特許 6018802 寸法測定装置、及びコンピュータープログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6018802

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】寸法測定装置、及びコンピュータープログラム

(51)【国際特許分類】

   G01B 15/00 20060101AFI20161020BHJP

   G01B 15/04 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   G01B15/00 K

   G01B15/04 K

【請求項の数】14

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2012-123886(P2012-123886)

(22)【出願日】2012年5月31日

(65)【公開番号】特開2013-250104(P2013-250104A)

(43)【公開日】2013年12月12日

【審査請求日】2015年2月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテクノロジーズ

(74)【代理人】

【識別番号】100100310

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 学

(74)【代理人】

【識別番号】100098660

【弁理士】

【氏名又は名称】戸田 裕二

(74)【代理人】

【識別番号】100091720

【弁理士】

【氏名又は名称】岩崎 重美

(72)【発明者】

【氏名】皆川 剛

(72)【発明者】

【氏名】豊田 康隆

【審査官】 岸 智史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０５２８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０９４４３９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ １５／００−１５／０８

Ｇ０１Ｎ ２３／００−２３／２２７

Ｈ０１Ｊ ３７／００−３７／２９５

Ｈ０１Ｌ ２１／６４−２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

評価対象パターンの評価基準となる第一の輪郭データと、評価対象パターンである第二の輪郭データとの間の寸法測定を行う寸法測定装置において、
当該第一の輪郭データ上の点と、第二の輪郭データ上の点を対応付ける演算装置を備え、当該演算装置は第一の輪郭データ上の点と第二の輪郭データ上の点との第一の対応情報を生成し、当該第一の対応情報に含まれる対応関係の整合性を判定し、整合性が取れていない対応関係を修正して第二の対応情報を生成し、
前記演算装置は、第一の対応情報における前記第一の輪郭データ上の点と、第二の対応情報における前記第一の輪郭データ上の点が、前記第一の輪郭データ上において近傍に存在し、かつ、前記第一の対応情報における前記第二の輪郭データ上の点と、前記第二の対応情報における前記第二の輪郭データ上の点が、前記第二の輪郭データ上において近傍に存在しない場合、或いは、
前記第一の対応情報における前記第二の輪郭データ上の点と、前記第二の対応情報における前記第二の輪郭データ上の点が、前記第二の輪郭データ上において近傍に存在し、かつ、前記第一の対応情報における前記第一の輪郭データ上の点と、前記第二の対応情報における前記第一の輪郭データ上の点が、前記第一の輪郭データ上において近傍に存在しない場合に、
前記第一の対応情報と前記第二の対応情報のうち整合性が取れていない対応関係を距離の情報を用いて判別することを特徴とする寸法測定装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記演算装置は、前記第一の輪郭データの輪郭上の点の近傍領域情報と、前記第二の輪郭データの輪郭上の点の近傍領域情報の少なくとも一方を用いて、前記対応関係を修正することを特徴とする寸法測定装置。

【請求項3】

請求項１において、
前記第一の対応情報は、前記第一の輪郭データ上の点から前記第二の輪郭データ上の点への第一の有向対応情報と、前記第二の輪郭データ上の点から前記第一の輪郭データ上の点への第二の有向対応情報と、を備えることを特徴とする寸法測定装置。

【請求項4】

請求項１において、
前記演算装置は、整合性が取れていると判定された対応関係の情報を用いて、整合性が取れていないと判定された対応関係を修正することを特徴とする寸法測定装置。

【請求項5】

請求項１において、
前記演算装置は、前記対応関係が修正された対応点間の寸法を測定することを特徴とする寸法測定装置。

【請求項6】

評価対象パターンの評価基準となる第一の輪郭データと、評価対象パターンである第二の輪郭データとの間の寸法測定を行う寸法測定装置において、
当該第一の輪郭データ上の点と、第二の輪郭データ上の点を対応付ける演算装置を備え、当該演算装置は、パターンを構成する複数のセグメントに分割された前記第一及び第二の輪郭データ上の一方の輪郭データの第一の点に対応する他方の輪郭データの第二の点を求め、当該第二の点に対応する前記一方の輪郭データの第三の点を求め、当該第一の点が属するセグメントと、第三の点が属するセグメントが同一であるか否かを判定することを特徴とする寸法測定装置。

【請求項7】

請求項６において、
前記演算装置は、前記第一の点と第三の点が所定の位置関係にあるか否かを判定することを特徴とする寸法測定装置。

【請求項8】

請求項６において、
前記演算装置は、前記第一の点と第三の点が同一のセグメントにない場合、前記他方の輪郭データについて、前記第一の点に対応する他の対応点を探索することを特徴とする寸法測定装置。

【請求項9】

請求項８において、
前記演算装置は、前記第一の点と同一のセグメントに属する他の点に対応する前記他方の輪郭データの点の情報から前記他の対応点の候補を探索し、探索された候補の中から前記第一の点にもっとも近い点を前記第一の点の対応点として選択することを特徴とする寸法測定装置。

【請求項10】

請求項６において、
前記演算装置は、セグメントが同一であると判定された場合に、前記第一の点と第二の点との間の寸法を測定することを特徴とする寸法測定装置。

【請求項11】

請求項６において、
前記演算装置は、前記輪郭データを分岐点単位で分割することを特徴とする寸法測定装置。

【請求項12】

評価対象パターンの評価基準となる第一の輪郭データと、評価対象パターンの第二の輪郭データとの間の寸法測定をコンピューターに実行させるコンピュータープログラムにおいて、
当該プログラムは、前記コンピューターに、パターンを構成する複数のセグメントに分割された前記第一及び第二の輪郭データ上の一方の輪郭データの第一の点に対応する他方の輪郭データの第二の点を求めさせ、当該第二の点に対応する前記一方の輪郭データの第三の点を求めさせ、当該第一の点が属するセグメントと、第三の点が属するセグメントが同一であるか否かを判定させることを特徴とするコンピュータープログラム。

【請求項13】

請求項１２において、
前記プログラムは前記コンピューターに、前記第一の点と第三の点が所定の位置関係にあるか否かを判定させることを特徴とするコンピュータープログラム。

【請求項14】

請求項１２において、
前記プログラムは、前記コンピューターに前記セグメントが同一であると判定された場合に、前記第一の点と第二の点との間の寸法を測定させることを特徴とするコンピュータープログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基準パターンと、評価対象となるパターンとの間の寸法を測定する装置、及び当該測定をコンピューターに実行させるコンピュータープログラムに係り、特に、基準パターンと評価対象パターンの対応点間の寸法を測定する寸法測定装置、及びコンピュータープログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体のプロセスルールが進化し、より微細なパターンがウェハ上に転写されるようになるに伴い、マスクの設計不良等に起因するシステマティック欠陥の検出や、寸法管理のために、設計データを活用した検査等の有用性が増している。これは、マスクの設計や転写のためのパラメータの設定のマージンが減少し、システマティック欠陥が発生し易くなっていることに加え、ランダム欠陥と異なり発生原因を特定して改善策を施すことで効率よく対処が可能であることから、システマティック欠陥に対する対策の重要度が増しているためである。

【0003】

システマティック欠陥の場合、すべてのダイについて同じように欠陥が発生するため、従来から実施されているダイ同士の相互比較による検査では検出できず、設計データとの比較による検査や、設計データを用いた寸法管理によって評価することが望ましい。また、寸法測定は、１次元特徴としての寸法測定だけでは不足しつつあり、２次元形状の評価が必要となりつつある。

【0004】

このような背景の下、設計データを活用した検査技術の例として、特許文献１に開示されている技術や、特許文献２に開示されている技術がある。

【0005】

特許文献１には、距離変換画像を用いて基準パターンの輪郭と検査パターンの輪郭とを比較して検査する技術が開示されている。具体的には、基準パターンの輪郭から生成した距離変換画像を利用して、検査パターンの輪郭上の各点から最も近い基準パターンの輪郭上の点までの距離を求め、該距離を用いて検査パターンを評価する、というものである。

【0006】

特許文献２には、画素単位で定義され、サブ画素精度の開始点と当該画素における輪郭の方向とを備えた「エッジ」という概念を導入することで、距離だけでなく方向も考慮して基準パターンの輪郭上の点と検査パターンの輪郭上の点との対応関係を求め、該対応関係を用いて基準パターンの輪郭と検査パターンの輪郭を比較して検査する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００６−２７５９５２号公報（対応米国特許USP7,702,157）

【特許文献2】特開２００４−１８５０１９号公報（対応米国特許USP8,045,785）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

プロセスルールの進化に伴い、パターン寸法が小さくなると、ウェハ上に形成されるパターンの密度が高くなり、検査等が必要となる点が増加する。そのため、寸法測定時間抑制の観点から、測定対象となるパターンの寸法に対して相対的に大きな視野（Field Of View：ＦＯＶ）での画像取得（低倍率画像の取得）を経て、より高倍率での測定点の絞り込みを行う必要性が高まっている。

【0009】

基準パターンの輪郭と検査パターンの輪郭との比較による検査等では、基準パターンの輪郭上の点と検査パターンの輪郭上の点との対応付けが正しく為されることが重要であるが、特許文献１に開示されているアイデアのように、点と点との距離を用いて対応付けを行った場合、形成されているパターンの密度が高くなるに伴い、隣のパターンとの距離が近くなり、僅かなパターン変形でも対応点の取り違えが起こり得る。

【0010】

また、低い倍率で撮像した画像は、パターン密集部分でホワイトバンドが不明瞭になりがちであり、パターンの輪郭線の抽出漏れや、パターンの輪郭線ではない部分を輪郭線として抽出してしまう場合があるため、それらに起因する対応点の取り違えの可能性が増大する。

【0011】

また、ウェハ上に転写されたパターンにおいては、「良品」とされるものについても電気特性等が保証される範囲でパターンの変形が許されており、実際に、露光条件の違い等に起因するパターンの変形がかなりの程度発生している。そのような変形も、対応点の取り違えの要因となる。さらに、実際に欠陥が存在する場合には、欠陥部分の形状変形等に起因する対応点の取り違えも発生し易くなる。

【0012】

発明者らの検討によって、以上のような対応点の取り違えは、局所的な情報（例えば点と点の距離）だけから求めた対応付けをそのまま採用し、周囲の状況を踏まえた「対応付けの整合性」に関する配慮が為されていないことに起因することが明らかになった。従って、特許文献２に開示されている技術のように距離だけでなく方向も考慮して対応付けを求める場合であっても、依然として発生する。

【0013】

以下に、基準パターンと評価対象パターンとの間の対応点の取り違えを抑制することを目的とする寸法測定装置、及びコンピュータープログラムを提案する。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記目的を達成するための一態様として、評価対象パターンの評価基準となる第一の輪郭データと、評価対象パターンである第二の輪郭データとの間の寸法測定を行う寸法測定装置であって、当該第一の輪郭データ上の点と、第二の輪郭データ上の点を対応付ける演算装置を備え、当該演算装置は第一の輪郭データ上の点と第二の輪郭データ上の点との第一の対応情報を生成し、当該第一の対応情報に含まれる対応関係の整合性を判定し、整合性が取れていない対応関係を修正して第二の対応情報を生成する寸法測定装置、及びこれらの処理をコンピューターに実行させるコンピュータープログラムを提案する。

【0015】

また、評価対象パターンの評価基準となる第一の輪郭データと、評価対象パターンである第二の輪郭データとの間の寸法測定を行う寸法測定装置であって、当該第一の輪郭データ上の点と、第二の輪郭データ上の点を対応付ける演算装置を備え、当該演算装置は、パターンを構成する複数のセグメントに分割された前記第一及び第二の輪郭データ上の一方の輪郭データの第一の点に対応する他方の輪郭データの第二の点を求め、当該第二の点に対応する前記一方の輪郭データの第三の点を求め、当該第一の点が属するセグメントと、第三の点が属するセグメントが同一であるか否かを判定する寸法測定装置、及びこれらの処理をコンピューターに実行させるコンピュータープログラムを提案する。

【発明の効果】

【0016】

上記構成によれば、基準パターンと評価対象パターンとの間の対応点の取り違えの抑制が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】寸法測定装置の構成を説明する図である。

【図2】寸法測定装置の演算装置に含まれる対応生成部の動作を示すフローチャートである。

【図3】寸法測定装置の演算装置に含まれる対応生成部の動作のうち、セグメント分解処理における動作を説明するための図である。（ａ）はセグメント分解処理前の状態を示す図であり、（ｂ）はセグメント分解処理後の状態を示す図である。

【図4】２つの輪郭同士の対応を説明する図である。（ａ）は基準パターンの輪郭から検査パターンの輪郭への対応を示す図であり、（ｂ）は検査パターンの輪郭から基準パターンの輪郭への対応を示す図である。

【図5】寸法測定装置の演算装置に含まれる対応修正部の動作を示すフローチャートである。

【図6】寸法測定装置の演算装置に含まれる対応修正部の動作のうち、誤対応検出処理における動作を説明するフローチャートである。

【図7】寸法測定装置の演算装置に含まれる対応修正部の動作のうち、妥当性判定処理における動作を説明するフローチャートである。

【図8】寸法測定装置の演算装置に含まれる対応修正部の動作のうち、誤対応修正処理における動作を説明するフローチャートである。

【図9】寸法測定装置の演算装置に含まれる対応修正部の動作のうち、誤対応検出処理における動作を説明するための図である。（ａ）は基準パターンの輪郭から検査パターンの輪郭への対応を示す図であり、（ｂ）は検査パターンの輪郭から基準パターンの輪郭への対応を示す図である。

【図10】寸法測定装置の演算装置に含まれる対応修正部の動作のうち、誤対応修正処理における動作を説明するための図である。（ａ）は基準パターンの輪郭から検査パターンの輪郭への対応において誤対応部分が検出され除外された状態を示す図であり、（ｂ）は基準パターンの輪郭から検査パターンの輪郭への対応において誤対応が修正された状態を示す図である。

【図11】寸法測定装置の演算装置に含まれる検査部の動作を示すフローチャートである。

【図12】寸法測定装置の演算装置に含まれる対応修正部の動作のうち、妥当性判定処理における動作を説明するフローチャートである。

【図13】走査電子顕微鏡を含む寸法測定装置の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に説明する実施例では、主に基準パターンの輪郭上の点と検査パターンの輪郭上の点との誤った対応付けを低減するような技術を提供することにより、基準パターンの輪郭と検査パターンの輪郭との比較による検査における、検査結果の信頼性を向上させることを目的とする寸法測定装置、及び上記処理をコンピューターに実行させるためのコンピュータープログラムについて説明する。なお、本実施例における説明では、説明を簡単にするために、寸法測定や欠陥検査等を含めて「検査」と表現する。

【0019】

上記のような目的を達成するために、以下に説明する実施例では主に、検査対象パターンの評価基準となる基準パターンの輪郭である第一の輪郭と、前記検査対象パターンを撮影した画像から抽出した輪郭である第二の輪郭と、を比較して検査するパターン検査装置において、前記第一の輪郭上の点と前記第二の輪郭上の点とを対応付けて第一の対応情報を生成する対応生成部と、前記第一の対応情報に含まれる対応関係の整合性を判定し、整合性が取れていない対応関係を修正して第二の対応情報を生成する対応修正部と、前記第二の対応情報を用いて検査を行う検査部とを備えた装置、及びコンピュータープログラムについて説明する。

【0020】

上記構成によれば、局所的な情報から求めた対応関係に対して、周囲の状況に基づいて整合性を判定し、整合性が取れていないと推定される対応関係を修正して検査に用いるような構成としたことにより、基準パターンの輪郭上の点と検査パターンの輪郭上の点との誤った対応関係が検査に用いられる頻度を低減させることができ、検査結果の信頼性を向上させることができる。

【0021】

＜第１実施形態＞
以下、第１実施形態について、図１乃至図１１を参照して説明する。図１に示すように、パターン検査装置１００は、検査画像（評価対象パターンデータ）と基準パターンデータとを読み込んで、それらの輪郭同士を比較（例えば対応点間の寸法測定）することで検査画像を検査し、検査結果を出力するものである。

【0022】

撮影装置１１０は、ウェハ上に形成された半導体のパターンを撮影して検査画像として撮影時のパラメータと共にパターン検査装置に供給するものであり、例えば、走査型電子顕微鏡である。

【0023】

基準パターン記憶装置１２０は、検査対象パターンの評価基準となる基準パターンを格納しておくものであり、例えば、ハードディスクである。なお、本実施形態では、基準パターンとして、リソシミュレータで得られた露光パターンの外形を形成する曲線を多角形で近似したものを用いる。表示装置１３０は、パターン検査装置から出力された検査結果を表示するディスプレイである。

【0024】

［パターン検査装置１００の構成］
図１に示すように、パターン検査装置１００は、座標補正部１０１と、輪郭抽出部１０２と、対応生成部１０３と、対応修正部１０４と、検査部１０５とを備える。

【0025】

座標補正部１０１は、撮影装置１１０から供給される撮影時のパラメータ及び検査画像、及び、基準パターン記憶装置１２０から供給される基準パターンを用いて、検査画像上の座標系と基準パターンの座標系との関係を求め、基準パターンのうち、検査に必要となる部分を切り出して、検査画像上の座標系での表現に変換した後、対応生成部１０３に供給するものである。これらの処理は公知の技術を用いて実施すればよく、例えば、特開２００４−１８５０１９号公報で開示されている手法や、テンプレートマッチング等の手法を用いればよい。

【0026】

輪郭抽出部１０２は、撮影装置１１０から供給される検査画像から検査パターンの輪郭を抽出して対応生成部１０３に供給するものである。検査パターンの輪郭の抽出は公知の技術を用いて実施すればよい。例えば、Ｃａｎｎｙ法と呼ばれる方法や、特開２００４−１８５０１９号公報で開示されている方法等を用いることができる。尚、輪郭抽出部１０２が抽出する輪郭は、公知の技術を用いて細線化処理を施しておく。

【0027】

対応生成部１０３は、座標補正部１０１から供給される基準パターンの輪郭（多角形の集合）と、輪郭抽出部１０２で抽出された検査パターンの輪郭とを対応付けて対応情報を生成し、基準パターンの輪郭情報及び検査パターンの輪郭情報と共に対応修正部１０４に供給するものである。対応生成部１０３の動作については、後で詳述する（図２参照）。尚、「輪郭情報」とは、後述（図２参照）の輪郭点化の処理までが施された輪郭の情報、即ち、輪郭点の情報とその繋がり方の情報の組を意味するものである。ここで、輪郭点の情報としては、該輪郭点が存在する検査画像上における位置を示す２次元座標を格納しておく。また、対応情報としては、すべての輪郭点について、対応する輪郭点の識別子（後述：図２参照）、及び、誤対応であるか否かのフラグ（後述：図６参照）、及び、欠陥であるか否かのフラグ（後述：図１１参照）を備えるものとする。

【0028】

対応修正部１０４は、対応生成部１０３から供給された対応情報に含まれる対応関係のうち、基準パターンの輪郭情報と検査パターンの輪郭情報と他の対応情報とに照らして整合性が取れていないと推測される対応関係を誤対応として検出し、整合性が取れるように修正した上で、基準パターンの輪郭情報及び検査パターンの輪郭情報と共に検査部１０５に供給するものである。対応修正部１０４の動作については、後で詳述する（図５参照）。

【0029】

検査部１０５は、対応修正部１０４から供給された修正後の対応情報と、基準パターンの輪郭情報及び検査パターンの輪郭情報とを用いて、検査パターンを検査し、検査結果を表示装置１３０に出力するものである。検査部１０５の動作については、後で詳述する（図１１参照）。

【0030】

［パターン検査装置１００における対応生成部１０３の動作］
次に、対応生成部１０３の動作について、図２乃至図４を参照して説明する。
図２のフローチャートに示すように、ステップＳ２０１において、対応生成部１０３は、セグメント分解の処理を行う。セグメント分解の処理の目的は、輪郭の分岐を無くすこと、即ち、輪郭を「閉路」と「分岐なしの線」とに分解することである。本明細書の以下の部分では、「閉路」と「分岐なしの線」の両方を「セグメント」と呼ぶ。

【0031】

セグメント分解の処理の内容を、図３を参照して説明する。図３（ａ）が、セグメント分解前の状態である。図３（ａ）の輪郭３００に対して、セグメント分解を実施すると、図３（ｂ）に示すセグメント３１０、セグメント３２０、セグメント３３０、セグメント３４０に分解される。ここで、セグメント３１０は閉路であり、セグメント３２０、セグメント３３０、セグメント３４０は分岐なしの線である。このとき、分岐点については、該分岐点に関係するセグメントで共有する。例えば、分岐点３０１は、セグメント３２０、セグメント３３０、セグメント３４０で、端点（始点または終点）として共有される。

【0032】

セグメント分解の処理は、公知の技術を用いて実施すればよく、また、基準パターンの輪郭は、通常、枝分かれが存在しないため、セグメント分解の処理は、検査パターンの輪郭に対して行えばよい。尚、基準パターンの輪郭が枝分かれを有する可能性がある場合には、基準パターンの輪郭に対してもセグメント分解の処理を行う。各セグメントのデータ構造としては、例えば、登録されている点の個数と、登録されている点の座標を始点から終点まで順序よく並べた配列と、の組を用いればよい。

【0033】

ステップＳ２０２において、対応生成部１０３は、輪郭点化の処理を行う。輪郭点化の処理は、各セグメントに対して、端点の一方を始点、他方を終点として、始点から終点までの間をセグメントの形状に沿って等間隔の区間に区切り、始点及び終点と、各区間の境界位置に、輪郭同士の比較処理において計算に用いられる「輪郭点」を配置する処理である。区間の長さの最大値、即ち、輪郭点間の最大間隔は、必要となる精度に応じて、適切な値を設計値として予め与えておく。

【0034】

例えば、あるセグメントのセグメント長、即ち始点から終点までの道のりが「Ｌ」であり、輪郭点間の最大間隔が「Ｓ」の場合、ＬをＳで割った値の小数点以下を切り上げた整数値に「１」を足した個数を、当該セグメント上の輪郭点の個数とすればよい。セグメント長に関しては、始点から終点まで、折れ線の長さを積算していけばよい。また、セグメントが閉路を形成している場合には、セグメント上の適当な点を始点かつ終点として、処理を行う。

【0035】

次に、ステップＳ２０３において、対応生成部１０３は、基準パターンの各々の輪郭点を最も近い検査パターンの輪郭点に対応付ける。ステップＳ２０４における対応付けの結果は、例えば、図４（ａ）のようになる。図４（ａ）において、基準パターンの輪郭４００上に存在する輪郭点４０１は、最も近い検査パターンの輪郭点である、検査パターンの輪郭４１０上に存在する輪郭点４１１に対応付けられる。最も近い輪郭点の探索は、総当たり探索による方法、ボロノイ図を利用する方法、距離変換画像を利用する方法等、公知の技術、或いはその組み合わせによって実施すればよい。

【0036】

同様に、ステップＳ２０４において、対応生成部１０３は、検査パターンの各々の輪郭点を最も近い基準パターンの輪郭点に対応付ける。ステップＳ２０４における対応付けの結果は、例えば、図４（ｂ）のようになる。

【0037】

ここで、ステップＳ２０３及びステップＳ２０４で生成される対応付けは、図４に示すように、向きのある対応付けであり、図４（ａ）に示す基準パターンの輪郭４００から検査パターンの輪郭４１０への対応付けの結果と、図４（ｂ）に示す検査パターンの輪郭から基準パターンの輪郭への対応付けの結果とは、一般に、異なるものとなる。向きのある対応付けとすることにより、点と点とを対応付ける処理を、距離に基づく単純な処理とすることができる。

【0038】

また、基準パターンの輪郭４００から検査パターンの輪郭４１０への対応付けにおいては、基準パターンの輪郭上のすべての輪郭点は検査パターンの輪郭上のいずれか１つの輪郭点に対応付けられるが、検査パターンの輪郭４１０上の輪郭点４１２に示されるように、検査パターンの輪郭上のすべての輪郭点が基準パターンの輪郭上のいずれかの輪郭点から対応付けられている保証はない。同様に、検査パターンの輪郭から基準パターンの輪郭への対応付けにおいては、検査パターンの輪郭上のすべての輪郭点は基準パターンの輪郭上のいずれか１つの輪郭点に対応付けられるが、基準パターンの輪郭上のすべての輪郭点が検査パターンの輪郭上のいずれかの輪郭点から対応付けられている保証はない。

【0039】

以下では、図４（ａ）の輪郭点４０１と輪郭点４１１のような関係を「輪郭点４０１の接続先は輪郭点４１１である」と定義し、輪郭点４０１から輪郭点４１１に向かう有向辺４２１を「輪郭点４０１に対応する接続辺」と呼ぶ。ステップＳ２０３及びステップＳ２０４が終了した時点において、各輪郭点には、ちょうど１本の接続辺が対応している。

【0040】

図４に示されているように、基準パターンと検査パターンの乖離が大きい部分では、基準パターンの輪郭点に対応する接続辺、或いは、検査パターンの輪郭点に対応する接続辺に、長さが長いものが存在する。本実施形態では、この性質を利用して、検査部１０５における検査を行う。検査部１０５の動作については、後で詳述する（図１１参照）。

【0041】

［パターン検査装置１００における対応修正部１０４の動作］
次に、対応修正部１０４の処理について図５を参照して説明する。図５のフローチャートに示すように、ステップＳ５０１において、対応修正部１０４は、誤対応検出処理を行う。なお、この処理については、後で詳述する（図６参照）。

【0042】

次に、ステップＳ５０２において、対応修正部１０４は、誤対応修正処理を行う。なお、この処理については、後で詳述する（図８参照）。ステップＳ５０２の誤対応修正処理の終了後、対応修正部は、対応修正処理を終了する。

【0043】

［誤対応検出処理］
次に、ステップＳ５０１（図５参照）の誤対応検出処理について、図６、図７、図９を参照して説明する。図６のフローチャートは、基準パターンの輪郭と検査パターンの輪郭のうち、一方を「輪郭Ａ」、他方を「輪郭Ｂ」として書かれたフローチャートである。ステップＳ５０１の誤対応検出処理では、「基準パターンの輪郭を輪郭Ａ、検査パターンの輪郭を輪郭Ｂ」とした場合の処理と、「検査パターンの輪郭を輪郭Ａ、基準パターンの輪郭を輪郭Ｂ」とした場合の処理の、両方の処理を実施する。

【0044】

図６のフローチャートに示すように、ステップＳ６０１において、対応修正部１０４は、カウンタＮの値を「０」にする。

【0045】

ステップＳ６０２において、対応修正部１０４は、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先が妥当であるか否かを判定する。輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先が妥当である場合には（ステップＳ６０２・ＹＥＳ）、対応修正部１０４は、ステップＳ６０５に進んで処理を続ける。輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先が妥当でない場合には（ステップＳ６０２・ＮＯ）、対応修正部１０４は、ステップＳ６０３へ進んで処理を続ける。輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先が妥当であるか否かの判定方法は、後で詳述する（図７参照）。

【0046】

ステップＳ６０３において、対応修正部１０４は、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点に対応する輪郭Ｂの輪郭点の接続先、即ち、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先である輪郭Ｂの輪郭点の接続先が妥当であるか否かを判定する。輪郭ＡのＮ番目の輪郭点に対応する輪郭Ｂの輪郭点の接続先が妥当でない場合には（ステップＳ６０３・ＮＯ）、対応修正部１０４は、ステップＳ６０５に進んで処理を続ける。一方、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点に対応する輪郭Ｂの輪郭点の接続先が妥当である場合には（ステップＳ６０３・ＹＥＳ）、対応修正部１０４は、ステップＳ６０４で輪郭ＡのＮ番目の輪郭点を誤対応としてマークした後、ステップＳ６０５に進んで処理を続ける。輪郭ＡのＮ番目の輪郭点に対応する輪郭Ｂの輪郭点の接続先が妥当であるか否かの判定方法は、後で詳述する（図７参照）。

【0047】

ステップＳ６０５において、対応修正部１０４は、輪郭Ａのすべての輪郭点について処理が完了したか否かを判定する。処理が完了していない輪郭Ａの輪郭点が存在する場合には（ステップＳ６０５・ＮＯ）、対応修正部１０４は、ステップＳ６０６でカウンタＮの値を「１」だけ増やした後、ステップＳ６０２に戻って処理を続ける。一方、輪郭Ａのすべての輪郭点について処理が完了している場合には（ステップＳ６０５・ＹＥＳ）、対応修正部１０４は、輪郭Ａに対する誤対応検出処理を終了する。なお、輪郭Ａのすべての輪郭点について処理が完了したか否かは、カウンタＮの値と輪郭Ａの輪郭点の総数とを比較することによって判定すればよい。

【0048】

図６のフローチャートにおける対応修正部１０４の動作を、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点が図９に示す輪郭点９０２である場合を例として説明する。

【0049】

まず、ステップＳ６０２において、輪郭点９０２（第一の点）の接続先が妥当か否かを判定する。図９（ａ）によれば、輪郭点９０２の接続先は輪郭点９３１（第二の点）であり、図９（ｂ）によれば、輪郭点９３１の接続先は輪郭点９２１（第三の点）である。輪郭点９０２は基準パターンのセグメント９００上に乗っており、輪郭点９２１は基準パターンのセグメント９２０上に乗っているため、後述（図７参照）の妥当性判定処理において、「輪郭点９０２の接続先は妥当でない」と判定される。この状態では、輪郭点９０２の接続先が誤りであるのか輪郭点９０２の接続先である輪郭点９３１の接続先が誤りであるのかの判断ができないため、続いて、輪郭点９３１の接続先が妥当であるか否かの判定を行う（ステップＳ６０３）。

【0050】

図９（ｂ）によれば、輪郭点９３１の接続先は輪郭点９２１であり、図９（ａ）によれば、輪郭点９２１の接続先は輪郭点９３１である。輪郭点９３１と輪郭点９３１は何れも検査パターンの同一のセグメント９３０上に乗っており、セグメント９３０上の道のりで測った際に、道のりの長さが「０」である、即ち、互いに近傍に存在するため、後述（図７参照）の妥当性判定処理において、「輪郭点９３１の接続先は妥当である」と判定される。これにより、「輪郭点９０２の接続先である輪郭点９３１の接続先が誤りである」という可能性が否定されるため、「輪郭点９０２の接続先は妥当でない」と判定された原因は、輪郭点９０２の接続先が誤りであるためであると推定される。そこで、ステップＳ６０４において、輪郭点９０２を誤対応としてマークする。

【0051】

［妥当性判定処理］
次に、ステップＳ６０２及びステップＳ６０３（いずれも図６参照）で使用される妥当性判定処理について、図７を参照して説明する。図７のフローチャートに示すように、ステップＳ７０１において、対応修正部１０４は、着目している輪郭点Ｃの接続先の輪郭点の接続先である輪郭点Ｄを求める。

【0052】

次に、ステップＳ７０２において、対応修正部１０４は、ステップＳ７０１で求めた輪郭点Ｄが輪郭点Ｃと同一セグメント上かつ近傍に存在するか否かを判定する。輪郭点Ｄが輪郭点Ｃと同一セグメント上かつ近傍に存在する場合は（ステップＳ７０２・ＹＥＳ）、対応修正部１０４は、ステップＳ７０３で「輪郭点Ｃの接続先は妥当である」と判定した後、妥当性判定処理を終了する。一方、輪郭点Ｄが輪郭点Ｃと同一セグメント上にない或いは同一セグメント上に存在するが近傍にない場合は（ステップＳ７０２・ＮＯ）、対応修正部１０４は、ステップＳ７０４で「輪郭点Ｃの接続先は妥当でない」と判定した後、妥当性判定処理を終了する。

【0053】

ステップＳ７０２における「近傍に存在するか否か」の判定は、設計値として予め定めた半径「Ｒａ」を用いて実施する。具体的には、輪郭点Ｃと輪郭点Ｄが、両方の輪郭点が乗っているセグメント上で、（Ｒａ−１）個未満の輪郭点を挟んで隣り合っている場合（所定の位置関係にある場合）に、「近傍に存在する」と判定する。このように、半径Ｒａを用いた処理とするのは、輪郭の形状等の影響により、接続先が妥当である場合においても、輪郭点Ｃと輪郭点Ｄとが厳密に一致するとは限らないためである。

【0054】

［誤対応修正処理］
次に、ステップＳ５０２（図５参照）の誤対応修正処理について、図８乃至図１０を参照して説明する。

【0055】

図８のフローチャートは、基準パターンの輪郭と検査パターンの輪郭のうち、一方を「輪郭Ａ」、他方を「輪郭Ｂ」として書かれたフローチャートである。ステップＳ５０２の誤対応修正処理では、「基準パターンの輪郭を輪郭Ａ、検査パターンの輪郭を輪郭Ｂ」とした場合の処理と、「検査パターンの輪郭を輪郭Ａ、基準パターンの輪郭を輪郭Ｂ」とした場合の処理の、両方の処理を実施する。

【0056】

図８のフローチャートに示すように、ステップＳ８０１において、対応修正部１０４は、カウンタＮの値を「０」にする。

【0057】

ステップＳ８０２において、対応修正部１０４は、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点が誤対応としてマークされているか否かを判定する。輪郭ＡのＮ番目の輪郭点が誤対応としてマークされている場合は（ステップＳ８０２・ＹＥＳ）、対応修正部１０４は、ステップＳ８０３で輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先を「なし」として登録した後、ステップＳ８０４へ進んで処理を続ける。一方、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点が誤対応としてマークされていない場合は（ステップＳ８０２・ＮＯ）、対応修正部１０４は、ステップＳ８０７へ進んで処理を続ける。

【0058】

ステップＳ８０４において、対応修正部１０４は、接続先の候補となる輪郭点を探索する。具体的には、次のように求めればよい。まず、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点（以下「輪郭点Ａａ」とする）が乗っているセグメント上で、輪郭点Ａａから前後各々の方向に半径「Ｒｂ」の範囲内で、誤対応としてマークされていない輪郭点をセグメント形状に沿って探索する。ここで、Ｒｂの値は、設計値として予め定めた値である。

【0059】

（１）前後両方の方向に誤対応としてマークされていない輪郭点が見つかった場合、それらを各々、輪郭点Ａｂ、輪郭点Ａｃ、と呼ぶ。この場合、次に、輪郭点Ａｂに接続する輪郭点Ｂｂと、輪郭点Ａｃに接続する輪郭点Ｂｃとを求める。輪郭点Ｂｂと輪郭点Ｂｃとが同じセグメント上に存在する場合、該セグメント上において、輪郭点Ｂｂから輪郭点Ｂｃまでの間に存在する輪郭点の集合が、輪郭点Ａａの接続先の候補となる。輪郭点Ｂｂと輪郭点Ｂｃとが乗っているセグメントが閉路を成している場合、輪郭点Ｂｂから輪郭点Ｂｃまでの間に存在する輪郭点の集合と、輪郭点Ｂｃから輪郭点Ｂｂまでの間に存在する輪郭点の集合のうち、要素数が少ない方を、輪郭点Ａａの接続先の候補とする。一方、輪郭点Ｂｂと輪郭点Ｂｃとが同じセグメント上に存在しない場合、輪郭点Ａａの接続先の候補は「存在しない」とする。

【0060】

（２）前後の一方の方向にのみ、誤対応としてマークされていない輪郭点が見つかった場合、該輪郭点を輪郭点Ａｄと呼ぶ。この場合、次に、輪郭点Ａｄに接続する輪郭点Ｂｄを求める。輪郭点Ｂｄが乗っているセグメントが閉路を成しておらず、輪郭点Ｂｄから近い方の端点（輪郭点Ｂｅと呼ぶ）までの道のりが「Ｒｃ」以下である場合には、輪郭点Ｂｄから輪郭点Ｂｅまでの間に存在する輪郭点の集合が、輪郭点Ａａの接続先の候補となる。

【0061】

輪郭点Ｂｄが乗っているセグメントが閉路を成している場合、或いは、輪郭点Ｂｄから輪郭点Ｂｅまでの道のりが「Ｒｃ」より大きい場合には、輪郭点Ａａの接続先の候補は「存在しない」とする。ここで、Ｒｃの値は設計値として予め定めた値である。輪郭の形状等の影響を考慮し、通常は「Ｒｂ≦Ｒｃ」となるように定めておく。

【0062】

（３）前後いずれの方向に対しても誤対応としてマークされていない輪郭点が見つからない場合、輪郭点Ａａの接続先の候補となる輪郭点は「存在しない」とする。

【0063】

ステップＳ８０５において、対応修正部１０４は、接続先の候補となる輪郭点が存在するか否かを判定する。接続先の候補となる輪郭点が存在する場合は（ステップＳ８０５・ＹＥＳ）、対応修正部１０４は、ステップＳ８０６へ進んで処理を続ける。一方、接続先の候補となる輪郭点が存在しない場合は（ステップＳ８０５・ＮＯ）、対応修正部１０４は、ステップＳ８０７へ進んで処理を続ける。この時、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先は、ステップＳ８０３で登録された「なし」の状態のままとなる。

【0064】

ステップＳ８０６において、対応修正部１０４は、ステップＳ８０４で探索された接続先の候補となる輪郭点のうち、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点に最も近い輪郭点を、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先として登録する。

【0065】

ステップＳ８０７において、対応修正部１０４は、輪郭Ａのすべての輪郭点について処理が完了したか否かを判定する。処理が完了していない輪郭Ａの輪郭点が存在する場合には（ステップＳ８０７・ＮＯ）、対応修正部１０４は、ステップＳ８０８でカウンタＮの値を「１」だけ増やした後、ステップＳ８０２に戻って処理を続ける。一方、輪郭Ａのすべての輪郭点について処理が完了している場合には（ステップＳ８０７・ＹＥＳ）、対応修正部１０４は、輪郭Ａに対する誤対応修正処理を終了する。なお、輪郭Ａのすべての輪郭点について処理が完了したか否かは、カウンタＮの値と輪郭Ａの輪郭点の総数とを比較することによって判定すればよい。

【0066】

図８のフローチャートにおける対応修正部１０４の動作を、図９及び図１０に示す場合を例として説明する。尚、図１０で図９と同じ符号は図９と同じものを表す。

【0067】

図９の状態において、誤対応としてマークされている、即ちステップＳ８０２・ＹＥＳとなるのは、輪郭点９０２だけであるため、その他の輪郭点に関しては、接続先は修正されない。輪郭点９０２の接続先は、まず、ステップＳ８０３で「なし」が登録される。この状態が、図１０（ａ）の状態である。次に、ステップＳ８０４で接続先の候補となる輪郭点の探索を行う。輪郭点９０２からセグメント９００に沿って、両方向に輪郭点を辿っていくと、誤対応としてマークされていない輪郭点として、各々の方向に関して輪郭点９０１と輪郭点９０３とが発見される。輪郭点９０１の接続先である輪郭点９１１と輪郭点９０３の接続先である輪郭点９１３とは同一のセグメント９１０に属しており、かつ、セグメント９１０上の道のりに関して互いに近傍にあるため、輪郭点９０２の接続先の候補となる輪郭点として、セグメント９１０に属す輪郭点のうち、輪郭点９１１から輪郭点９１３までの区間に含まれる輪郭点、即ち、輪郭点９１１、輪郭点９１２、輪郭点９１３を選定する。接続先の候補となる輪郭点が存在するため、ステップＳ８０５の判定ではステップＳ８０６の処理へと進み、ステップＳ８０６の処理において、輪郭点９１１、輪郭点９１２、輪郭点９１３のうち、輪郭点９０２に最も近い輪郭点である輪郭点９１２を、輪郭点９０２の接続先として登録する。その結果、図１０（ｂ）のような対応関係を得ることができる。

【0068】

［パターン検査装置１００における検査部１０５の動作］
次に、検査部１０５の動作について、図１１を参照して説明する。図１１のフローチャートは、基準パターンの輪郭と検査パターンの輪郭のうちの一方を「輪郭Ａ」、他方を「輪郭Ｂ」として書かれたフローチャートである。輪郭Ｂについては図示しないが、後述のステップＳ１１０４においてＥＰＥ値（Edge Placement Errorの値）を算出する際に使用される。本実施形態ではＥＰＥ値を「有向辺の長さ」として定義する。検査部１０５は、「基準パターンの輪郭を輪郭Ａ、検査パターンの輪郭を輪郭Ｂ」とした場合の処理と、「検査パターンの輪郭を輪郭Ａ、基準パターンの輪郭を輪郭Ｂ」とした場合の処理の、両方の処理を実施する。

【0069】

図１１のフローチャートに示すように、検査部１０５は、ステップＳ１１０１において、カウンタＮの値を「０」にする。

【0070】

ステップＳ１１０２において、検査部１０５は、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先が存在するか否かを判定する。輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先が存在する場合は（ステップＳ１１０２・ＹＥＳ）、検査部１０５は、ステップＳ１１０４へ進んで処理を続ける。一方、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先が存在しない場合は（ステップＳ１１０２・ＮＯ）、検査部１０５は、ステップＳ１１０３で輪郭ＡのＮ番目の輪郭点を欠陥であるとしてマークした後、ステップＳ１１０６へ進んで処理を続ける。

【0071】

ステップＳ１１０４において、検査部１０５は、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点のＥＰＥ値を算出し、算出したＥＰＥ値が閾値以下であるか否かを判定する。輪郭ＡのＮ番目の輪郭点のＥＰＥ値が閾値以下である場合は（ステップＳ１１０４・ＹＥＳ）、検査部１０５は、ステップＳ１１０６へ進んで処理を続ける。一方、輪郭ＡのＮ番目の輪郭点のＥＰＥ値が閾値より大きい場合は（ステップＳ１１０４・ＮＯ）、検査部１０５は、ステップＳ１１０５で輪郭ＡのＮ番目の輪郭点と輪郭ＡのＮ番目の輪郭点の接続先の輪郭点の両方を欠陥であるとしてマークした後、ステップＳ１１０６へ進んで処理を続ける。

【0072】

ステップＳ１１０６において、検査部１０５は、輪郭Ａのすべての輪郭点について処理が完了したか否かを判定する。処理が完了していない輪郭Ａの輪郭点が存在する場合には（ステップＳ１１０６・ＮＯ）、検査部１０５は、ステップＳ１１０７でカウンタＮの値を「１」だけ増やした後、ステップＳ１１０２に戻って処理を続ける。一方、輪郭Ａのすべての輪郭点について処理が完了している場合には（ステップＳ１１０６・ＹＥＳ）、検査部１０５は、欠陥であるとしてマークされた輪郭点の情報を出力して、輪郭Ａに対する検査処理を終了する。なお、輪郭Ａのすべての輪郭点について処理が完了したか否かは、カウンタＮの値と輪郭Ａの輪郭点の総数とを比較することによって判定すればよい。

【0073】

以上、第１実施形態によれば、対応生成部で生成した対応情報に含まれる各々の対応関係に対して、該対応関係における、基準パターンの輪郭上の点の基準パターンの輪郭上における近傍領域の情報と、検査パターンの輪郭上の点の検査パターンの輪郭上における近傍領域の情報と、を用いて整合性を判定し、整合性が取れていない対応関係については修正した上で検査に用いるようにしたため、基準パターンの輪郭上の点と検査パターンの輪郭上の点との誤った対応関係が検査に用いられる頻度を低減させることができ、検査結果の信頼性を向上させることができる。

【0074】

図１３は、撮像装置として走査電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope：ＳＥＭ）を備えた寸法測定装置の一例を示す図である。なお、本実施例ではＳＥＭを撮像装置として適用した例を説明するが、これに限られることはなく例えば集束イオンビームを試料に走査することによって得られる信号に基づいて、その走査像を形成する集束イオンビーム（Focused Ion Beam）装置を撮像装置とすることもできる。

【0075】

ＳＥＭ本体１３０１、当該ＳＥＭ本体の制御装置１３０４、及び演算処理装置１３０５が含まれている。演算処理装置１３０５は、得られた画像から輪郭線を形成する画像処理装置として機能する。制御装置１３０４は、ＳＥＭ本体１３０１を制御することによって、所望の条件でのビーム走査を可能とする。制御装置１３０４は、試料上の所望の位置に走査位置を設定するための偏向信号を偏向器１３０２に供給する。偏向器１３０２は、供給される信号に応じて、所望の大きさに視野の大きさ（倍率）を変化させる。制御装置１３０４は、偏向器１３０２の走査と同期して検出器１３０３によって得られた検出信号を配列することによって得られる画像の画像処理を行う。

【0076】

演算処理装置１３０５には、得られた画像信号に基づいて、輪郭線データを生成する輪郭線形成部１３０６、図２のＳ２０３等の処理を実行する対応点生成部１３０７、図５のＳ５０１等の処理を実行する誤対応検出部１３０８、図５のＳ５０２等の処理を実行する対応点補正部１３０９、及び対応点間の距離を測定する輪郭線間測定部１３１０が含まれている。また、演算処理装置１３０５にて実行される処理に必要な情報は、演算処理装置１３０５内のメモリ１３１１に、測定用のレシピとして記憶されている。レシピは、ＳＥＭを自動的に動作させるための動作プログラムであり、測定対象となる試料の種類ごとに、上記メモリ１３１１や外部の記憶媒体に記憶され、必要に応じて読み出される。

【0077】

試料から放出された電子は、検出器１３０３にて捕捉され、制御装置１３０４に内蔵されたＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換される。演算処理装置１３０５に内蔵されるＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の画像処理ハードウェアによって、目的に応じた画像処理が行われる。また、演算処理装置１３０５は、検出信号に基づいて、ラインプロファイルを作成する機能をも備えている。

【0078】

更に演算処理装置１３０５は、入力手段を備えた入力装置１３１２と接続され、当該入力装置１３１２に設けられた表示装置に、操作者に対して画像や検査結果等を表示するＧＵＩ（Graphcal User Interface）等の機能を有する。

【0079】

なお、演算処理装置１３０５における制御や処理の一部又は全てを、ＣＰＵや画像の蓄積が可能なメモリを搭載した電子計算機等に割り振って処理・制御することも可能である。また、入力装置１３１２は、測定、検査等に必要とされる電子デバイスの座標、位置決めに利用するパターンマッチング用のテンプレート、撮影条件等を含む撮像レシピを手動もしくは、電子デバイスの設計データ記憶媒体１３１３に記憶された設計データを活用して作成する撮像レシピ作成装置としても機能する。シミュレーター１３１４では、設計データ記憶媒体１３１３に記憶された設計データをもとに、パターンの形状をシミュレーションする。このようなシミュレーションに基づいて、上述の基準パターンデータを生成するようにしても良い。

【0080】

＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態について、説明する。本実施形態のパターン検査装置は、第１実施形態のパターン検査装置１００に対して、対応修正部１０４の代わりに対応修正部１０４Ａを備えた点のみが異なる。対応修正部１０４Ａの動作は、対応修正部１０４の動作に対して、妥当性判定処理のみが異なるため、以下では、図９及び図１２を参照して妥当性判定処理についてのみ説明する。その他の構成については、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

【0081】

［妥当性判定処理］
図１２のフローチャートに示すように、ステップＳ１２０１において、対応修正部１０４Ａは、着目している輪郭点Ｃの 近傍の輪郭点の集合Ｇを求める。具体的には、輪郭点Ｃが乗っているセグメント上で、輪郭点Ｃを含まず、輪郭点Ｃの前後各々Ｒｄ個の輪郭点から成る集合を、集合Ｇとする。尚、輪郭点Ｃが乗っているセグメントが閉路を成している場合には、集合Ｇには重複する要素が含まれないようにする。また、輪郭点Ｃがセグメントの端点付近に存在し、Ｒｄ個の要素を選択することができない場合には、端点の位置の輪郭点までを集合Ｇに含める。尚、半径「Ｒｄ」は設計値として予め定めた値である。

【0082】

次に、ステップＳ１２０２において、対応修正部１０４Ａは、集合Ｇに含まれている各輪郭点Ｄに対して、輪郭点Ｃの接続先と輪郭点Ｄの接続先が同一セグメント上かつ近傍に存在するか否かを判定し、「接続先が輪郭点Ｃの接続先と同一セグメント上かつ近傍に存在する」と判定された輪郭点の個数をカウントする。

【0083】

輪郭点Ｃの接続先と輪郭点Ｄの接続先が同一セグメント上かつ近傍に存在するか否かの判定は、「近傍」の定義に用いる半径が「Ｒｅ」であることを除き、ステップＳ７０２（図７参照）と同様であるため、説明を省略する。尚、半径「Ｒｅ」は設計値として予め定めた値である。輪郭の形状等に影響を受けるため、その分のマージンを考慮し、通常は「Ｒｄ≦Ｒｅ」となるように定めておく。

【0084】

次に、ステップＳ１２０３において、対応修正部１０４Ａは、ステップＳ１２０２において「同一セグメント上かつ近傍に存在する」と判定された輪郭点の個数が集合Ｇの要素数に対して所定の割合以上であるか否かを判定する。「所定の割合以上である」と判定された場合には（ステップＳ１２０３・ＹＥＳ）、対応修正部１０４Ａは、ステップＳ１２０４で「輪郭点Ｃの接続先は妥当である」と判定し、妥当性判定処理を終了する。一方、「所定の割合以上でない」と判定された場合には（ステップＳ１２０３・ＮＯ）、対応修正部１０４Ａは、ステップＳ１２０５で「輪郭点Ｃの接続先は妥当でない」と判定し、妥当性判定処理を終了する。尚、ステップＳ１２０３の判定で使用される「所定の割合」は、設計値として予め定めた値を用いる。

【0085】

以下、図９（ａ）を参照して、「Ｒｃ＝１」、「Ｒｄ＝１」、「所定の割合」を「０.５」、とした場合の輪郭点９０２及び輪郭点９２１の各々に対するステップＳ１２０３の判定処理について、説明する。

【0086】

輪郭点９０２については、まず、ステップＳ１２０１において、輪郭点９０１と輪郭点９０３から成る集合Ｇが生成される。次に、ステップＳ１２０２において、「接続先が輪郭点９０２の接続先と同一セグメント上かつ近傍に存在する」と判定される輪郭点の個数をカウントする。輪郭点９０２の接続先はセグメント９３０に乗っている輪郭点９３１であるのに対して、輪郭点９０１の接続先はセグメント９１０に乗っている輪郭点９１１であり、輪郭点９０３の接続先はセグメント９１０に乗っている輪郭点９１３であるため、「接続先が輪郭点９０２の接続先と同一セグメント上かつ近傍に存在する」と判定される輪郭点の個数は「０」となる。集合Ｇの要素数は「２」であり、「所定の割合」が「０.５」であるため、ステップＳ１２０３の判定は「ＮＯ」となり、ステップＳ１２０５において「輪郭点９０２の接続先は妥当でない」と判定される。

【0087】

輪郭点９２１については、まず、ステップＳ１２０１において、輪郭点９２２と輪郭点９２３から成る集合Ｇが生成される。次に、ステップＳ１２０２において、「接続先が輪郭点９２１の接続先と同一セグメント上かつ近傍に存在する」と判定される輪郭点の個数をカウントする。輪郭点９２１の接続先はセグメント９３０に乗っている輪郭点９３１であるのに対して、輪郭点９２２の接続先はセグメント９３０に乗っている輪郭点９３２であり、輪郭点９２３の接続先はセグメント９３０に乗っている輪郭点９２３であるため、「接続先が輪郭点９２１の接続先と同一セグメント上かつ近傍に存在する」と判定される輪郭点の個数は「２」となる。集合Ｇの要素数は「２」であり、「所定の割合」が「０．５」であるため、ステップＳ１２０３の判定は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１２０４において「輪郭点９２１の接続先は妥当である」と判定される。

【0088】

以上、第２実施形態によれば、輪郭点の対応付けが有向辺で定義されない場合であっても、即ち、図９（ｂ）の情報が無い状態においても、周囲の状況に照らして対応関係の妥当性を判定し、誤対応を修正することができる。また、本実施形態によれば、基準パターンの輪郭上の点と検査パターンの輪郭上の点との間で偶然に一対の誤対応が発生しているような場合でも、その誤対応を検出し、修正することができる。

【0089】

＜変形例＞
以上、２つの実施形態について説明したが、これに限定されず、上述の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば次のように変更することができる。

【0090】

前記実施形態では、輪郭点同士の対応を有向辺によって表されるものとしたが、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、基準パターンの輪郭上のある点Ｈに対して、点Ｈにおける基準パターンの輪郭の接線に垂直な方向に対応点を探索し、得られた検査パターンの輪郭上の点を点Ｈの対応点とするような場合についても、適用可能である。そのような場合、検査パターンの輪郭上の点から基準パターンの輪郭上の点への対応関係を必要としない、第２実施形態を適用するのが好適である。

【0091】

また、前記実施形態では、検査画像から得られた輪郭を、セグメント分解し、輪郭点化して使用したが、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、検査画像から得られた輪郭をセグメント分解し、幾何学的な平滑化を施した上で、輪郭点化して使用するようにしてもよい。このような処理とすることで、ノイズの影響を低減することができる。尚、この場合、複数のセグメントで共有されている端点の位置が変化しないような平滑化処理とするか、端点の位置が変化した結果が、関連するすべてのセグメントにおいて反映されるような処理とする。

【0092】

また、前記実施形態では、「近傍」の定義を各セグメント単位で定義したが、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、「どのセグメントと端点を共有しているか」という情報をセグメント単位で保持しておくことにより、「近傍」の定義を、端点を共有するセグメントまで許容するように変更してもよい。そのような変更は容易である。

【0093】

また、前記実施形態では、「近傍」の定義を、各セグメント上での「輪郭点の個数」を用いて定義したが、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、各セグメント上での「道のり」を用いた定義に変更してもよく、そのような変更は容易である。

【0094】

また、前記実施形態では、基準パターンの輪郭と検査パターンの輪郭の各々について、対応付けをする前に予め生成した輪郭点同士を対応付けるような構成としたが、本実施形態はこれに限るものではない。即ち、基準パターンの輪郭と検査パターンの輪郭の表現方法は輪郭点の集合に限るものではなく、また、基準パターンの輪郭と検査パターンの輪郭の両方について予め生成した点同士を対応付ける場合に限るものでもない。例えば、基準パターンの輪郭上のある点に対応する検査パターンの輪郭上の点を前記基準パターンの輪郭上の点に基づいてその都度求めるような構成とした場合、例えば、前記検査パターンの輪郭をセグメント分解して等間隔で輪郭点化する代わりに、前記基準パターンの輪郭上の点に基づいて求められた対応点を輪郭点として用いて対応修正部の処理を実施することで、第１実施形態を適用することが可能である。その場合、「近傍」の定義については、セグメント上における「輪郭点の個数」によってではなく、セグメント上における「道のり」によって定義するのが望ましい。

【0095】

また、前記実施形態では輪郭点同士の対応付けを距離のみに基づいて生成したが、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、輪郭点同士の対応付けを、距離のほか、接線方向の角度を加味して生成するようにしてもよい。具体的には、例えば、接線方向が略一致する輪郭点のみを接続先の候補として選定し、選定された候補の中で、最も距離が短い輪郭点に対応付けるようにすればよい。或いは、接線方向の角度の差の絶対値と距離とを各々所定の重みを掛けて足し合わせた評価値に基づいて対応付けるようにしてもよい。

【0096】

また、前記実施形態では、検査部１０５の構成を、欠陥であるとしてマークされた輪郭点の情報をそのまま出力するような構成としたが、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、欠陥であるとしてマークされた輪郭点のうち、検査画像上で近しい輪郭点同士を１つのグループとして纏めて「欠陥領域」として認識し、該欠陥領域を出力するような構成としてもよい。このような変更は、例えば、モルフォロジー演算、連結成分のラベリング分解、等、公知の技術を組み合わせることにより、容易に実施できる。

【0097】

また、前記実施形態では検査部の処理の目的を「欠陥であると推定される部分の抽出」であるとしたが、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、各輪郭点のＥＰＥ値から求められる統計量を用いてウェハ上のパターンの出来栄えを評価する形状評価のような用途にも適用可能である。また、検査部における検査の前処理として、おおよそ、その位置合わせが為されている基準パターンと参照パターンの対に対し、各々の輪郭の情報を利用してより高精度な位置合わせを実施するような場合にも、適用可能である。

【0098】

また、前記実施形態では検査画像は撮影装置１１０から供給されるものとしたが、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、ネットワーク等を介して送信されてきた検査画像を受信して検査するような構成としてもよいし、検査画像が格納された記憶媒体から検査画像を読み込んで検査するような構成としてもよい。そのような変更は、検査画像を入力する部分のインタフェースを適宜変更するだけでよく、容易である。

【0099】

また、前記実施形態では検査結果は表示装置１３０に対して出力されるものとしたが、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、ネットワーク等を介して検査結果を他の装置に送信するような構成としてもよいし、検査結果を格納するための記憶媒体に検査結果を書き込むような構成としてもよい。そのような変更は、検査結果を出力する部分のインタフェースを適宜変更するだけでよく、容易である。

【0100】

また、前記実施形態では、基準パターンとしてリソシミュレータで得られた露光パターンの外形を形成する曲線を多角形で近似したものを用いたが、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、ウェハ上に形成したいパターンを表している設計データや、実際にウェハ上に形成されるパターンに近くなるようにコーナー部分を丸めた設計データ、良品と判定された製品パターンの画像から抽出した輪郭等、種々の変更が可能である。

【0101】

また、前記実施形態では、対応生成部において基準パターンのセグメント分解や輪郭点化の処理を実施する構成としたが、本実施形態はこれに限るものではなく、セグメント分解及び輪郭点化の処理を予め行っておくようにしてもよい。その場合、座標補正部によって為される補正に伴うマージンを考慮して十分に密な間隔で輪郭点が得られるようなパラメータを用いて輪郭点化を行うようにする。

【0102】

また、前記実施形態ではＥＰＥ値の算出を検査部で実施するものとしたが、これに限るものではない。例えば、対応生成部及び対応修正部において、各輪郭点の接続先が登録される都度、算出するようにしてもよい。

【0103】

また、前記実施形態では、対応修正部は、誤対応としてマークされている輪郭点の接続先を、接続先の候補となる輪郭点から選択して修正するような動作をするものとしたが、本実施形態はこれに限るものではない。例えば、誤対応としてマークされた輪郭点の接続先を「なし」と修正するだけで目的が達せられるような用途に適用する場合には、接続先の候補となる輪郭点の探索や、接続先の候補となる輪郭点から適切な輪郭点を選択する処理を、省略してもよい。

【0104】

以上、上記実施形態によれば、局所的な情報から求めた対応関係に対して、周囲の状況に基づいて整合性を判定し、整合性が取れていないと推定される対応関係を修正して検査に用いるような構成としたことにより、基準パターンの輪郭上の点と検査パターンの輪郭上の点との誤った対応関係が検査に用いられる頻度を低減させることができ、検査結果の信頼性を向上させることができる。

【符号の説明】

【0105】

１００ パターン検査装置
１０１ 座標補正部
１０２ 輪郭抽出部
１０３ 対応生成部
１０４ 対応修正部
１０５ 検査部
１１０ 撮影装置
１２０ 基準パターン記憶装置
１３０ 表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】