在實施形態1中,作為區域基準點12之其中一個功能,係並非僅為對於尺寸計測對象構造物區域作指示之功能,而亦具備有下述一般之功能。亦即是,雖係於後述之圖10等中作展示,但是,區域基準點12之Z方向之位置,係將「於X方向上而抽出剖線(line profile)20之上部之矩形之區域」與「在徑向方向上而抽出剖線20之下部之半圓之區域」作區分。因應於區域基準點12之位置,此些之剖線20之產生方法係會改變。
另外,在變形例(於後再述)中,區域基準點12,係亦可作為用以決定由電腦系統1所致之計測對象尺寸的基準來作使用。
[關於材料界面以及尺寸計測對象區域] 剖面畫像內之構造物圖案之材料界面(例如圖4之材料界面413),在進行尺寸計測時係能夠成為基準。例如,係會有想要對於以材料界面作為起點之尺寸(例如,溝渠深度)進行計測的情況。因此,盡可能正確地掌握到材料界面一事,係為有效。然而,如同前述一般,在先前技術之畫像處理等之技術中,係難以根據剖面畫像來判斷、檢測出材料界面,其效率係並不佳。因此,在實施形態1中,係設為半自動方式,並讓使用者U1藉由主觀判斷以及手動操作,來針對剖面畫像內之材料界面,而指定、設定對於材料界面作指示之界面基準線11。藉由此,電腦系統1,係能夠進行以界面基準線11作為基準之尺寸計測等,而能夠進行有效率的處理。
又,在先前技術中,係亦難以根據剖面畫像來讓電腦藉由自動處理而判斷、檢測出尺寸計測對象之構造物之區域(例如溝渠等)。在一般性之先前技術(例如比較例2)中,使用者係藉由手動操作來對於尺寸計測對象場所作指定。然而,在此種先前技術中,使用者所耗費之勞力係為大。因此,在實施形態1中,係設為半自動方式,而讓使用者U1藉由手動操作,來指定、設定對於剖面畫像內之尺寸計測對象區域概略性地作指示的區域基準點12,之後,讓電腦系統1自動性地特定出對象構造物區域,並對於尺寸進行計測。
[步驟S4:外形輪廓檢測 其之1] 在步驟S4中,係使用上述之所被選擇、指定了的界面基準線11之位置座標資訊以及區域基準點12之位置座標資訊,來進行針對尺寸計測對象之構造物圖案之外形輪廓檢測處理。以下,係一面參照圖10等,一面對於在針對溝渠403而進行外形輪廓檢測的情況時之處理的演算法等進行說明。
圖10,係為針對在對象畫像70處之使用有界面基準線11以及區域基準點12的外形輪廓檢測的示意說明圖。在本例中,係對於使用有關連於溝渠403之區域基準點903以及垂線904的外形輪廓檢測的情況作展示。又,圖11,係為對應於圖10,而以易於觀看的方式來將背景區域設為白色等而使畫像內容簡易化,並且將關於剖線20等之補充性之資訊作展示的說明圖。
[剖線] 電腦系統1,係相對於從區域基準點12(903)起而延伸存在於Z方向(在畫像內之縱方向)之上側處的垂線13(904),而在身為其之垂直方向之X方向(在畫像內之橫方向)上,以垂線13側作為起點,而取得剖線20。剖線20,係為在畫像7之像素資料上而藉由該線上之像素之亮度值所構成之資料。在圖10之例中,作為複數之剖線20,係取得有以編號#1~#15所標示之15根的剖線20。
複數之剖線20,例如係如同下述一般地而被取得。在圖10以及圖11中,電腦系統1,係從區域基準點12起朝向上側之界面基準線11而拉出垂線13,並將該垂線13與界面基準線11之間之交點14作抽出。電腦系統1,係以該交點14作為起點,而首先在界面基準線11上,於X方向之左右之各者之方向上,抽出剖線20(#1、#15)。在本例中,從交點14起朝向左方而一直延伸至範圍23之端部處的線段,係為編號#1之剖線20,從交點14起朝向右方而一直延伸至範圍23之端部處的線段,係為編號#15之剖線20。另外,此些之左右之剖線20,係並非為1根的線,而是作為2根的線而被作設定。
接著,電腦系統1,係在將「界面基準線11上之交點14」與「區域基準點12」作連結的垂線13上,例如以特定之間隔或者是數量,來設定複數之點(設為分割點15)。此些之分割點15,係為對於用以抽出複數之X方向之剖線20的位置作規定之點。電腦系統1,係以各個的分割點15作為起點,而同樣的於X方向之左右處,分別在範圍23內而抽出延伸存在於X方向上之剖線20。在本例中,係被追加有3個的分割點15(圖11),於左側處,係被取得有編號#2~#4之剖線20,於右側處,係被取得有編號#12~#14之剖線20。藉由上述處理,首先,在從區域基準點12起之上側之範圍中,係取得有以編號#1~#4以及編號#12~#15所標示之8根的剖線20。
範圍23,係為用以抽出剖線20之範圍。範圍23,在從區域基準點12起之Z方向之上側處,係身為從垂線13起直到左右之特定長度之距離為止的矩形之區域,在從區域基準點12起之Z方向之下側處,係為從區域基準點12起直到特定之半徑為止之半圓之區域。
在實施形態1之尺寸計測方法中的外形輪廓檢測處理之演算法中,係如同圖示一般地,在從區域基準點12起之上側之矩形之區域處,設定延伸存在於X方向上之剖線20,並在從區域基準點12起之下側之半圓之區域處,設定在徑向方向之各位置之半徑方向上而延伸存在的剖線20。在實施形態1中,係採用「使用此些之2種的剖線20(換言之,亮度分布資訊),來檢測出對象之構造物圖案之外形輪廓(特別是構成外形輪廓之邊緣)」的方式。
接著,電腦系統1,係在從區域基準點12(903)起之下側之半圓之範圍23內,取得延伸存在於徑向方向上之複數之剖線20。首先,電腦系統1,係取得從區域基準點12之位置起在X方向上而延伸存在於左側處的編號#5之剖線20、和在X方向上而延伸存在於右側處之編號#11之剖線20。又,電腦系統1,係以區域基準點12作為中心點,而在從編號#5之剖線20起直到編號#11之剖線20為止的半圓之區域內,例如以特定之角度之間隔或者是數量,來藉由分割而設定複數之徑向方向。之後,電腦系統1,係取得延伸存在於各個的徑向方向(換言之,旋轉之角度之方向)上的剖線20。在本例中,係取得有以編號#6~#10所標示之5根的剖線20。
另外,編號#5與編號#11之2根的剖線20,由於係延伸存在於X方向上,並且可以說是隸屬於上側之範圍與下側之範圍之雙方,因此,係亦可視為亦包含有該些之2根地而在上側之範圍處取得有合計10根的剖線20。
另外,在圖11之例中,於進行複數之剖線20之設定時,雖係如同以虛線箭頭所示一般地來藉由從左側開始並繞至右側之順序來賦予有用以進行辨識之編號(ID),但是,係並不被限定於此。又,複數之剖線20之處理順序,係亦可並不被限定於編號之順序。
關於取得剖線20之範圍23(例如從區域基準點12起之長度)和數量(例如分割之間隔和數量等),係可預先設為軟體110之安裝上之固定的設定值,亦可設為在定義資訊112中作為與構造物圖案相對應之設定值而可進行使用者設定者。
在實施形態1中之使用2種的方向之剖線20之方式,係與對象之構造物圖案之形狀等的特性有所對應。例如,溝渠403等之構造物圖案,係概略性地具有凹凸或梯形之形狀。針對此種構造物圖案之形狀,在X方向或徑向方向上而抽出剖線20一事係為合適。在圖10之例中,當以身為凹形狀且具有逆梯形之形狀的溝渠403之區域作為對象而進行外形輪廓之檢測的情況時,在從區域基準點12起之下側之範圍中,係將剖線20設定於以區域基準點12作為中心之徑向方向(換言之,半徑方向)上。徑向方向之剖線20(在圖11中,係針對編號#6~#10而作設定),由於係如同圖示一般地而會經過溝渠403之側壁或底部之附近,因此,係成為能夠抽出溝渠403之側壁和底部之附近的邊緣候補點21(存在於編號#6~#10之各剖線上的邊緣候補點)。
在實施形態1中,係能夠因應於對象之構造物圖案之指定,或者是因應於「區域基準點12是相對於界面基準線11而在Z方向上位置於上側處或者是下側處」之位置關係,而自動性地選擇2種的剖線20之設定的方式。
[邊緣候補之抽出] 接著,電腦系統1,係針對上述所取得的複數之剖線20,而在各剖線20上,將成為關連於尺寸計測對象之構造物之區域之外形輪廓的邊緣候補之邊緣候補點21作抽出。電腦系統1,係在1個的剖線20上,基於特定之規則,而將邊緣候補點21作抽出。邊緣候補點21,係為成為構成對象之構造物圖案的外形輪廓之邊緣之候補之點。在各剖線20上,係也會有無法抽出邊緣候補點21的情況,也會有被抽出有2個以上之邊緣候補點21的情況。
另外,於此,係對於外形輪廓與邊緣有所區別。在圖10中,係將於剖線20上所被抽出了的邊緣候補點21,以白色四角點和黑色四角點來作標示。在本例中,當被抽出有2個的邊緣候補點21的情況時,係為了作區別,而將第1個點設為以白色四角點來作標示之邊緣候補點21a,並將第2個點設為以黑色四角點來作標示之邊緣候補點21b。溝渠402等之外形輪廓,係會有如同白帶406一般地而為曖昧不清的情況。於此之所謂邊緣(端點),例如係指在構成白帶406之像素之中的「作為構造物之外形輪廓而最為確定之位置之像素(乃至於該像素之位置或座標)」或者是「藉由最為確定之位置之像素之集合所構成之線」。另外,係亦可將像素間之座標定義為邊緣。
電腦系統1,係在各剖線20上對於亮度變化作判斷,並基於特定之規則,而將邊緣候補點21作抽出。在此針對各剖線20之個別的處理中,係只要對於在單一方向、例如在X方向上之亮度值之變化作判斷即可。因此,相較於在先前技術例中之於2維畫像內的各方向上之亮度變化之判斷,外形輪廓乃至於邊緣之檢測係被容易化。
所謂特定之規則,係為關連於用以決定邊緣候補點21的亮度變化之方向和變化量等之規定。例如,特定之規則,係可列舉出「身為亮度從低而增加為高之場所」並且「亮度變化量為臨限值以上」、「採用亮度變化之差分之中間值」等。關於特定之規則之詳細內容,係並不被作限定。
[剖線上之邊緣候補點之抽出] 在圖12中,係展示「針對圖10之編號#1之剖線20,而以橫軸作為對象畫像70內之橫方向(X方向)之位置座標,並以縱軸作為對象畫像70上之像素之亮度值,所作了描繪的圖表」。在本例中,橫軸之位置座標,係圖面之左側為接近垂線13之側(X方向正方向),右側為從垂線13而遠離之側(X方向負方向)。在圖表中之原點之位置(設為座標x0),係相當於交點14之位置,在圖表中之右側之端之位置(設為座標x5),係相當於到達了範圍23之端部處之位置。
在圖12之下部處,係展示有針對上部之圖表而將X方向之正負作了反轉之圖表,此圖表係與在圖10等之中之方向相互一致。
在編號#1之剖線20上,若是從交點14之位置(座標x0)起而朝向左側前進,則由於係從對應於背景之溝渠403之區域而改變為柱402或者是遮罩401之區域,因此亮度值係增加。此時,由於係經過有白帶406,因此,在該場所處,亮度值係大幅度增加。在本例中,係從亮度值v1而增加至亮度值v2。座標x1~座標x2之附近,係對應於白帶406。之後,在座標x2之附近處,由於係進入至柱402或者是遮罩401之區域中,因此,亮度值係有所減少。在本例中,係從亮度值v2而減少至亮度值v4。座標x2~座標x3,係相當於柱402或者是遮罩401之區域(特別是材料界面413)。在座標x3之附近處,由於係再度進入至白帶406中,因此,亮度值係大幅度增加,在本例中,係從亮度值v4而增加至亮度值v2。座標x3~座標x4之附近,係對應於白帶406。在座標x4之附近處,由於係從白帶406而再度進入至背景區域中,因此,亮度值係大幅度減少,在本例中,係從亮度值v2而減少至亮度值v1。
在實施形態1中,作為剖線20上之邊緣候補點21之抽出之處理之其中一例,係適用下述一般之規則。在如同圖12一般之圖表中,所抽出的邊緣候補點21之位置,係被定義為亮度值之極小值與極大值之間之位置。在本例中,於座標x1之附近處,邊緣候補點21,係被設為位置在身為極小值之亮度值v1與身為極大值之亮度值v2之間的位置處。例如,對應於極小值與極大值之間之中間之亮度值v3的位置之座標x1,係成為以白色四角點來作標示之邊緣候補點21(第1邊緣候補點21a)。將邊緣候補點21作抽出之位置,例如係被定義為極小值與極大值之間之中間值,但是,係並不被限定於此。
關於要將亮度變化場所之中之何者之位置作為邊緣候補點21而抽出一事的規定,係可並不被限定於上述之設為中間值之例。例如,係可作為設定,而設置關連於亮度值之比例的臨限值Th[%]。於此,當將亮度值設為B,並將在邊緣候補周邊之亮度變化中的極大值設為B max,並將極小值設為B min,並且將作為邊緣候補之亮度值設為B th的情況時,例如係藉由以下之式1來計算出B th。成為B th之位置,係設為邊緣候補點21。
在式1中,係針對極大值與極小值之間之差分而將與臨限值Th之比例相對應的亮度值之位置,設為邊緣候補點21之位置。當將臨限值Th設為50%的情況時,係相當於在圖12中的中間值之例。
上述關連於邊緣候補點21的決定之規定,係僅為實施例之其中一個。作為關連於邊緣候補點21的決定之其他之規定之例,係亦可適用將從極大值或者是極小值之位置起而作了一定之值之偏移的位置設為邊緣候補點21之方法等。
又,在實施形態1中,作為關連於邊緣候補點21之抽出的規則之其中一者,在圖10等之溝渠403之區域的外形輪廓檢測中,係在「接近垂線13之側為暗,距離垂線13為遠之側為亮」的場所處,而抽出邊緣候補點21。換言之,係採用「在剖線20之方向上,於亮度增加之場所處而判斷為邊緣候補點21」之規則。例如,在圖12之圖表中,作為亮度變化為大之場所,係存在有座標x1附近與座標x2附近。在座標x1附近處,於接近垂線13之X方向正方向上的亮度值v1係為小,於從垂線13而遠離之X方向負方向上的亮度值v2係為大,亮度變化係成為從低而至高之增加。在座標x2附近處,於接近垂線13之X方向正方向上的亮度值v2係為大,於從垂線13而遠離之X方向負方向上的亮度值v4係為大,亮度變化係成為從高而至低之減少。
因此,在此規則中,係在亮度變化為大的2個場所之中之身為「亮度變化為從低而至高之增加」之場所的例如座標x1附近,而抽出邊緣候補點21(21a)。在身為「亮度變化為從高而至低之減少」之場所的例如座標x2附近,係並不會抽出邊緣候補點21。基於此種規則,在本例中,於座標x1之位置處係被抽出有邊緣候補點21a(白色四角點),於座標x3之位置處係被抽出有邊緣候補點21b(黑色四角點)。
電腦系統1,例如在座標x1附近處,係對於在「從身為極小值之亮度值v1起而增加至身為極大值之亮度值v2」的場所處之亮度變化量進行判斷,並例如計算出身為中間值之亮度值v3,並且在對應於該亮度值v3之座標x1處而抽出邊緣候補點21a。電腦系統1,係針對各剖線20,而藉由相同之規則來判斷、抽出邊緣候補點21。
在變形例中,針對關連於上述抽出邊緣候補點21之亮度變化之場所的規則,若是將在亮度增加場所處而進行抽出之規則設為第1規則,並將在亮度減少場所處而進行抽出之規則設為第2規則,則係亦可構成為並非為適用第1規則而是適用第2規則。在適用了上述第1規則的情況時,如同上述一般地,係在白帶406處之接近垂線13之側(例如座標x1附近)處而抽出邊緣候補點21,但是,在適用了第2規則的情況時,係在白帶406處之相反側、亦即是距離垂線13而為遠之側(例如座標x2附近)處而抽出邊緣候補點21(例如亮度值v5之位置)。例如,在座標x2附近處,係從身為極大值之亮度值v2起而減少至身為極小值之亮度值v4,與身為該些之例如中間值之亮度值v5相對應的位置之座標x2,係被作為邊緣候補點21而作抽出。
圖13,係有關於變形例,而對於當針對與圖10相同之對象畫像70等而將所適用之規則從第1規則而變更為第2規則的情況時之針對溝渠403所被抽出的邊緣候補點21作展示。此些之邊緣候補點21,相將於圖11之在第1規則下的邊緣候補點21,係被配置在被全體性地朝向外側而作了擴大的位置(接近柱402之位置)處。
係亦可針對各構造物圖案之種類的每一者,而使所適用之規則有所相異。例如,係亦可構成為,當溝渠403係身為對象的情況時,係適用在亮度增加場所處而進行抽出之第1規則,當遮罩401或柱402係身為對象的情況時,則係適用在亮度減少場所處而進行抽出之第2規則。因應於所適用之規則,所被抽出的邊緣候補點21係會有所相異。例如,係亦可將溝渠403之外形輪廓線與柱402之外形輪廓線作為位置座標為相異之各別之外形輪廓線而檢測出來,亦可將該些之外形輪廓線作為類似之位置座標之外形輪廓線而檢測出來。
關於要適用包含有用以抽出上述邊緣候補點12之規則的各種之規則或方法之何者一事,係可預先設為軟體110之安裝上的固定性之設定,或者是,亦可讓電腦系統1成為能夠進行由使用者U1所致之在GUI畫面60處的使用者設定。係亦可構成為基於定義資訊112,來選擇與構造物圖案相對應之規則並作適用。
又,在圖10等之例中,例如係於編號#1之剖線20上,除了第1個的邊緣候補點21a(白色四角點)以外,亦進而抽出有第2個的邊緣候補點21b(黑色四角點)。針對此觀點作說明。在上述規則之例中,係在從垂線13側起直到範圍23之端部為止之方向上,而對於剖線20上之亮度變化進行調查,並將亮度變化量為充分大之場所、例如在白帶406之附近處的顯著之亮度變化場所處,而將與中間值相對應之位置作為邊緣候補點21而作抽出。因應於此種規則或方法,如同圖示一般,係亦會有被抽出有第2個的邊緣候補點21b(黑色四角點)的情況。
在本例中,第1個的邊緣候補點21a,係成為構成身為對象之溝渠403之外形輪廓的邊緣,但是,第2個的邊緣候補點21b,係並不符合於實際之構成溝渠403之外形輪廓的邊緣。然而,在其他之例中,第2個的邊緣候補點21b,係也會有成為構成對象之構造物圖案的外形輪廓之邊緣的可能性。
在實施形態1中之電腦系統1,係藉由將如同上述一般之在剖線20上的邊緣候補點21之抽出,針對複數之所有的剖線20來同樣地進行,而得到複數之邊緣候補點21。例如如同圖10等一般地,係得到有以白色四角點所標示之複數(例如15個)之邊緣候補點21a、以及以黑色四角點所標示之複數(例如13個)之邊緣候補點21b。在實施形態1中之電腦系統1,係根據此些之複數之邊緣候補點21,來進行綜合性的判斷,並檢測出構成對象之構造物圖案的外形輪廓之邊緣。
編號#1~#5以及編號#11~#15之剖線20,係對應於從溝渠403而至柱402之變遷,並得到有與溝渠403以及柱402之側壁相對應之邊緣候補點21a、21b。另外,編號#1、#15之剖線20,係位置於界面基準線11上。因此,例如,在圖12中之亮度值v4,係身為材料界面之附近的亮度值,在圖12之例中,係為一定值,但是,實際上,係亦會有成為有所變動之值的情況。
關於徑向方向之編號#6~#10之剖線20,係能夠在各剖線20之方向上,而同樣地抽出邊緣候補點21。例如,於編號#6之剖線20處,係僅被抽出有1個的邊緣候補點21(白色四角點)。於編號#7之剖線20處,係被抽出有在溝渠403之底面附近處的邊緣候補點21a、以及和與基底之材料層之間之邊界相對應的邊緣候補點21b。
另外,就算是在以遮罩401或柱402作為對象而抽出邊緣候補點21的情況時,係亦能夠適用與上述溝渠403的情況時相同之處理。
[步驟S4:外形輪廓檢測 其之2] 接著,針對「基於上述複數之剖線20之複數之邊緣候補點21,而決定針對尺寸計測對象之構造物圖案、例如決定針對溝渠403之構成外形輪廓之邊緣」的方法之其中一個實施例作說明。
電腦系統1,係針對各剖線20,而選擇任意之邊緣候補點21,並作成複數之邊緣候補點21之組合。此時,電腦系統1,係針對在邊緣候補點21之組合中的符合於外形輪廓之邊緣之程度的評價值進行計算。電腦系統1,係將該評價值為最高之邊緣候補點21之組合,決定為外形輪廓之邊緣(換言之,邊緣點)。電腦系統1,係基於在組合中之複數之邊緣候補點21之彼此之位置關係等,來判斷所要選擇之邊緣點。在軟體110中,係亦被安裝有用以進行此種判斷之演算法。
圖14,係對於邊緣候補點21之組合之例作展示。組合#1,係為正確解答之例。小的白色圓點,係代表針對各剖線20之每一者而分別從邊緣候補點21所選擇了的1個的邊緣點22。藉由將身為選擇點之邊緣點22作連結,構成溝渠403之側壁之外形輪廓的外形輪廓線係被形成。組合#2,係為不正確解答之例,在編號#1之剖線20處,第2邊緣候補點21b係被作選擇。組合#3,係為不正確解答之例,在編號#2之剖線20處,第2邊緣候補點21b係被作選擇。組合#4,係為不正確解答之例,在編號#1以及#2之剖線20處,第2邊緣候補點21b係被作選擇。
另外,係亦存在有在1個的剖線20上而並不存在有邊緣候補點21的情況或是僅存在有1個的邊緣候補點21的情況或者是存在有3個以上的邊緣候補點21的情況等之各式各樣的情況。於該些之情況時,係亦能夠同樣地來作成組合。
[邊緣之符合程度之評價] 於此,在邊緣之符合程度之評價中,係至少列舉有2個的評價觀點。第1個的評價觀點,係為亮度值之變化量。在圖10等中由於係以示意圖來作展示,因此,係僅存在有明瞭之邊緣,但是,在實際之由電子顯微鏡所得到的剖面畫像中,係會有成為不明瞭之邊緣的情況。例如,起因於前述之崩潰或者是污染等,在剖面畫像中,係會有於構造物之外形輪廓附近而產生有起因於塵埃之附著或者是攝影時之雜訊等所導致的微小之亮度變化的情況。若是將此種亮度變化作為邊緣候補點21而決定邊緣,則會成為錯誤。
在實施形態1中,係為了成為難以受到該些之影響,而在進行上述評價時,定義為「若是亮度變化量越大,則邊緣之符合程度係越高、亦即是評價值係為越大」。作為具體性之評價值計算,係亦可藉由在邊緣候補點21之周邊之亮度變化區域處的亮度之極大值與極小值之間之差(ΔB=(B max-B min)),來作定義。或者是,係亦可作為亮度之梯度值來作定義。作為亮度值變化量之評價之例,在圖12之例中,係能夠計算在座標x1附近處之差ΔB等。
第2個的評價觀點,係為邊緣候補點21間之距離。由於構造物之外形輪廓應會連續性地相連結,因此,係將邊緣候補點21間之距離為近者定義為邊緣之符合程度為高。當邊緣候補點21間之距離為遠的情況時,檢測出附著在構造物之剖面上的塵埃等之與對象相異之物的邊緣的可能性係為高。例如,在圖10或圖14之例中,相對於編號#1之剖線20之以白色四角點所標示的邊緣候補點21a,編號#2之剖線20之以白色四角點所標示的邊緣候補點21a係為較近,編號#2之剖線20之以黑色四角點所標示的邊緣候補點21b係為較遠。該些,係對應於在圖14中之組合#1與組合#3。
因此,可以推測到,係以在對於編號#1之剖線20之邊緣候補點21a,而將編號#2之剖線20之邊緣候補點21a作了連結的情況(組合#1等)時,外形輪廓之邊緣之符合程度為較高。亦即是,電腦系統1,係針對組合,而以若是邊緣候補點21間之距離為越小則評價值會成為越大的方式,來進行計算。
在定量性地對於評價值進行計算的情況時,成為邊緣之場所,雖然可以說係如同上述第1觀點一般地而若是亮度變化量越大則邊緣之符合程度係為越高,但是,若是僅基於此觀點,則在除了現在所正注目之構造物以外的場所處之邊緣候補的評價值也有可能會變高。因此,在實施形態1中,係為了使外形輪廓之連續性亦被包含於評價中,而除了上述之第1觀點以外,亦進行適用上述之第2觀點,來對於邊緣之符合程度的評價值進行計算。電腦系統1,係基於該評價結果,來選擇被認定為邊緣之符合程度為最高的複數之邊緣點22。例如,組合#1係被選擇。
作為關於邊緣候補點21間之距離等之具體性的評價值計算,係從各剖線20而選擇任意之邊緣候補點21並作成如同圖14一般之組合,並將由該些之邊緣候補點21所成之外形輪廓線之評價值作為E來進行計算。評價值E,係為外形輪廓之連續性之評價值,並例如能夠藉由以下之式2來作定義。
在式2中之ΔB n,係為在第n個的剖線20處所選擇了的邊緣候補點21之周邊處之亮度的極大值與極小值之間之差。D n,n+1,係為在第n個的剖線20處所選擇了的邊緣候補點21與在第(n+1)個的剖線20處所選擇了的邊緣候補點21之間之距離。電腦系統1,係將所有的邊緣候補點21之組合之中之評價值E成為最大之組合,選擇、決定為邊緣點22。電腦系統1,係亦可作成藉由該些之邊緣點22所形成之外形輪廓、例如作為將邊緣點22依序作了連結的外形輪廓線,並將該外形輪廓線作為外形輪廓檢測結果。
但是,在決定上述評價值E成為最大之邊緣的方法中之計算,係會有符合於NP困難的情況。例如,當剖線20為存在有100根,並且在各剖線20處係存在有10個的邊緣候補點21的情況時,由於係存在有10的100次方之組合,因此,針對所有組合之評價值E之計算係為困難。因此,係亦可藉由近似性之方法,來概略性地求取出評價值E成為最大的邊緣候補點21之組合。例如,係將第n個的剖線20之任意之邊緣候補點21設為P n,並將與第n個的剖線20相鄰接之第(n+1)個的剖線20之任意之邊緣候補點21設為P n+1。將P n與P n+1之間之距離設為D,並將P n+1之邊緣候補點21之周邊之亮度的最大值與最小值之間之差設為ΔB n。於此情況,係將暫時性之評價值設為E temp,並藉由以下之式3來作定義。
之後,電腦系統1,係從第1個的剖線20之邊緣候補點21之中選擇1個的邊緣候補點21,並決定出相對於該邊緣候補點21而評價值E temp成為最大的第2個的剖線20之邊緣候補點21。針對第3個以後的剖線20之邊緣候補點21,亦係藉由同樣之方法來作決定。電腦系統1,係根據所得到的邊緣候補點21之組合,而計算出評價值E。之後,電腦系統1,係選擇第1個的剖線20之其他的邊緣候補點21,並進行相同之處理,並且根據所得到的邊緣候補之組合,而計算出評價值E。電腦系統1,係將藉由在上述第1個的剖線20處所選擇了的各邊緣候補點21所得到之邊緣候補點21之組合之中之評價值E為最高的組合,概略決定為評價值E成為最大之邊緣候補點21之組合。藉由此種近似性之方法,係能夠大幅度地削減計算時間,而能夠在有限的時間內實現自動外形輪廓檢測。決定邊緣點22之方法,係並不被限定於上述之方法。
[邊緣點以及外形輪廓線之檢測] 在圖10之藉由區域基準點12所被指定了的溝渠403之例中,作為溝渠403之外形輪廓,係得到有與以白色四角點所標示之15個的邊緣候補點21(21a)相對應之邊緣點22。圖15,係對於外形輪廓檢測結果之例作展示。電腦系統1,係亦可如同圖15一般地,藉由將該些之邊緣點22以線來作連接,而形成溝渠403之外形輪廓線24。此外形輪廓線24,係相當於外形輪廓檢測結果之一部分。
在圖15之例中,於對象畫像70處,係藉由將所被檢測出的邊緣點22(以白色圓點作標示)彼此依序以直線來作連接,而形成外形輪廓線24。在圖15之例中,外形輪廓線24,係表現在溝渠403之區域處的側壁以及底部之外形輪廓。溝渠403之區域之上面係被作開放,並藉由界面基準線11而被作區劃。
係並不被限定於此,電腦系統1,例如,係亦可基於複數之邊緣點22,而作為平滑化處理(smoothing),來作成近似曲線,並將其作為外形輪廓線24。又,係亦可省略外形輪廓線24,而僅藉由複數之邊緣點22來表現外形輪廓。當邊緣點22之數量係為充分多的情況時,係亦可藉由該些來表現外形輪廓。
又,電腦系統1,係亦可將如同圖15一般之身為外形輪廓檢測結果的邊緣點22或者是外形輪廓線24,顯示在GUI畫面60內、例如顯示在畫像欄601之對象畫像上。電腦系統1,係亦可將後述之尺寸計測結果8之尺寸值等,在GUI畫面60上而與外形輪廓線24等一同作顯示。
[遮罩或柱的情況時之外形輪廓檢測] 在上述之例中,雖係針對溝渠403的情況來作了展示,但是,在柱402等的情況時,亦能夠同樣的進行。圖16,係同樣的,而針對關連於遮罩401之外形輪廓檢測(特別是邊緣候補點之抽出)的情況作展示,圖17,係針對關連於柱402之外形輪廓檢測(特別是邊緣候補點之抽出)的情況作展示。另外,在圖16以及圖17之例中,作為在進行邊緣候補點21之抽出時之規則,係針對適用了前述之在亮度增加場所處而進行抽出之第1規則的情況作展示。於此情況,例如前述之溝渠403之外形輪廓之邊緣與柱402之外形輪廓之邊緣,係會成為相異之結果。
在圖16之例中,於某一遮罩401之區域內,係被指定有區域基準點12。電腦系統1,係從區域基準點12起朝向下側而拉出垂線13直到到達界面基準線11處為止,並抽出交點14。電腦系統1,在從區域基準點12起直到交點14為止之區域中,係抽出複數之X方向之剖線20。電腦系統1,在從區域基準點12起之上側之區域中,係抽出複數之徑向方向之剖線20。電腦系統1,係從各剖線20,而基於前述之第1規則等,來將邊緣候補點21作抽出。電腦系統1,係基於複數之邊緣候補點21之組合,來決定關連於遮罩401之邊緣點22。
如同圖示一般地,在遮罩401的情況時,在從區域基準點12起之上側之範圍中,係適用徑向方向之剖線20。藉由此,徑向方向之剖線20,由於係會經過具有凸形狀、梯形形狀之遮罩401之外形輪廓,因此,係能夠抽出遮罩401之外形輪廓之邊緣候補點21。
在圖17之例中,於某一柱402之區域內,係被指定有區域基準點12。電腦系統1,係從區域基準點12起朝向上側而拉出垂線13直到到達界面基準線11處為止,並抽出交點14。電腦系統1,在從區域基準點12起直到交點14為止之區域中,係抽出複數之X方向之剖線20。電腦系統1,在從區域基準點12起之下側之區域中,係抽出複數之徑向方向之剖線20。電腦系統1,係從各剖線20,而基於前述之第1規則等,來將邊緣候補點21作抽出。電腦系統1,係基於複數之邊緣候補點21之組合,來決定關連於柱402之邊緣點22。
[步驟S5:尺寸計測] 在步驟S5中,電腦系統1,係針對在上述步驟S4中所檢測出的外形輪廓資訊,來參照在步驟S2中所選擇了的定義資訊112,而進行尺寸計測處理,並得到尺寸計測結果8,並且顯示在GUI畫面60處。
在圖18中,例如係對於基於溝渠403之外形輪廓資訊來進行溝渠403的尺寸計測之例的示意說明圖作展示。作為前提,作為2維之對象畫像70處之外形輪廓資訊,係具備有如同前述一般之邊緣點22和外形輪廓線24之資訊。
圖18之(A),係對於針對溝渠深度(圖4之尺寸A4)進行計測的情況作展示。電腦系統1,係設定用以對於溝渠深度之尺寸A4進行計測的尺寸計測對象線1801。首先,溝渠深度之尺寸計測對象線1801,係可作為「從在步驟S1中所指定了的界面基準線11起,對於在縱方向上而最為遠離之外形輪廓的邊緣(在本例中,係為邊緣點p8)而垂直地拉出之線」,而定義之。電腦系統1,係藉由所設定了的尺寸計測對象線1801,來對於尺寸A4進行計測。
圖18之(B),係對於作為溝渠寬幅而針對在對應於材料界面413之界面基準線11之位置處的溝渠寬幅(圖4中之尺寸A1)進行計測的情況作展示。電腦系統1,係設定用以對於尺寸A1進行計測的尺寸計測對象線1802。電腦系統1,係取得身為「在步驟S3中所指定了的界面基準線11」與「溝渠403之外形輪廓」之間之2個的交點之邊緣點p1、p15,並能夠作為在該些之邊緣點間所拉出之線,而定義尺寸計測對象線1802。
圖18之(C),係對於作為溝渠寬幅而針對在從對應於材料界面413之界面基準線11之位置起而作為特定之距離d之30nm下方之位置處的溝渠寬幅進行計測的情況作展示。於此之d=30nm,係為使用者U1在定義資訊112處所指定、設定了的距離。如同前述之圖4之尺寸A3一般地,此係亦可並非為藉由距離而是藉由比例(%)所致之指定。電腦系統1,係在特定之距離之位置處,設定尺寸計測對象線1803。電腦系統1,係基於對象畫像之像素大小等的資訊,來計算出「距離30nm」在對象畫像上係對應於從界面基準線11起而分離了幾個的像素之位置。電腦系統1,係將「該計算出的位置之水平線(於X方向上而延伸存在之直線)」與「溝渠403之外形輪廓(外形輪廓線24)」之間之2個的交點(在本例中,係為端點1811、1812)作抽出。電腦系統1,係能夠作為在該些之2個的交點間所拉出之線,而定義尺寸計測對象線1803。
針對柱304和遮罩303之尺寸,係亦可同樣地進行計測。又,針對其他種類之尺寸,係亦可同樣地進行計測。例如,電腦系統1,係亦可對於根據構造物之外形輪廓之一部分區域所計算出的角度(例如側壁之角度)等進行計測。
圖18之(D),係對於針對溝渠403之側壁角度1804進行計測的情況作展示。在本例中,係基於定義資訊112,而以從界面基準線11起朝向下側而離開了所被指定之距離(例如30nm)之位置作為基準,來對於左側之側壁所成之角度1804進行計測。電腦系統1,係根據在溝渠403之外形輪廓之一部分之區域、在本例中係為左側之側壁處之於從界面基準線11起直到30nm下方之位置為止的區域1820中之邊緣點(在本例中,係為邊緣點p1~p3),來計算出關連於側壁之近似直線。或者是,電腦系統1,係亦可對於已根據前述之邊緣點22而計算出的外形輪廓線24之一部分作參照。之後,電腦系統1,係對於在所被指定了的位置處之水平線,而計算該近似直線或者是外形輪廓線24所成之角度1804。如此這般,係能夠對於在所被指定了的位置處之側壁角度進行計測。
又,作為其他種類之尺寸之例,電腦系統1,係亦可針對關於藉由構造物之外形輪廓(外形輪廓線24)與材料界面413(界面基準線11)所包圍的區域之面積、例如針對溝渠面積而進行計測。電腦系統1,係能夠基於界面基準線11、區域基準點12、定義資訊112以及所被檢測出的外形輪廓線24等,來對於對象之構造物之區域的面積進行計測。
在圖19中,係對於針對溝渠403之面積進行計測之例作展示。使用者U1,係在GUI畫面60處,基於定義資訊112,來作為計測對象尺寸之種類而指定面積,並針對對象畫像70而指定界面基準線11以及區域基準點12。電腦系統1,係基於所被指定了的界面基準線11以及區域基準點12,來如同前述一般地而檢測出邊緣點22和外形輪廓線24。電腦系統1,係將藉由「界面基準線11」以及「由複數之邊緣點22所致之外形輪廓線24」所構成的包含有區域基準點12之封閉區域作抽出。此封閉區域,係對應於溝渠403之區域。電腦系統1,係對於在所抽出的溝渠403之區域中所包含之像素數量進行計數,並基於像素資訊等來對於面積作計算。藉由此,係得到面積之計測結果。
[步驟S6:尺寸計測結果之輸出] 電腦系統1,係將身為步驟S5之結果的尺寸計測結果8之資料,記憶在記憶體資源102中,並藉由GUI畫面60來對於使用者U1作顯示。在尺寸計測結果8中,係亦可包含有在步驟S3中所被指定了的界面基準線11之位置座標資訊和區域基準點12之位置座標資訊等。
圖20,係對於顯示尺寸計測結果8的GUI畫面60之例作展示。在圖20之GUI畫面60中,係針對在前述之畫像欄601處之對象畫像70,而將尺寸計測對象構造物(例如溝渠403)之計測對象之尺寸(例如溝渠寬幅之尺寸A4)作重疊顯示。例如,係被顯示有對象尺寸之尺寸計測對象線(以白色箭頭來作標示),在該尺寸計測對象線處,係因應於需要而被附加有引線,並且被顯示有對象尺寸(例如「A4」/「Depth」)以及尺寸計測值(例如「100nm」)。與此一同地,在位於下側處之結果(Result)欄2001處,係於表中,針對各對象尺寸之每一者而分別顯示有尺寸計測值等之資訊。係並不被限定於此,作為其他之顯示例,係亦可更進而顯示對於尺寸計測對象線作規定之2點的位置座標等之資訊。
[實施形態1之效果等] 若依據實施形態1,則係設為「針對剖面畫像,而讓使用者U1藉由手動操作,來對於難以進行自動檢測之材料界面和尺寸計測對象構造物區域之概略的位置而作為界面基準線11以及區域基準點12而進行指定、設定,之後,基於界面基準線11以及區域基準點12來讓電腦系統1自動性地進行外形輪廓檢測以及尺寸計測」之半自動方式。因此,係能夠將在針對剖面畫像之尺寸計測的處理、作業中所需要之時間縮短,而能夠削減使用者U1所耗費之勞力。又,係能夠將起因於人的手動操作所導致之誤差之影響作降低。在先前技術例(比較例1、2)的情況時,由於係讓人類以目視估計來指定構造物之外形輪廓或者是對象尺寸場所,因此,誤差係為多,而該誤差係會反映於尺寸計測之精確度中。相對於此,若依據實施形態1,則由於係成為在以半自動方式來檢測出了外形輪廓之後,進行自動尺寸計測,因此,誤差係為少,並且尺寸計測之精確度亦變高。
在實施形態1中,係僅需要針對剖面畫像,而讓使用者U1藉由主觀判斷以及手動操作來相對於材料界面而指定界面基準線11,並針對尺寸計測對象構造物區域而概略地指定區域基準點12即可。電腦系統1,係基於所被指定了的界面基準線11以及區域基準點12,來藉由特定之演算法之處理,來檢測出構成剖面畫像內之構造物圖案之外形輪廓的邊緣。電腦系統1,係基於所檢測出的邊緣之資訊,來對於所被指定了的種類之尺寸進行計測。藉由此,若依據實施形態1,則使用者U1之主要的手動操作,由於係僅需要進行對於界面基準線11以及區域基準點12作指定之操作即可,因此,輸入之數量係為少,而能夠降低使用者U1所耗費之勞力。又,由於電腦系統1,係基於界面基準線11以及區域基準點12,來正確地進行外形輪廓檢測以及尺寸計測,因此,起因於人所導致的誤差係難以被反映至尺寸計測結果中。
在實施形態1中之半自動方式,相較於先前技術例之自動尺寸計測方式等,係亦至少具備有下述一般之第1優點以及第2優點。
[關於第1優點] 作為第1優點,係能夠將並不適合作為尺寸計測對象之構造圖案去除再進行尺寸計測。所謂「並不適合作為尺寸計測對象之構造圖案」,例如係可列舉出前述之崩潰或者是塵埃之附著等的構造物。
作為先前技術例,係亦存在有「基於圖案匹配/模版匹配來辨識出半導體之剖面構造,並檢測出所辨識出的剖面構造之外形輪廓/邊緣」之方法。但是,在此種方法中,係成為會針對基於圖案匹配/模版匹配而從對象畫像內所辨識、檢測出之亦包含有塵埃等之所有的物體,而進行尺寸計測。基於圖案匹配/模版匹配,就算是起因於崩潰、塵埃、攝影時之雜訊等所產生的部分,也會有被作為外形輪廓/邊緣而辨識、檢測出來並成為尺寸計測對象的情況。此種附著有塵埃等之部分,由於係並不合適,因此,係想要將其從尺寸計測對象中而去除。
在圖21中,係針對在包含有附著有塵埃的構造物圖案之對象畫像2100中的外形輪廓檢測以及尺寸計測結果之例作展示。假設在對象試料之剖面處係附著有起因於污染所導致的塵埃。在進行劈開基板之觀察的SEM處,係可能會產生此種塵埃之附著。在圖21之例中,於對象畫像2100內之某一溝渠2102的右側之側壁處,係具有與該塵埃相對應之塵埃部分2110。
在圖21之上部之(A)處,針對3個的溝渠2101~2103,係分別被檢測出有外形輪廓之邊緣(邊緣點22與將該些作連結之外形輪廓線),並進行有在從對應於材料界面之界面基準線11起而例如30nm下方之位置處的溝渠寬幅之測長。將在各溝渠2101~2103處之尺寸計測對象線2111~2113以箭頭來作標示。
此時,在本例中,係亦針對塵埃部分2110而進行有外形輪廓檢測以及尺寸計測。附著於溝渠2102之右側之側壁處的塵埃部分2110,係在溝渠2102之區域內以凸狀而突出,在突出有該凸狀之場所處,係被檢測出包含有邊緣點2105之外形輪廓線。在溝渠2102處之尺寸計測對象線2112,係被設定於從左側之側壁之外形輪廓線起直到該塵埃部分2110之外形輪廓線為止之間。因此,在尺寸計測對象線2112處之測長值,係成為較在並未附著有塵埃之溝渠構造(例如溝渠2101)處之測長值而更短之值。
相對於此,若依據實施形態1,則就算是在像是(A)一般之包含有塵埃部分2110之對象畫像2100的情況時,也能夠進行將塵埃部分2110去除之對策。在圖21之下部之(B)處,係展示有在實施形態1中之對策。在前述之手動操作之步驟中,使用者U1,係對於對象畫像2110之內容進行目視確認,當判斷對於存在有塵埃部分2110之溝渠2102而言係不適合進行測長的情況時,使用者U1,係並不針對該溝渠2102而指定區域基準點12。藉由此,例如在被指定有區域基準點12之溝渠2101、2103處,測長係被進行,但是,在溝渠2102處測長係並不會被進行。如此這般,係能夠將會成為不適當的測長結果之部分作去除。
作為其他變形例,係亦可設為以下之構成。與圖21之(A)相同的,在針對3個場所的溝渠而被指定有未圖示之區域基準點12並一旦得到了尺寸計測結果之後,使用者U1係在GUI畫面60處對於該些之尺寸計測結果進行確認。當使用者U1想要將關於包含有塵埃部分2110之溝渠403之尺寸計測結果去除的情況時,係對於被顯示在對象畫像內之區域基準點12藉由點擊等來進行操作並將其從ON狀態而變更為OFF狀態。依循於此操作,電腦系統1,係將關於該溝渠403之尺寸計測結果設為不採用,並與(B)相同的而亦將尺寸計測結果之顯示作消除。
[關於第2優點] 作為第2優點,就算是身為在自身與設計圖案或者是模版圖案之間有所乖離之構造圖案,亦能夠進行尺寸計測。所謂「在自身與設計圖案或者是模版圖案之間有所乖離之構造圖案」,例如係可列舉出如同在圖22中所示一般之構造物圖案。
在圖22之(A)中,例如係對於蝕刻加工之目的形狀之剖面構造的畫像2201作展示,在圖22之(B)中,係對於實際之蝕刻後之加工形狀之畫像2202作展示。(A)係對應於設計圖案等。如同將圖22之(A)與(B)作比較而可得知一般,在(B)中所示之溝渠403B之構造,其溝渠深度係為淺,而與(A)之溝渠403A之構造之間有所乖離。換言之,溝渠403B,相對於溝渠403A,溝渠深度之差異係為大。
於此種情況時,係難以藉由先前技術例之模版匹配方法,來讓使用有圖22之(A)之畫像2201的模版畫像與圖22之(B)之畫像2202相互匹配。於此情況,電腦系統,由於係並無法相互匹配,因此,係會判斷為並不存在有尺寸計測對象。
又,係亦難以事先準備相當於圖22(B)之畫像2202的模版畫像。一般而言,在對於藉由某一加工條件來進行了加工之半導體之剖面進行觀察並對於構造作確認的情況時,雖然係可得知加工目標之構造,但是,關於會起因於實際之加工而成為何種之構造一事,係在直到藉由電子顯微鏡來進行確認為止均無法得知。當然的,係亦多會有在手邊並不存在有最適當的蝕刻條件時之電子顯微鏡影像的情況。
相對於此,若依據實施形態1,則如同在圖22之(C)中所示一般,就算是並不存在有模版畫像,亦僅需要針對畫像2202而指定界面基準線11以及區域基準點12,便能夠對於溝渠403B之尺寸(例如溝渠深度2203)進行計測。
[複數之對象構造物] 另外,若依據實施形態1,則在步驟S3中,於GUI畫面60處,使用者U1,係亦能夠針對剖面畫像70內之複數之構造物圖案,而整批地設定界面基準線11和區域基準點12。
圖23,係對於「針對對象畫像70,而針對複數之構造物圖案,來將複數之區域基準點12等整批地作設定」之例作展示。在圖23之例中,於對象畫像70內,係包含有4個的遮罩401、4個的柱402以及3個的溝渠403。使用者U1,係進行在遮罩401與柱402之間之材料界面處而指定1根的界面基準線11之操作。又,使用者U1,係在各個的構造物之區域處,進行指定區域基準點12之操作。例如,使用者U1,係對於滑鼠等進行操作,而藉由游標609,來藉由對於各個的區域之位置依序進行點擊,而指定複數之區域基準點12。在本例中,係將針對遮罩401之區域基準點12以三角記號來作標示,並將針對柱402之區域基準點12以四角記號來作標示,並且將針對溝渠403之區域基準點12以圓記號來作標示。
如此這般,若依據實施形態1,則在對於複數之構造物進行測長時,相較於先前技術例,手動操作所耗費之勞力係為少。複數之材料界面,當該些之高度位置係為相同的情況時,係僅需要指定1根的界面基準線11即可。複數之構造物之區域,係只要對於各者的區域內之任意之位置概略地作指定即可,而並不需要區域基準點12之位置的嚴密性。
[2個以上的界面基準線] 在實施形態1中,雖係對於針對剖面畫像內之1個的材料界面而設定1個的界面基準線11的情況來作了說明,但是,係並不被限定於此。係亦同樣能夠針對剖面畫像內之2個以上的材料界面而設定2個以上的界面基準線11。
在圖24中,係對於在剖面畫像2400內而設定2個的界面基準線11(11A、11B)的情況作展示。在本例中,於剖面畫像2400內,係作為基層上之3層之構造物,而具備有第1層之構造物2401、第2層之構造物2402、第3層之構造物2403。假設各層之材料係為相異,而亮度係為相異。作為材料界面,係具備有第1層之構造物2401與第2層之構造物2402之間之第1界面、和第2層之構造物2402與第3層之構造物2403之間之第2界面。使用者U1,係在GUI畫面60處,對於此種剖面畫像2400,而在2個的材料界面之各者處,設定界面基準線11。在第1界面處,係被指定有界面基準線11A,在第2界面處,係被指定有界面基準線11B。
又,使用者U1,係能夠針對藉由與各個的材料界面相對應之界面基準線11所區分出之區域,而指定區域基準點12。在本例中,針對第1層之構造物2401、第2層之構造物2402、第3層之構造物2403,係被指定有區域基準點12A、12B、12C。針對藉由區域基準點12而被作了指定的各者之區域,係能夠進行外形輪廓檢測以及尺寸計測。例如,在區域基準點12B的情況時,如同在圖24之下部處所示一般,係從區域基準點12B起來對於上下之界面基準線11A、11B而分別拉出有垂線13。在本例中,電腦系統1,係針對包含有區域基準點12B之區域,而適用X方向之剖線20。電腦系統1,係在該區域內之複數之X方向之剖線20上,分別將邊緣候補點21作抽出。電腦系統1,係能夠基於此些之資訊,來檢測出關於包含有區域基準點12B之第2層之構造物2402的外形輪廓線,並對於所被指定了的尺寸(例如寬幅)進行計測。
又,圖25,係對於當在剖面畫像2500內係存在有高度位置為相異之2個的材料界面的情況時,設定高度位置為相異之2個的界面基準線11(11a、11b)的例子作展示。在本例中,於剖面畫像2500內,係具備有第1高度之構造物2501、第2高度之構造物2502、第3高度之構造物2503、第4高度之構造物2504。作為材料界面,係具備有構造物2501與構造物2502之間之第1材料界面、和構造物2503與構造物2504之間之第2材料界面。第1材料界面之高度與第2材料界面之高度係為相異。
使用者U1,係在GUI畫面60處,使用界面選擇GUI61,來配合於各個的材料界面之高度位置,而指定界面基準線11。在第1材料界面處,係被指定有界面基準線11a,在第2材料界面處,係被指定有界面基準線11b。在本例中,界面選擇GUI61,係為能夠在剖面畫像2500內,針對各個的場所而個別作為線段而進行指定之GUI。例如,使用者U1,係藉由滑鼠等來對於游標609進行操作,並針對各界面基準線11之每一者而分別指定起點與終點。藉由此,係能夠在所期望之位置處而拉出界面基準線11a、11b。之後,電腦系統1,係能夠基於各個的界面基準線11以及區域基準點12,來針對構造物2501~2504而進行外形輪廓檢測以及尺寸計測。
如此這般,當在剖面畫像內之複數之場所之材料界面之高度位置係為相異的情況時,係能夠進行對於高度位置為相異之界面基準線11作指定之對策。
在實施形態1中,雖係對於針對相異材料間之材料界面而設定界面基準線11的情況來作了說明,但是,係並不被限定於此,作為其他之變形例,係亦可在材料界面以外之場所處,而設定用以對於外形輪廓檢測等進行輔助之基準線。例如,在圖4或圖10中,係亦能夠以對於柱402之底部(bottom)作指示的方式,來設定X方向之基準線。又,當想要在畫像內而將任意之構造物之區域區分為複數區域的情況時,係亦可設定對於該區分作指示之基準線。電腦系統1,係能夠將該些之基準線,作為在外形輪廓檢測等之特定之處理上的邊界或者是端部來作利用。
[外形輪廓檢測系統] 上述實施形態1之尺寸計測系統以及方法,係能夠將圖5之直到步驟S4為止的功能部分,視為外形輪廓檢測系統以及方法,並作為此種外形輪廓檢測系統以及方法來作安裝。在此外形輪廓檢測系統以及方法中之電腦系統1,係將關連於在步驟S4中而從對象畫像所檢測出的構造物圖案之外形輪廓或者是邊緣之資訊,作記憶以及輸出。例如,電腦系統1,係在GUI畫面60處,對於使用者U1,而顯示如同圖15一般之包含有邊緣點22和外形輪廓線24之畫像。任意之系統(例如觀察裝置或檢查裝置等),係能夠利用藉由此外形輪廓檢測系統所產生、輸出的關連於外形輪廓或者是邊緣之資訊。
[變形例] 關於實施形態1,係可具有下述一般之各種之變形例。
在實施形態1中,因應於在剖面畫像中的材料界面之方向,界面基準線11係設為延伸存在於橫方向(X方向)上之直線,但是,係並不被限定於此。在變形例中,係亦能夠因應於對象試料之剖面畫像之內容,而將界面基準線11例如設為延伸存在於縱方向(Z方向)上之線。
[變形例1:界面基準線之調整功能] 作為實施形態1之變形例1之尺寸計測系統以及方法,係亦可具備有「當在構造物圖案之材料界面與使用者U1所指定了的界面基準線11之間關連於位置而存在有偏移的情況時,對於該偏移進行調整」之調整功能。
圖26,係對於關於在變形例1中之調整功能(換言之,界面基準線調整功能)的說明圖作展示。在圖26中,作為GUI畫面60之例,係除了畫像欄601以外,亦具備有針對界面基準線11之調整欄2601。
在前述之圖6之GUI畫面60上所指定、設定之界面基準線11之位置,係能夠成為對於尺寸計測對象構造物區域和計測對象尺寸作規定之基準。此界面基準線11,係可藉由如同前述之圖8一般之由使用者U1之手動操作所致之選擇或者是後述之由AI所致之推定等,來設定之。然而,在像是構成剖面畫像之區域間之邊界係並不明瞭的情況等時,由人類所目視設定或者是由AI所推定之界面基準線,係會有並非絕對會與實際之材料界面相互一致的情況。當此偏移成為某種程度以上之大小的情況時,係會有對於尺寸計測精確度造成大幅度的影響之可能性。
因此,在變形例1中之電腦系統1,係使用對象畫像之像素之縱方向的亮度資訊,來針對關連於界面基準線11之位置之偏移作調整。在變形例1中,若是在圖2之步驟S1中而畫像檔案被作選擇,則係顯示有如同圖26一般之GUI畫面60。電腦系統1,係在畫像欄601之對象畫像70之右側之調整欄2601處,顯示亮度值之平均圖2604(換言之,y座標之亮度值之平均分布)。此亮度值之平均圖2604,係為構成該對象畫像70之像素資料的各y座標(畫像內之縱方向之座標)之個別的亮度值之平均圖。在本例中,此圖,係將畫面內之縱軸設為對象畫像70之y座標,並將畫面內之橫軸設為在各y座標處之亮度值之平均值,而作顯示。
在圖2之步驟S3中,假設使用者U1係藉由手動操作來在對象畫像70上而設定了界面基準線11c。此界面基準線11c,係為當相對於實際之遮罩與柱之間之界面而存在有某種程度以上之偏離的情況,例如係為進入至柱側之區域內的情況。
當在此狀態下而想要進行調整的情況時,使用者U1係按下「Correct」按鍵2605。如此一來,電腦系統1,係在y座標之亮度值之平均分布(平均圖2604)上,而檢測出相當於界面之位置(位置2606)。此檢測,係能夠如同圖示一般地基於亮度變化之判斷來進行。之後,處理器,係以會與該位置2606相對合的方式,來對於界面基準線11作修正。在本例中,相對於修正前之界面基準線11c,修正後之界面基準線11d,係從修正前之界面基準線11c起而於縱方向上朝向上側移動並被作顯示。
作為使用有上述平均圖2604之界面位置之檢測的演算法,由於在遮罩401之部分與柱402之部分處,分布之平均亮度值係會有所相異,因此,係可適用針對該分布之一次微分進行計算而求取出來之手法。或者是,係可適用求取出該分布之局部極小值的手法等。上述界面之探索範圍,係可列舉出設定為「相對於使用者U1所設定了的界面基準線11c而於上下方向作適當之像素數之限定的範圍」之手法。
在變形例1中之調整功能,係可被包含於圖2之軟體110中,亦可作為其他之調整用軟體而事先準備並儲存在儲存裝置107等之中。若依據變形例1,則係能夠將當在界面基準線11處存在有大的偏離的情況時之對於尺寸計測精確度所造成之影響作降低。
作為其他之變形例,係亦可構成為,在設定界面基準線11之界面選擇GUI61(圖6)中,當作為初期狀態而顯示界面基準線11時,從最初起便針對對象畫像而使用上述調整功能,而自動性地決定界面基準線11並作顯示。
[變形例2:界面以外之基準線] 變形例2,係具備有將在剖面畫像內之構造物處的界面以外之場所作為基準線來作指定、設定之功能。
圖27之(A),係對於在變形例2中之針對某一剖面畫像2701所進行之基準線11C之設定例作展示,(B),係對於針對某一剖面畫像2701之基準線11D之設定例作展示。在(A)中,基準線11C,係相對於材料界面413,而被設定於縱方向(Z方向)上之下側之位置且柱402之區域內。在(B)中,基準線11D,係相對於材料界面413,而被設定於縱方向(Z方向)上之上側之位置且遮罩401之區域內。
例如,當使用者U1想要進行尺寸計測之場所係身為並不以材料界面413作為基準之場所的情況時,係並不需要將基準線(前述之界面基準線11)之位置設為與材料界面413相合致之位置。
作為具體例,在圖27之(A)中,假設係想要於從溝渠403之底部(底部2705)起朝向上側而離開特定之距離、例如20nm上方的位置處,而進行尺寸計測。對於在該位置處之尺寸計測對象線2710作展示。於此情況,在較材料界面413而更下側之位置處,係被指定有基準線11C。又,雖並未圖示,但是,在較基準線11C而更下側處,係被指定有區域基準點12。電腦系統1,係基於該些之基準線11C以及區域基準點12,來檢測出對應於溝渠403之區域的外形輪廓,並基於定義資訊112,來在尺寸計測對象線2710之位置處對於尺寸進行計測。
同樣的,在圖27之(B)中,當想要進行與(A)相同之位置處之尺寸計測的情況時,在較材料界面413而更上側之位置處,係被指定有基準線11D。在(B)中,亦同樣的,係能夠對於在尺寸計測對象線2710之位置處的尺寸進行計測。在(A)、(B)中,均同樣的,測長之位置係為相同,在尺寸計測對象線2710處之尺寸值係成為相同。不論是在何者之情況中,均同樣的,由於在尺寸計測對象線2710之位置處的尺寸,係並非為以材料界面413以及基準線11C、11D之位置作為基準所被規定之尺寸,因此係不會有問題。
又,在圖27之例中,溝渠403之底部(底部2705),係能夠基於藉由前述之方法所檢測出的外形輪廓之邊緣之位置座標資訊,來決定之。例如,係亦能夠將前述(圖15)之邊緣點22之中之Z方向之位置為位於最下側處的邊緣點22,設為溝渠403之底部2705。或者是,係亦能夠將Z方向之位置為相接近的複數之邊緣點22之平均值,設為底部2705。係能夠根據該底部2705,而依循於定義資訊112,來例如在20nm上方之位置處,設定尺寸計測對象線2710。
如同變形例2一般地,在步驟S3中所指定之基準線,係會有就算是從材料界面413起之偏離為大亦無妨的情況,又,係亦能夠意圖性地指定於材料界面413以外之場所處。在變形例2中之基準線11C、11D,係並非為具有對於材料界面413作指示之功能,而是具有對於對象之溝渠403之區域的一部分(例如頂部)概略性地作指示之功能。
另外,在圖27之下部之(C)處,係展示有在定義資訊112中而設定如同圖27之(A)、(B)之例一般之計測對象尺寸的例子。在前述之GUI畫面60處,係亦能夠設定或選擇此種尺寸。
[變形例3:區域基準點] 關於區域基準點12之功能,係亦可具有下述一般之變形例。
圖28,係對於關於變形例3之說明圖作展示。在圖28中,當於與圖10相同之對象畫像70處,而對於溝渠403指定區域基準點12的情況時,係在相較於圖10之例而於縱方向上更為上方之位置處,被指定有區域基準點12。此區域基準點12,係對於溝渠403之區域概略地作指示。
在變形例3中,係並非為如同圖10一般地而以區域基準點12之位置作為邊界來設定X方向之剖線20與徑向方向之剖線20,而是藉由其他之特定之方式來設定該些之2種類的剖線20。在圖28中,電腦系統1,係從區域基準點12起,不僅是朝向界面基準線11之方向拉出垂線13,而亦朝向身為相反側之Z方向負方向而拉出垂直線2801(作為一點鍊線來作圖示)。例如,作為預先之規定,電腦系統1,係在該些之垂線13以及垂直線2801上,在從界面基準線11之交點14起之Z方向下側,於特定之距離之位置處,而設定基準點16(以菱形之點來作標示)。之後,將從交點14起直到基準點16為止之矩形之區域2810,決定為抽出X方向之剖線20之第1區域,並將從基準點16起而更下側之半圓之區域2820,決定為抽出徑向方向之剖線20之第2區域。
從交點14起直到基準點16為止之距離,係亦可構成為能夠藉由軟體110或定義資訊112來作設定。又,在第1區域和第2區域處而抽出剖線20之間隔或數量,係亦可構成為能夠藉由軟體110或定義資訊112來作設定。
在變形例3中,係並不依存於區域基準點12所被指定的Z方向之位置地,而產生有2種類之剖線20。在圖23之例中,雖係在較區域基準點12更下側處而被設定有基準點16,但是,係並不被限定於此,就算是當在較區域基準點12更上側處而被設定有基準點16的情況時,也會成立。
[變形例4:區域基準點] 變形例4,係作為區域基準點12之功能,而不僅是使其具備有對於尺寸計測對象構造物區域概略作指示之功能,而亦使其具備有對於「對計測對象尺寸作規定之位置」作指定的功能。
在圖29中,係對於在變形例4中的對象畫像70、界面基準線11、區域基準點12、尺寸計測對象線2901等之例作展示。被作了指定的區域基準點12,係並不僅是對於溝渠403之區域概略地作指示,而亦對於如同藉由尺寸計測對象線2901所示一般之「用以對於溝渠寬幅(在圖4中之尺寸A3)進行測長之縱方向的位置」有所指定。換言之,在本例中,係將如同藉由尺寸計測對象線2901所示一般之「用以對於溝渠寬幅(尺寸A3)進行測長之縱方向的位置」,並非為藉由前述之定義資訊112中之距離或比例來作指定,而是藉由由使用者U1之手動操作所致之區域基準點12之位置而被作指定。
電腦系統1,係基於所被指定了的界面基準線11以及區域基準點12,來檢測出溝渠403之外形輪廓,並在所被指定了的區域基準點12之位置處,設定用以進行溝渠寬幅(尺寸A3)之測長之尺寸計測對象線2901,並且對於該尺寸A3進行計測。
在其他之例中,係亦能夠藉由區域基準點12,來作為計測對象尺寸而對於例如關連於溝渠深度(在圖4中之尺寸A4)之X方向的位置作指定。
在此變形例4中,關連於區域基準點12之位置之指定,由於係對於精細之位置作指定,因此,會些許增加使用者之負擔,但是,相較於如同比較例2一般之對於計測對象尺寸之2個點進行指定之方式,係僅需要進行1個點的指定。
[變形例5] 在實施形態1中,如同前述之圖21之例一般地,在圖5之步驟S3中,使用者U1,係在GUI畫面60處而對於剖面畫像作觀察,並確認是否存在有塵埃等之不適當的場所,並且以針對此種場所而並不指定區域基準點12的方式來將其從對象而去除。之後,電腦系統1,係以自動來實行外形輪廓檢測以及尺寸計測,並將結果作輸出。
作為變形例5,係亦可在圖5之步驟S4之外形輪廓檢測處理與步驟S5之尺寸計測處理之間,追加設置由使用者U1所進行之確認之步驟。此變形例5,係成為如同下述一般之處理、動作。在變形例5中,在圖5之步驟S4之外形輪廓檢測處理之後,係被設置有讓使用者U1在GUI畫面60處而對於外形輪廓檢測結果進行確認之步驟。在此追加之步驟中,電腦系統1,係在GUI畫面60處,針對剖面畫像,而將步驟S4之外形輪廓檢測之結果作重疊顯示。
圖30,係針對在變形例5中之追加之步驟中,針對對象畫像300而將外形輪廓檢測結果作顯示之例作展示。在圖30中,例如當針對3個的溝渠3001~3003而被指定有區域基準點12(12c、12d、12e)的情況時,該些之3個的溝渠之外形輪廓線(邊緣點22等)係被檢測出來,並作為外形輪廓檢測結果而被作顯示。使用者U1,係針對此些之外形輪廓檢測結果,而確認、判斷是否要將其直接作為對象而進行尺寸計測,在要進行的情況時,係按下GUI畫面60內之未圖示之尺寸計測實行按鍵。藉由此,電腦系統1,係基於該外形輪廓檢測結果而實行尺寸計測處理,並將尺寸計測結果作顯示。
或者是,使用者U1,當針對外形輪廓檢測結果之一部分的場所而想要將其從尺寸計測對象而去除的情況時,係對於該場所作指定。例如,係能夠藉由以游標609等來對於正被作顯示之區域基準點12再度進行指定之操作,來將該區域基準點12從ON狀態而變更為OFF狀態。例如,在溝渠3002處,係存在有塵埃部分3010,並被反映於外形輪廓檢測結果中。使用者U1,當想要將溝渠3002設為對象外的情況時,係對於區域基準點12d藉由點擊等來進行操作並將其設為OFF狀態。例如,區域基準點12d之顯示,係從代表ON狀態之顯示而被變更為代表OFF狀態之顯示。之後,使用者U1,係按下尺寸計測實行按鍵。藉由此,電腦系統1,係將包含有OFF狀態之區域基準點12d的溝渠3002設為對象外,並實行尺寸計測處理,並且將尺寸計測結果作顯示。
尺寸計測結果之顯示,例如係成為如同圖30之下部之(B)一般。關於溝渠3001、3003,係作為尺寸計測結果而例如被顯示有溝渠寬幅。如此這般,在變形例5中,使用者U1係能夠先對於外形輪廓檢測結果作觀察再決定尺寸計測對象。
<實施形態2> 使用圖31等,針對實施形態2之尺寸計測系統等進行說明。在實施形態2等之中的基本構成,係與實施形態1相同,以下,主要係針對在實施形態2等之中之與實施形態1相異之構成部分作說明。在實施形態1中,如同在圖10等中所示一般地,係展示有使用「延伸存在於X方向上之剖線20」與「徑向方向之剖線20」之2種的剖線20來檢測出構造物之外形輪廓之邊緣的方法。係並不被限定於此,使用有在徑向方向上之剖線20之邊緣之檢測,係也會有並非為必要的情況。實施形態2,係對於「並不使用徑向方向之剖線20地,而僅使用延伸存在於X方向(橫方向)上之剖線20來檢測出外形輪廓之邊緣」的方法作展示。
[僅使用有橫方向之剖線之外形輪廓檢測] 圖31,係對於在實施形態2中之「僅使用延伸存在於橫方向上之剖線20來檢測出構成柱402之外形輪廓之邊緣」的例子作展示。圖31之(A),係對於在某一對象畫像3100中之界面基準線11、區域基準點12、尺寸計測對象線3101等之例作展示。圖31之(B),係對於基於(A)所致的X方向之剖線20之設定例作展示。
如同(A)一般地,在柱402之構造中,假設係於在相對於與材料界面相對應之界面基準線11而於Z方向上朝向下側離開特定之距離、例如30nm之位置處,而進行針對柱寬幅(在圖4中之尺寸B3)之測長。於此情況,將針對該柱寬幅之尺寸計測對象線3101作展示。使用者U1,係配合於材料界面而指定界面基準線11,並在想要進行測長之柱402之區域內而指定區域基準點12。
在本例中,使用者U1,係在較尺寸計測對象線3101而在Z方向上為更下側之任意之位置處,指定區域基準點12。但是,於此,假設區域基準點12之Z方向之位置,係相對於對於身為計測對象尺寸之柱寬幅進行計測的Z方向之位置而位於更下側處(設為條件A)。
於此情況,電腦系統1,係如同(B)一般地,從所被指定了的區域基準點12起朝向界面基準線11而拉出垂線13並抽出交點14。電腦系統1,在區域基準點12與交點14之間之區域3110中,係抽出延伸存在於X方向上之複數之剖線20。剖線20,係身為相對於垂線13以及特定之距離(30nm)之方向而相垂直之直線。X方向之剖線20之產生的方法,係與實施形態1相同。在本例中,係抽出有編號#1~#10之10根的剖線20。
電腦系統1,係使用有取得了的複數之X方向之剖線20,來藉由與實施形態1相同之方法,而檢測出構成柱402之外形輪廓之邊緣。在本例中,係於在剖線20上而亮度有所減少之場所處,被檢測出有藉由白色四角點所標示之複數之邊緣候補點21和藉由黑色四角點所標示之邊緣候補點21。針對複數之邊緣候補點21,係基於前述之評價,而決定邊緣點22。例如,以白色四角點所標示之複數之邊緣候補點21,係被決定為構成柱402之外形輪廓線之邊緣點22。
電腦系統1,係能夠基於此種所被檢測出之邊緣之資訊以及定義資訊112,來針對在柱402處的與材料界面相對應之界面基準線11之下側之特定之距離(30nm)之位置處的尺寸計測對象線3101,而對於柱寬幅(尺寸B3)進行計測。如此這般,在本例中,使用有徑向方向上之剖線20之邊緣檢測係並非為必要。
另外,為了滿足條件A,係亦可如同下述一般地來構成。電腦系統1,係在對象畫像3100內,基於定義資訊112以及界面基準線11,來顯示針對身為計測對象尺寸之柱寬幅進行計測的位置之相當於尺寸計測對象線3101之參考的畫像,並在較該尺寸計測對象線3101而更下側之位置處,受理區域基準點12之指定。使用者U1,係能夠藉由觀看該尺寸計測對象線3101之參考之畫像,而在較其更下側之位置處,指定區域基準點12。
或者是,係亦能夠以亦可針對「使用者U1在較對於柱寬幅進行計測之位置而更上側處而指定了區域基準點12」的情況而採取對策的方式,來如同下述一般地而構成。電腦系統1,係並不僅是從所被指定了的區域基準點12起朝向上側拉出垂線13,而亦從區域基準點12起朝向下側拉出垂直線。電腦系統1,係在垂線13以及該垂直線上,設定抽出X方向之剖線20之範圍。例如,電腦系統1,係可「從交點14起直到下側之所被設定之距離之位置為止」地、或者是「從區域基準點12起直到下側之所被設定之距離之位置為止」地,而設定抽出X方向之剖線20之範圍。藉由此,來滿足條件A。
如同上述例一般地,在實施形態2中,係因應於區域基準點12和計測對象構造物以及尺寸,而將徑向方向之剖線20省略,並進行僅使用有X方向之剖線20之邊緣檢測,藉由此,係能夠實現外形輪廓檢測以及尺寸計測。
實施形態2,係亦可設為僅被安裝有「僅使用橫方向之剖線20來進行邊緣檢測」之功能的形態。或者是,實施形態2,係亦可設為具備有進行在X方向上之邊緣檢測之功能與進行在徑向方向上之邊緣檢測之功能(後述之實施形態3)之雙方,並且讓電腦系統1或者是使用者U1對於要使用何者之功能一事作選擇的形態。例如,電腦系統1,係亦可構成為受理在GUI畫面60處之定義資訊112和計測對象構造物(例如柱)之指定以及界面基準線11與區域基準點12之指定,並因應於該些之位置關係等,來判斷要使用何者之功能並自動性地作適用。
<實施形態3> 實施形態3,係對於「並不使用橫方向之剖線20地,而僅使用徑向方向之剖線20來檢測出外形輪廓之邊緣」的方法作展示。
[僅使用有徑向方向之剖線之外形輪廓檢測] 圖32,係對於在實施形態3中之「僅使用徑向方向之剖線20來檢測出構成溝渠403之外形輪廓之邊緣」的例子作展示。在圖32中,係對於在某一對象畫像3200中之界面基準線11、區域基準點12、尺寸計測對象線3201、徑向方向之剖線20等之例作展示。
例如,在像是圖32一般之以淺的溝渠構造(溝渠深度為較小之溝渠403)作為對象並進行外形輪廓檢測以及尺寸計測的情況時,係亦可在與材料界面相對應之界面基準線11上,指定、配置區域基準點12。於此情況,如同圖示一般地,前述之垂線13係並不存在。因此,在實施形態3中,電腦系統1,係在相對於區域基準點12而為下側之半圓之範圍3210中,僅設定徑向方向之剖線20。在本例中,係被設定有以編號#1~#7所標示之7根的剖線20。電腦系統1,係在徑向方向之剖線20上,檢測出溝渠403之外形輪廓之邊緣。在本例中,在各剖線20上係被檢測出有邊緣候補點21。基於邊緣候補點21,前述之邊緣點22係被決定。基於邊緣點22,係能夠形成溝渠403之外形輪廓線。
另外,在圖32中,電腦系統1,係亦可構成為:關於藉由使用者U1所被指定了的界面基準線11與區域基準點12之間之位置關係,就算是該些之縱方向之位置並未相互一致,當該些之位置之間之差乃身為特定之範圍內的較小之差的情況時,亦係視為在界面基準線11上而被指定有區域基準點12者,並適用在徑向方向上之邊緣檢測。
在本例中,作為計測對象尺寸之例,係設為溝渠深度(在圖4中之尺寸A4),並展示有相對應之尺寸計測對象線3201(以白色箭頭作標示)。電腦系統1,係能夠基於此種所被檢測出之邊緣之資訊以及定義資訊112,來針對被設定於「與溝渠403之頂部相對應之界面基準線11」與「基於外形輪廓線所得到的溝渠403之底部」之間之尺寸計測對象線3201,而對於溝渠深度進行計測。如此這般,在本例中,使用有X方向之剖線20之邊緣檢測係並非為必要。
關於實施形態3,亦係與實施形態2相同的,係亦可設為僅安裝有在徑向方向上之邊緣檢測之功能的形態,亦可設為具備有雙方之功能並且可針對所使用之功能進行選擇的形態,亦可設為讓電腦系統1來自動判斷所使用的功能之形態。
<實施形態4> 使用圖33等,針對實施形態4之推測系統以及方法進行說明。在實施形態4以及後述之實施形態5中,係以實施形態1等之尺寸計測系統以及方法作為基礎,並更進而追加由AI所致之機械學習。在實施形態4以及5中,係對於在圖5之步驟S3中之由使用者U1之手動操作所進行的界面基準線11以及區域基準點12之指定、設定的步驟部分,而適用AI之機械學習。
特別是,實施形態4之推測系統以及方法,係為僅將「針對在剖面畫像處的界面基準線11以及區域基準點12之機械學習以及推測」之部分作為系統以及方法而作了獨立化者。實施形態4之推測系統以及方法,係追加性地具備有「藉由電腦系統1,來針對關於剖面畫像之界面基準線11以及區域基準點12而進行機械學習,並根據輸入對象畫像來基於學習模型而推測出界面基準線11以及區域基準點12,並且對於使用者U1作提示」之步驟。後述之實施形態5,係相當於在實施形態1之尺寸計測系統以及方法中而追加有實施形態4之功能部分之形態。
藉由此,實施形態4,係成為易於根據剖面畫像來特定出材料界面和構造物圖案區域。實施形態5,係能夠將關連於「讓使用者U1藉由手動操作來輸入、指定、設定界面基準線11以及區域基準點12」之步驟所耗費的勞力作更進一步的降低,而能夠謀求作業全體之更進一步的效率化。
在實施形態4中之系統,換言之,係身為界面基準線以及區域基準點之推測系統、材料界面推測系統、尺寸計測對象構造物區域推測系統、計測對象尺寸推測系統等。
[機械學習之對象] 實施形態4,關連於機械學習之對象,係可具有下述之3個的形態。在實施形態4中,雖係特別針對下述3.的情況(圖34)來進行說明,但是,係並不被限定於此,亦可如同在變形例(圖38)中所示一般地,而採用下述1.或者是2.之形態。 1. 僅以界面基準線11作為對象而進行機械學習以及推測之形態。 2. 僅以區域基準點12作為對象而進行機械學習以及推測之形態。 3. 以界面基準線11以及區域基準點12之雙方作為對象而進行機械學習以及推測之形態。
在實施形態4中,電腦系統1,係使用剖面畫像、和在實施形態1中之尺寸計測結果中所包含的「包含有界面基準線11之位置座標資訊之資訊」以及「包含有區域基準點12之位置座標資訊之資訊」,來建構出包含有機械學習之模型的DB(資料庫,data base)。電腦系統1,係藉由對於使用有機械學習等之畫像辨識技術作利用,來實現在通常之畫像辨識中所難以檢測出來的材料界面(與其相對應之界面基準線11)和尺寸計測對象構造物區域(與其相對應之區域基準點12)之推測。
另外,在實施形態1中之尺寸計測結果8(圖2)中,係包含有在步驟S3中所被設定了的界面基準線11以及區域基準點12之資訊。或者是,係亦能夠以「針對在尺寸計測結果8中之尺寸值等之資訊,而另外將界面基準線11以及區域基準點12之資訊相互附加關連性」之形態來作保存。在實施形態4中,係對於該些之資訊作利用。
[電腦系統] 在圖33中,係對於身為實施形態4之推測系統的電腦系統1D之構成作展示。圖33之構成,概略性而言係與圖2相同,但是,作為相異之處,係具備有以下之構成。電腦系統1D,係具備有使用AI之機械學習來對於在剖面畫像中之界面基準線11和區域基準點12進行推測之功能。
在電腦系統1D之記憶體資源102、例如在RAM106中,係被儲存有包含學習、推測程式之軟體110D。此軟體110D,係為實現包含有在實施形態4中之AI之機械學習以及推測的處理功能之資料。電腦系統1D,係在儲存裝置107中,儲存有用以進行AI之機械學習等的DB140。DB140,係為軟體110D所進行處理之資料,並包含有關連於機械學習等之學習資料141、和學習模型資料142。
學習資料141,係為用以使AI學習之資料組,換言之,係為在機械學習中所需要之資料組、用以訓練模型之資料組,而包含有前述之畫像7等之資料。學習模型資料142,係為機械學習之模型之資料組,並身為基於學習資料141所被產生了的模型之資料,而包含有藉由學習而被作了最佳化之學習參數之資料。學習資料之內容,係如同在圖34等中所示一般。
[機械學習以及推測] 在圖34中,係對於在實施形態4中之相對於機械學習之學習模型200的輸入輸出之關係等之構成作展示。在學習階段中,電腦系統1D,係使用學習資料141,而進行學習模型200之建構以及訓練。學習模型200,係身為被設定有在學習模型資料142中所包含之學習參數之模型。學習資料141,係為包含有剖面畫像之像素資料、界面基準線11之座標、區域基準點12之座標(當存在有複數之點的情況時,係設為點#1、#2、…)等之資料。學習資料141,係能夠適用在過去而被實施形態1之系統所使用並被保存的「使用者U1在對象畫像中而指定了界面基準線11和區域基準點12之資料」。
在推測階段中,電腦系統1D,係將包含有實際成為尺寸計測等之對象的剖面畫像等之輸入資料201,輸入至最新之已完成訓練的學習模型200中。電腦系統1D,係針對輸入資料201,而藉由由學習模型200所進行之推測處理,來將推測結果作為輸出資料202而作輸出。輸出資料202,係身為根據輸入對象畫像所推測出的特徵量之資料,並身為包含有所推測出的界面基準線11(設為推測界面基準線11X)之座標、所推測出的區域基準點12(設為推測區域基準點12X)之座標等之資料。
電腦系統1D或者是其他之任意之系統,係可任意利用身為輸出資料202之推測結果3302(圖33)。例如,電腦系統1D,係亦可在GUI畫面60處,於對象畫像上,顯示身為推測結果3302之推測界面基準線11X以及推測區域基準點12X,並作為提供或推薦之資訊來對於使用者U1作提示。使用者U1,係在GUI畫面60處對於該些之推測界面基準線11X和推測區域基準點12X進行確認,並可將該些直接作使用,亦可進行修正再作使用。
在圖33中之電腦系統1D之處理器101,係實行所有的依循於從儲存裝置107所展開至RAM106上的軟體110D所致之處理。藉由此,如同圖34一般之關連於學習以及推測之處理功能係被實現。畫像資料3301,係身為新被輸入至AI中的畫像資料。例如,係從SEM2而將畫像7取得至操作用PC6處,並將該畫像7設為該畫像資料3301。將該畫像資料3301從操作用PC6而送訊至電腦系統1D處。電腦系統1D,係將該畫像資料3301作為學習資料141之一部分而作儲存。係並不被限定於此,例如,電腦系統1D,係亦可將從SEM2所取得了的畫像7之畫像資料3301,作為學習用資料。係亦可將被儲存於針對電腦系統1D而作了外接的其他之儲存裝置或者是DB伺服器等之中之畫像資料,作為學習用資料。
推測結果3302,係為由AI之學習模型200所致之推測結果之資料。電腦系統1D,係針對輸入資料201之對象畫像(例如從操作用PC6所被指定了的畫像),而作為學習模型200之輸出資料202來產生、記憶、輸出推測結果3302。電腦系統1D,係將推測結果3302對於操作用PC6作送訊。操作用PC6,係在GUI畫面60處,於與輸入對象畫像相對應之剖面畫像上,顯示作為該推測結果3302之推測界面基準線11X以及推測區域基準點12X(後述之圖37)。
[學習資料之積蓄] 電腦系統1D,係將學習資料141作積蓄。為此,係從SEM2或操作用PC6,而將畫像資料和攝影資訊111等之關連資訊、在過去之尺寸計測結果8中所包含之界面基準線11之座標以及區域基準點12之座標之資訊,積蓄在DB140之學習資料141內。以下,係以「在儲存裝置107之DB140中係已積蓄有學習資料141」一事作為前提。
[學習模型之產生] 電腦系統1D,係基於DB140之學習資料141,而建構、產生學習模型200。圖35,係對於機械學習之學習模型200之構成例作展示。在本例中,作為學習模型200,係使用有身為類神經網路之其中一例的CNN(卷積類神經網路)。此CNN,係將被輸入至輸入層中的畫像之像素資訊3501,對於中間層、輸出層而依序作傳輸並進行演算。藉由此,此CNN,係從輸出層而將所推測出的界面座標(推測界面基準線11X之座標)以及1個或複數之構造物區域座標(推測區域基準點12X之座標)作輸出。在中間層處,卷積層等係被反覆作多數層之堆積。界面座標,係身為關於代表材料界面413的界面基準線11之位置座標之推測值。構造物區域座標,係身為關於代表成為尺寸計測等之對象的構造物圖案之區域的區域基準點12之位置座標之推測值。
在圖34之學習階段中,係以會使「藉由身為CNN之學習模型200所被輸出的界面座標以及構造物區域座標」與「正確解答之界面座標以及構造物區域座標」之間之誤差成為最小的方式,而使中間層之參數(被包含於學習模型參數142中)被作調整。
在CNN中之具體性之層構造,係因應於所採用之學習模型而有所相異,於此並不針對詳細內容作限定。在實施形態4(圖35)中,作為所適用之學習模型200,雖係針對CNN的情況來作了展示,但是,係並不被限定於此,而可任意作適用。只要是身為能夠相對於像素資料等之畫像資訊之輸入而將界面座標以及構造物區域座標作輸出之機械學習之模型,則便可作適用。
[學習階段之流程] 圖36,係對於在實施形態4中之學習階段之學習處理流程作展示,並具備有步驟S41~S45。在步驟S41中,使用者U1,係在操作用PC6之顯示器之GUI畫面60處而對於GUI進行操作,並將對象畫像和該對象畫像之尺寸計測結果8之資料,讀入至電腦系統1D中。在步驟S42中,電腦系統1D,係將在步驟S41中所被讀入了的對象畫像以及尺寸計測結果8之資料中所包含之「包含有界面基準線11之座標以及1個以上的區域基準點12之座標之資料」,作為學習資料141來登錄、保存於DB140中。
為了進行AI之學習模型200之學習,若是並不存在有充分的學習資料,則係無法提升精確度。因此,電腦系統1D,係構成為並不進行學習模型200之學習,直到所登錄、積蓄了的學習資料之數量到達事先所設定之一定之數量以上為止。亦即是,在步驟S43中,電腦系統1D,係判斷作為學習資料141而被作了積蓄的學習資料之數量是否成為了事先所設定之一定之數量以上,當尚未成為一定之數量以上的情況時(N),係回到步驟S41處並反覆進行處理,在成為了一定之數量以上的情況時(Y),則係前進至步驟S44處。
在步驟S44中,電腦系統1D,係將被保持在儲存裝置107中之學習資料141中之對象畫像之像素資料和界面基準線座標以及1個以上的區域基準點座標,作為學習模型200之訓練資料(在圖34中之學習資料141)來取得之。
之後,在步驟S45中,電腦系統1D,係使用在步驟S44中所取得了的訓練資料(在圖34中之學習資料141),而進行學習模型200之學習、訓練,並產生、更新學習模型。如同前述一般,在學習中,對於學習模型200 (在圖35中之CNN),係作為輸入資料201而被輸入有訓練資料之對象畫像之像素資料,並以會使在作為推測結果而被作輸出的輸出資料202中之界面座標和構造物區域座標與訓練資料之正確解答之界面基準點11之座標和區域基準點12之座標成為相互接近的方式,來進行學習。
以下,列舉出關連於上述學習階段之GUI畫面60處的GUI之例。在前述之圖6之GUI畫面60處,係作為其中一個分頁標籤603,而被設置有「train」之分頁標籤。使用者U1,在進行模型學習的情況時,係對於「train」之分頁標籤進行點擊等之操作。電腦系統1D,係因應於該操作,而將GUI畫面60之內容/模式切換為模型學習用GUI畫面。使用者U1,係在模型學習用GUI畫面處,對於「File」按鍵進行操作,並藉由滑鼠等之操作來選擇在學習中所使用之對象畫像之檔案,並且對於「Enter」按鍵進行操作,而將所選擇了的檔案之資料作讀入。電腦系統1D,係除了所被選擇了的對象畫像之像素資料以外,亦進而作為被與該畫像相互附加有關連性之各種之資料,而將在尺寸計測結果8中之界面基準線11和區域基準點12等之資料作讀入。
[GUI畫面:推測階段] 圖37,係對於在推測階段處之GUI畫面60之顯示例作展示。圖37,係為推測功能之畫面例。本畫面,係具備有推測形態欄3701,在推測形態欄3701中,係作為推測對象,而能夠對於界面座標(換言之,界面基準線座標)和構造物區域座標(換言之,區域基準點座標)分別以ON/OFF來作選擇。在推測對象畫像欄3702處,所輸入之推測對象畫像係被作選擇並被作顯示。在推測結果畫像欄3703處,所被輸出了的推測結果資訊,係以被重疊在推測對象畫像上的態樣而被作顯示。在本例中,於推測結果畫像欄3703處,係被顯示有推測界面基準線11X、和關連於遮罩以及溝渠之推測區域基準點12X。係亦可針對推測對象之構造物種類,而構成為能夠在本畫面處作選擇。
[實施形態4之效果等] 若依據實施形態4之推測系統以及方法,則係能夠使用機械學習,來將在實施形態1處之半自動方式中的手動設定步驟部分作自動化,而能夠降低使用者U1之手動操作所耗費之勞力。
當然的,係亦可採用在實施形態4之系統以及方法中而追加有實施形態1~3之各種之功能或步驟的形態。
[變形例(1)] 作為實施形態4之變形例,係可設為下述一般之構成。在實施形態4中,如同圖34一般地,由學習模型200所進行之學習,係設為界面基準線11以及區域基準點12之雙方之學習。相對於此,在變形例中,係區分為界面基準線11之學習和區域基準點12之學習之2個學習。
圖38,係對於在變形例中的學習模型等作展示。(A),係針對第1學習模型200A作展示,(B),係針對第2學習模型200B作展示。在此變形例中,例如針對代表材料界面之界面基準線11之座標,係藉由第1學習模型200A來進行學習,針對代表成為尺寸計測等之對象的構造物圖案之區域之區域基準點12之座標,則係藉由第2學習模型200B來進行學習。學習模型200A、200B之構造,例如係能夠與圖35相同地而適用CNN。
在學習階段中,針對(A)之第1學習模型200A,係使用包含有界面基準線11之座標的學習資料141A來進行學習。針對(B)之第2學習模型200B,係使用包含有1個以上的區域基準點12之座標的學習資料141B來進行學習。
在推測階段中,對於(A)之第1學習模型200A,係作為輸入資料201A而被輸入有對象畫像,並作為輸出資料202A而被輸出有包含有推測界面基準線11X之座標之資料。對於(B)之第2學習模型200B,係作為輸入資料201B而被輸入有對象畫像,並作為輸出資料202B而被輸出有包含有推測區域基準點12X之座標之資料。
作為變形例,係可設為僅進行使用有(A)之第1學習模型200A之學習以及推測的系統以及方法,亦可設為僅進行使用有(B)之第2學習模型200B之學習以及推測的系統以及方法。
[變形例(2)] 作為實施形態4之其他變形例,係可設為下述一般之構成。在此變形例中,係具備有對於用以進行尺寸計測的基點座標進行推測之功能。在此變形例中,係將推測對象並非設為構造物圖案區域之區域基準點12之座標,而是設為在構造物圖案區域處的計測對象尺寸之位置。特別是,係將推測對象,設為計測對象尺寸之起點座標以及終點座標,換言之,係設為對於尺寸計測對象線作規定之2個點之座標。
圖39,係對於在此變形例中的學習模型200C等作展示。在學習階段中之學習資料141C,係包含有對象畫像之計測對象尺寸之起點、終點之座標的資料。從在推測階段中之學習模型200C而作為推測結果所被作輸出之輸出資料202C,係包含有計測對象尺寸之起點、終點之座標的資料。
圖40,係對於在此變形例中之於GUI畫面60處而顯示推測結果之例作展示。在本例中,於推測形態欄4001處,係被選擇有「尺寸之起點、終點之座標」。又,於尺寸形態欄4004處,係作為推測對象之尺寸種類,而例如被選擇有溝渠寬幅(middle CD)。在推測對象畫像欄4002處,係被顯示有推測對象畫像。在推測結果畫像欄4003處,係於推測對象畫像上,被描繪有作為推測結果之計測對象尺寸之起點4011以及終點4012之座標,並被與尺寸計測對象線4010一同作顯示。
<實施形態5> 使用圖41等,針對實施形態5之尺寸計測系統等進行說明。實施形態5,係為將實施形態1與實施形態4合併為一之形態,並為具備有前述之「以半自動方式所進行之外形輪廓檢測以及尺寸計測之功能」和「由機械學習所致之推測功能」之雙方之功能的形態。
實施形態5之系統以及方法,在學習階段中,係藉由在實施形態1中之系統之功能,來讓使用者U1針對對象畫像而指定界面基準線11以及區域基準點12,並以半自動方式來進行外形輪廓檢測以及尺寸計測,並且將包含有此時之界面基準線11以及區域基準點12的資料,作為學習資料141而作積蓄。實施形態5之系統以及方法,係使用該學習資料141,而對於學習模型200進行訓練。
實施形態5之系統以及方法,在推測階段中,係藉由實施形態4之系統之功能,來針對輸入對象畫像,而使用學習模型200,來作為推測結果之輸出而輸出代表材料界面之推測界面基準線11X以及代表尺寸計測對象構造物區域之1個以上的推測區域基準點12X。實施形態5之系統以及方法,係基於該推測結果,來進行對象畫像之外形輪廓檢測以及尺寸計測。實施形態5之系統以及方法,係亦可構成為對於使用者U1而在GUI畫面60處顯示推測界面基準線11X以及推測區域基準點12X,並成為能夠進行由使用者U1所致之確認和修正。
[尺寸計測系統] 圖41,係對於身為實施形態5之尺寸計測系統的電腦系統1E之構成例作展示。此電腦系統1E,係為將圖2之電腦系統1與圖33之電腦系統1D合併為一的系統。此電腦系統1E,係將藉由半自動方式所得到的尺寸計測結果自動性地作為學習資料141而作積蓄,並藉由學習、推測功能,來針對界面基準線11以及區域基準點12而進行學習、推測。此電腦系統1E,係將由學習模型所得到的推測結果4102(推測界面基準線11X以及推測區域基準點12X)顯示在GUI畫面60處,並進行使用有推測結果4102之自動性的尺寸計測,並且將尺寸計測結果4102(8)顯示在GUI畫面60處。
在電腦系統1E之記憶體資源102、例如在RAM106中,係被儲存有包含實施形態1中之尺寸計測程式之軟體110、和包含實施形態4之學習、推測程式之軟體110D。處理器101,係藉由進行依循於軟體110以及軟體110D之處理,而實現各功能。軟體110,係使用由軟體110D所得到之推測結果4102,而亦實現自動性地進行尺寸計測之功能。又,在實施形態5中,係亦可因應於模式設定,而讓使用者U1選擇是要使用在實施形態1中之以半自動方式所進行的手動設定還是在實施形態4中之由推測功能所進行之自動推測。
在儲存裝置107中,除了與實施形態1相同之資料、資訊以外,亦被保存有由軟體110D所致之推測結果4102。又,在其他之儲存裝置107D中,係具備有與實施形態4相同之DB140。係亦可將儲存裝置107與儲存裝置107D統整為一。
對象之畫像7以及與其相關連之攝影資訊111和定義資訊112,係與實施形態4相同的,能夠從SEM2或操作用PC6來輸入至電腦系統1E中,並保存於儲存裝置107或儲存裝置107D中。電腦系統1E,係將推測結果4102和尺寸計測結果4101(8)對於操作用PC6作送訊,操作用PC6,係在GUI畫面60處,顯示對象之畫像7、推測結果4102、尺寸計測結果4101(8)等。
[自動尺寸計測] 圖42,係對於在實施形態5中之自動尺寸計測之處理流程作展示,並具備有步驟S51~59。在步驟S51中,電腦系統1E,係基於從操作用PC6而來之使用者U1之輸入操作,而將尺寸計測對象之畫像7、攝影資訊111以及定義資訊112作輸入,並進行由在實施形態1中之半自動方式中的尺寸計測功能,來進行尺寸計測,而得到尺寸計測結果8。在操作用PC6之GUI畫面60處,係被顯示有畫像7以及尺寸計測結果8。
在步驟S52中,電腦系統1E,係根據步驟S51之尺寸計測結果8(包含有界面基準線11以及區域基準點12之資料),而自動性地產生學習用之學習資料141,並登錄在DB140中。在步驟S53中,電腦系統1E,係使用所選擇了的學習資料141,而進行學習模型200(例如與圖34相同)之建構以及訓練。
在步驟S54中,電腦系統1E,係確認由學習模型所進行的推測之精確度是否為充分。當為充分的情況時(Y),係前進至步驟S57處,當並不充分的情況時(N),係前進至步驟S55處。在步驟S55中,電腦系統1E,係確認學習模型是否有成為過度學習,當為過度學習的情況時(Y),係前進至步驟S56處,當並非為過度學習的情況時(N),係回到步驟S52處。在步驟S56中,電腦系統1E,係對於在學習中所使用之學習資料141再度作選擇,並回到步驟S53處。
在步驟S57中,電腦系統1E,係將具有充分的精確度之學習模型,作為已完成學習之模型而作登錄。在步驟S58中,電腦系統1E,係基於在操作用PC6處之使用者U1之操作,而將尺寸計測對象之畫像7作輸入。又,使用者U1,係在GUI畫面60處,選擇全自動尺寸計測模式。在步驟S59中,電腦系統1E,係針對身為輸入畫像之對象畫像,而以全自動尺寸計測模式來進行尺寸計測。作為步驟S59之詳細內容,例如係亦可設為以下之構成。
作為第1處理例,電腦系統1E,係並不將推測結果4102對於使用者U1作提示地,而自動性地一直進行至外形輪廓檢測以及尺寸計測為止。於此情況,電腦系統1E,係將輸入畫像之像素資料,輸入至推測功能之學習模型中,並作為推測結果4102,而得到推測界面基準線11X以及推測區域基準點12X。電腦系統1E,係使用推測界面基準線11X以及推測區域基準點12X之位置座標資訊,來從對象畫像而檢測出對象構造物之外形輪廓,並基於所檢測出之外形輪廓等,來對於所被指定了的尺寸進行計測,並得到尺寸計測結果4101。電腦系統1E,係將尺寸計測結果4101(8)對於操作用PC6作送訊,並在GUI畫面60處顯示尺寸計測結果4101(8)。
作為第2處理例,電腦系統1E,係將推測結果4102對於使用者U1作提示,並在讓使用者U1對於推測結果4102進行了確認之後,再進行至外形輪廓檢測以及尺寸計測。於此情況,電腦系統1E,係將輸入畫像之像素資料,輸入至推測功能之學習模型中,並作為推測結果4102,而得到推測界面基準線11X以及推測區域基準點12X。電腦系統1E,係將包含有推測界面基準線11X以及推測區域基準點12X之推測結果4102,對於操作用PC6作送訊。操作用PC6,係在GUI畫面60處,於對象畫像上,顯示推測結果4102之推測界面基準線11X以及推測區域基準點12X。使用者U1,係在GUI畫面60處對於推測結果4102進行確認,當要直接作適用的情況時,係藉由特定之按鍵等之操作,來直接作適用,當要進行修正的情況時,係先藉由手動操作來進行修正,之後再作適用,當想要拒絕(非適用)的情況時,係藉由特定之按鍵等之操作來拒絕。在使用者U1對於推測結果4102作確認並決定作適用的情況時,電腦系統1E,係從對象畫像來使用所被適用之推測界面基準線11X以及推測區域基準點12X而檢測出外形輪廓,並基於所檢測出之外形輪廓等,來對於所被指定了的尺寸進行計測,並得到尺寸計測結果4101。電腦系統1E,係將尺寸計測結果4101(8)對於操作用PC6作送訊,並在GUI畫面60處顯示尺寸計測結果4101(8)。
[實施形態5之效果等] 若依據實施形態5之尺寸計測系統以及方法,則係存在有如同下述一般之效果。使用者U1,係藉由以實施形態1之半自動方式來進行測長作業,而能夠並不刻意性地來積蓄學習資料。若依據實施形態5,則係使用被積蓄了的學習資料,來對於在實施形態4中之學習模型進行訓練,而能夠將材料界面和構造物區域等之推測的精確度提高。又,係能夠使用由學習模型所致之推測結果,來更為容易且正確地設定界面基準線11和區域基準點12,而能夠使測長作業更加效率化。
以上,雖係針對本揭示之實施形態來作了具體性的說明,但是,本揭示係並不被限定於前述之實施形態,在不脫離其要旨的範圍內,係可作各種之變更。各實施形態,除了必須構成要素以外,係可進行構成要素之追加、削除、置換等。在並未特別作限定的情況時,各構成要素係可為單數,亦可為複數。係亦可採用將各實施形態和變形例作了組合的形態。
1:尺寸計測系統(電腦系統) 2:SEM 6:用戶端終端裝置(操作用PC) 7:畫像 8:尺寸計測結果 11:界面基準線 12:區域基準點 13:垂線 14:交點 20:剖線(line profile) 21:邊緣候補點 60:GUI畫面 70:對象畫像 101:處理器 102:記憶體資源 111:攝影資訊 112:定義資訊 401:遮罩 402:柱 403:溝渠 U1:使用者
[圖1]係為對於包含有實施形態1之尺寸計測系統的系統之構成例作展示之圖。 [圖2]係為對於實施形態1之尺寸計測系統的作為電腦系統之構成例作展示之圖。 [圖3]係為在實施形態1中,對於SEM之構成例作展示之圖。 [圖4]係為在實施形態1中,對於半導體裝置之構造和尺寸等作展示之圖。 [圖5]係為對於在實施形態1之尺寸計測方法中的處理流程作展示之圖。 [圖6]係為在實施形態1中,對於GUI畫面之例作展示之圖。 [圖7]係為在實施形態1中,對於定義資訊之例作展示之圖。 [圖8]係為在實施形態1中,對於剖面畫像以及界面選擇GUI之例作展示之圖。 [圖9]係為在實施形態1中,對於剖面畫像以及區域選擇GUI之例作展示之圖。 [圖10]係為在實施形態1中,對於在剖面畫像中的外形輪廓檢測演算例作展示之圖。 [圖11]係為在實施形態1中,對於在剖面畫像中的外形輪廓檢測演算例作展示之圖。 [圖12]係為在實施形態1中,對於剖線之圖表作展示之圖。 [圖13]係為在實施形態1中,對於在邊緣候補抽出中而適用第2規則的情況之例作展示之圖。 [圖14]係為在實施形態1中,對於邊緣候補之組合之例作展示之圖。 [圖15]係為在實施形態1中,對於所被檢測出的外形輪廓(邊緣點以及外形輪廓線)之例作展示之圖。 [圖16]係為在實施形態1中,對於有關於遮罩之外形輪廓檢測之例作展示之圖。 [圖17]係為在實施形態1中,對於有關於柱之外形輪廓檢測之例作展示之圖。 [圖18]係為在實施形態1中,對於計測對象尺寸之例作展示之圖。 [圖19]係為在實施形態1中,對於針對構造物之面積進行計測之例作展示之圖。 [圖20]係為在實施形態1中,對於顯示尺寸計測結果的GUI畫面之例作展示之圖。 [圖21]係為在實施形態1中,對於在附著有塵埃的情況時之剖面畫像等之例作展示之圖。 [圖22]係為在實施形態1中,對於蝕刻之加工目標圖案之畫像與實際之加工後的畫像之例作展示之圖。 [圖23]係為在實施形態1中,對於在剖面畫像內而將複數之區域基準點等整批地作指定之例作展示之圖。 [圖24]係為在實施形態1中,對於在剖面畫像內而設定2個的界面基準線之第1例作展示之圖。 [圖25]係為在實施形態1中,對於在剖面畫像內而設定2個的界面基準線之第2例作展示之圖。 [圖26]係為作為實施形態1之變形例1,而針對有關於界面基準線之調整功能的GUI畫面之例作展示之圖。 [圖27]係為作為實施形態1之變形例2,而對於在將界面以外作為基準線的情況時之剖面畫像等作展示之圖。 [圖28]係為作為實施形態1之變形例3,而針對剖線(line profile)之其他之設定方法作展示之圖。 [圖29]係為作為實施形態1之變形例4,而針對使用有區域基準點的尺寸計測對象線之設定方法作展示之圖。 [圖30]係為作為實施形態1之變形例5,而針對使用有區域基準點的尺寸計測對象之ON/OFF之設定方法作展示之圖。 [圖31]係為針對在實施形態2之尺寸計測系統中的橫方向之剖線之設定方法作展示之圖。 [圖32]係為針對在實施形態3之尺寸計測系統2中的徑向方向之剖線之設定方法作展示之圖。 [圖33]係為對於實施形態4之推測系統的作為電腦系統之構成例作展示之圖。 [圖34]係為在實施形態4中,對於學習模型之輸入輸出之構成作展示之圖。 [圖35]係為在實施形態4中,對於學習模型之構成作展示之圖。 [圖36]係為在實施形態4中,對於學習處理流程作展示之圖。 [圖37]係為在實施形態4中,對於推測功能之GUI畫面之例作展示之圖。 [圖38]係為對於在實施形態4之變形例中的學習模型之輸入輸出之構成作展示之圖。 [圖39]係為對於在實施形態4之變形例中的學習模型之輸入輸出之構成作展示之圖。 [圖40]係為對於在實施形態4之變形例中的GUI畫面之例作展示之圖。 [圖41]係為對於實施形態5之尺寸計測系統的作為電腦系統之構成例作展示之圖。 [圖42]係為在實施形態5中,對於尺寸計測處理流程作展示之圖。 [圖43]係為對於在相對於實施形態之比較例1中的針對畫像而設定用以對於外形輪廓檢測作輔助的點和線之例作展示之圖。 [圖44]係為對於在相對於實施形態之比較例2中的針對畫像而設定用以對於尺寸計測作輔助的點和線之例作展示之圖。
1:尺寸計測系統(電腦系統)
2:SEM
6:用戶端終端裝置(操作用PC)
7:畫像
8:尺寸計測結果
60:GUI畫面
101:處理器
102:記憶體資源
103:通訊介面
104:輸入輸出介面裝置
105:ROM
106:RAM
107:儲存裝置
110:軟體
111:攝影資訊
112:定義資訊
U1:使用者

Claims (19)

  1. 一種尺寸計測系統,係對於作為包含有亮度為相異之複數之區域的畫像而被作顯示之構造物的尺寸進行計測,並具備有: 電腦系統,係具備有處理器、和儲存前述處理器所進行處理的資料之記憶體資源;和 顯示器,係顯示有被進行有由使用者所致之手動操作的圖形使用者介面(GUI), 前述處理器,係基於在前述GUI上所被進行的前述使用者之手動操作,來求取出用以特定出前述複數之區域間之邊界之一部分的基準線以及該基準線之位置資訊、和被設定在前述複數之區域之任一者之區域內的基準點以及該基準點之位置資訊, 並使用前述基準線與前述基準點,來檢測出在前述畫像中之前述構造物之外形輪廓或者是邊緣, 並且使用該所檢測出的外形輪廓或者是邊緣之資訊,來對於前述構造物之尺寸進行計測。
  2. 如請求項1所記載之尺寸計測系統,其中, 前述處理器,係在被設定於前述基準點與前述基準線之間之垂線上,設定複數之於與前述基準線相平行之方向上而延伸存在的剖線, 並在該剖線上,基於構成剖線之像素的亮度變化來抽出前述外形輪廓或者是邊緣之候補, 並且基於所被抽出的候補,來檢測出前述外形輪廓或者是邊緣。
  3. 如請求項1所記載之尺寸計測系統,其中, 前述處理器,係在從前述基準點起而延伸存在於徑向方向上的位置上,設定複數之剖線, 並在該剖線上,基於構成該剖線之像素的亮度變化來抽出前述外形輪廓或者是邊緣之候補, 並且基於所被抽出的候補,來檢測出前述外形輪廓或者是邊緣。
  4. 如請求項1所記載之尺寸計測系統,其中, 前述處理器,係在被設定於前述基準點與前述基準線之間之垂線上,設定複數之於與前述基準線相平行之方向上而延伸存在的第1剖線, 並在從前述基準點起而延伸存在於徑向方向上的位置上,設定複數之第2剖線, 並在前述第1以及第2剖線上,基於構成該第1以及第2剖線之像素的亮度變化來抽出前述外形輪廓或者是邊緣之候補, 並且基於所被抽出的候補,來檢測出前述外形輪廓或者是邊緣。
  5. 如請求項1所記載之尺寸計測系統,其中, 前述處理器,係使用所檢測出的前述外形輪廓或者是邊緣之資訊、和對於計測對象尺寸作規定之定義資訊,來求取出前述構造物之尺寸。
  6. 如請求項1所記載之尺寸計測系統,其中, 前述基準線,係被對於前述畫像內之材料界面而作指定。
  7. 如請求項1所記載之尺寸計測系統,其中, 前述電腦系統,係提供將在前述GUI上所被作設定之前述基準線調整至在前述構造物上的較為確定之基準線位置處的調整功能。
  8. 如請求項1所記載之尺寸計測系統,其中, 前述畫像,係為被形成有遮罩、柱或者是溝渠之中之至少其中一者的半導體裝置之剖面畫像。
  9. 如請求項2~4中之任一項所記載之尺寸計測系統,其中, 前述處理器,係針對在複數之前述剖線處的前述外形輪廓或者是邊緣之候補,而作成該候補之組合, 並基於根據該候補間之距離或者是亮度之變化量所得到的評價值,來對於前述外形輪廓或者是邊緣作選擇,藉由此而檢測出前述外形輪廓或者是邊緣。
  10. 如請求項1所記載之尺寸計測系統,其中, 前述處理器,係在被顯示於前述GUI處之前述畫像上,將所被指定了的前述基準線以及前述基準點作重疊顯示。
  11. 如請求項1所記載之尺寸計測系統,其中, 前述處理器,係在被顯示於前述GUI處之前述畫像上,將所被檢測出的前述外形輪廓或者是邊緣作重疊顯示。
  12. 如請求項1所記載之尺寸計測系統,其中, 前述處理器,係在被顯示於前述GUI處之前述畫像上,將所被計測出的前述尺寸作重疊顯示。
  13. 如請求項1所記載之尺寸計測系統,其中, 前述電腦系統,係具備有儲存包含有前述畫像、前述基準線以及前述基準點之學習用資料的儲存裝置, 在前述記憶體資源中,係被安裝有以前述畫像作為輸入並且以針對該畫像之前述基準線以及前述基準點作為輸出之學習模型, 前述處理器,係使用藉由前述學習模型所推測出的針對新的輸入畫像之前述基準線以及前述基準點之資訊,來檢測出在該新的輸入畫像中所包含之前述構造物之外形輪廓或者是邊緣,並且使用該所檢測出的外形輪廓或者是邊緣之資訊,來對於前述構造物之尺寸進行計測。
  14. 如請求項13所記載之尺寸計測系統,其中, 前述處理器,係使用被儲存於前述儲存裝置中之前述學習用資料,來訓練前述學習模型。
  15. 如請求項13所記載之尺寸計測系統,其中, 前述處理器,係將前述畫像、和基於前述使用者之手動操作而針對該畫像所求取出的前述基準線之位置資訊以及前述基準點之位置資訊,作為前述學習用資料而積蓄在前述儲存裝置中。
  16. 一種尺寸計測方法,係使用尺寸計測系統,來對於作為包含有亮度為相異之複數之區域的畫像而被作顯示之構造物的尺寸進行計測,該尺寸計測系統,係具備有處理器、和儲存前述處理器所進行處理之資料之記憶體資源、以及被顯示有圖形使用者介面(GUI)之顯示器, 該尺寸計測方法,係基於針對被顯示於前述GUI處之前述構造物之畫像所被實行的前述尺寸計測系統之使用者之手動操作,來設定用以特定出前述複數之區域間之邊界之一部分的基準線、和被指定於前述複數之區域之任一者之區域內的基準點, 並取得該基準線以及基準點之位置資訊, 並使用前述基準線與前述基準點,來檢測出前述構造物之外形輪廓或者是邊緣,並且使用該所檢測出的外形輪廓或者是邊緣之資訊,來對於前述構造物之尺寸進行計測。
  17. 如請求項16所記載之尺寸計測方法,其中, 係在被設定於前述基準點與前述基準線之間之垂線上,設定複數之於與該基準線相平行之方向上而延伸存在的剖線, 並在該剖線上,基於構成各剖線之像素的亮度變化來抽出前述外形輪廓或者是邊緣之候補, 並且基於該所被抽出的候補,來檢測出前述外形輪廓或者是邊緣。
  18. 如請求項16所記載之尺寸計測方法,其中, 係在從前述基準點起而延伸存在於徑向方向上的位置上,設定複數之剖線, 並在該剖線上,基於構成各剖線之像素的亮度變化來抽出前述外形輪廓或者是邊緣之候補, 並且基於該所被抽出的候補,來檢測出前述外形輪廓或者是邊緣。
  19. 一種非揮發性記錄媒體,係記憶有程式,該程式,係為了使用具備有被顯示有圖形使用者介面(GUI)之顯示器的電腦,來對於作為包含有亮度為相異之複數之區域的畫像而被作顯示之構造物的尺寸進行計測,而對於前述電腦來使其實行以下之步驟: 基於針對被顯示於前述GUI處之前述構造物之畫像所被實行的前述尺寸計測系統之使用者之手動操作,來設定用以特定出前述複數之區域間之邊界之一部分的基準線、和被指定於前述複數之區域之任一者之區域內的基準點之步驟;和 取得該基準線以及基準點之位置資訊之步驟;和 使用前述基準線與前述基準點,來檢測出前述構造物之外形輪廓或者是邊緣之步驟;和 使用該所檢測出的外形輪廓或者是邊緣之資訊,來對於前述構造物之尺寸進行計測之步驟。
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