特表2023-553368荷電粒子ビーム検査システムにおけるトポロジーベースの画像レンダリング
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-21
(54)【発明の名称】荷電粒子ビーム検査システムにおけるトポロジーベースの画像レンダリング
(51)【国際特許分類】
H01J 37/22 20060101AFI20231214BHJP
【ＦＩ】
H01J37/22 502H
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023532499
(86)(22)【出願日】2021-11-24
(85)【翻訳文提出日】2023-07-28
(86)【国際出願番号】 EP2021082773
(87)【国際公開番号】W WO2022128374
(87)【国際公開日】2022-06-23
(31)【優先権主張番号】63/126,434
(32)【優先日】2020-12-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ
(71)【出願人】
【識別番号】504151804
【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】リャン，ハオイ
(72)【発明者】
【氏名】マ，ビン
(72)【発明者】
【氏名】チェン，ジチャオ
(72)【発明者】
【氏名】ケア，マーク，ジュリアン
【テーマコード（参考）】
5C101
【Ｆターム（参考）】
5C101AA03
5C101FF02
5C101HH40
5C101HH42
5C101HH54
5C101HH58
5C101JJ07
(57)【要約】
本明細書では画像アライメントのシステム及び方法について開示する。この画像アライメントの方法は、サンプルの画像を取得することと、対応する参照画像に関連する情報を取得することと、対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像をぼかすことにより、改変レンダリング画像を生成することであって、ぼかしの度合は、トポロジーの特徴に基づいていることと、サンプルの画像をぼかしたレンダリング画像と位置合わせすることと、を含み得る。この方法は、サンプルの画像とぼかしたレンダリング画像との間のアライメントに基づいて、サンプルの画像を対応する参照画像と位置合わせすることを更に含み得る。
【選択図】 図４Ａ
【選択図】 図４Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像アライメント方法であって、サンプルの画像を取得することと、
対応する参照画像に関連する情報を取得することと、
前記対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、前記レンダリング画像を改変することにより、改変レンダリング画像を生成することと、
前記サンプルの前記画像を前記改変レンダリング画像と位置合わせすることと、を含む、画像アライメント方法。
【請求項2】
前記サンプルの前記画像と前記改変レンダリング画像との間のアライメントに基づいて、前記サンプルの前記画像を前記対応する参照画像と位置合わせすることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記レンダリング画像の前記トポロジーの特徴に基づいて、前記レンダリング画像を改変することを更に含む、請求項１及び２の何れか一項に記載の方法。
【請求項4】
前記トポロジーの前記特徴は、フィーチャのサイズ、形状、向き、若しくは境界、又は前記レンダリング画像の隣接するフィーチャ間の間隔を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記レンダリング画像を改変することは、ダウンサンプリングスケールに基づいて前記レンダリング画像をダウンサンプリングすることを含み、前記ダウンサンプリングスケールは、前記トポロジーの前記特徴に基づいている、請求項１～４の何れか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記レンダリング画像をダウンサンプリングすることは、前記レンダリング画像の前記トポロジーを実質的に維持する前記ダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記レンダリング画像をダウンサンプリングすることは、凸ぼかし関数を使用して実施される、請求項５及び６の何れか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記凸ぼかし関数は、楕円関数を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記参照画像をダウンサンプリングすると、前記レンダリング画像がぼやける、請求項５～８の何れか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記サンプルの前記画像は、荷電粒子ビーム画像、光学画像、又はデジタル画像を含む、請求項１～９の何れか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記参照画像に関連する前記情報は、グラフィックデータベースシステム（ＧＤＳ）フォーマット、グラフィックデータベースシステムＩＩ（ＧＤＳ ＩＩ）フォーマット、又はオープン・アートワーク・システム・インターチェンジ・スタンダード（ＯＡＳＩＳ）フォーマットの情報を含む、請求項１～１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項12】
画像アライメントシステムであって、一組の命令を記憶するメモリと、
プロセッサであって、前記一組の命令を実行して前記画像アライメントシステムに、
サンプルの画像を取得させ、
対応する参照画像に関連する情報を取得させ、
前記対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、前記レンダリング画像を改変することにより、改変レンダリング画像を生成させ、
前記サンプルの前記画像を前記改変レンダリング画像と位置合わせさせる、ように構成されたプロセッサと、を含む、画像アライメントシステム。
【請求項13】
前記一組の命令は、更に、前記画像アライメントシステムに、前記サンプルの前記画像と前記改変レンダリング画像との間のアライメントに基づいて、前記サンプルの前記画像を前記対応する参照画像と位置合わせさせる、請求項１２に記載のシステム。
【請求項14】
前記一組の命令は更に、前記画像アライメントシステムに、前記レンダリング画像の前記トポロジーの特徴に基づいて前記レンダリング画像を改変させ、前記トポロジーの前記特徴は、フィーチャのサイズ、形状、向き、若しくは境界、又は前記レンダリング画像の隣接するフィーチャ間の間隔を含む、請求項１２及び１３の何れか一項に記載のシステム。
【請求項15】
前記一組の命令は更に、前記画像アライメントシステムに、ダウンサンプリングスケールに基づいて前記レンダリング画像をダウンサンプリングさせ、前記ダウンサンプリングスケールは前記トポロジーの前記特徴に基づいており、ダウンサンプリングは、前記レンダリング画像の前記トポロジーを実質的に維持する前記ダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、請求項１４に記載のシステム。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２０年１２月１６日に出願された米国特許出願第６３／１２６，４３４号の優先権を主張し、この出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0001] 本出願は、２０２０年１２月１６日に出願された米国特許出願第６３／１２６，４３４号の優先権を主張し、この出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
[0002] 本明細書で提供する実施形態は、画像レンダリング技術に関し、より具体的には、荷電粒子ビーム検査装置から得られた検査画像と位置合わせさせるために画像をレンダリングするシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0003】
[0003] 集積回路（ＩＣ）の製造工程では、未完成の又は完成した回路コンポーネントが、設計に従って製造されており欠陥が無いことを保証するために、検査される。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの、光学顕微鏡又は荷電粒子（例えば、電子）ビーム顕微鏡を利用した検査システムが用いられることがある。フィーチャサイズが光学解像限界を大幅に超えて縮小し続けるにつれて、製造及びバックエンド分析はより複雑になっている。具体的には、エッジ配置誤差（ＥＰＥ）の制御は、半導体業界における先端テクノロジーノードのパターニングにおいて重要な役割を果たす。３Ｄ ＮＡＮＤ及びＦｉｎＦＥＴ ＩＣにおいて高いスループット及び歩留まりを得るためには、ＥＰＥは０．５ｎｍ以下であることが期待され、フィーチャの配置及びアライメントにおいて高い精度及び再現性が必要になる。ＥＰＥの信頼性の高い測定は、品質管理、スループット、及び歩留まりの習熟において極めて重要な役割を果たす。エッジベース及び相関ベースの技術を含めて、既存のdie-to-database（Ｄ２ＤＢ）アライメント技術は、高いスループットを提供することができるが、相関ベースのアライメントは分散が大きく再現性が乏しいので、この技術は、ＤＲＡＭ又はＦｉｎＦＥＴなどの複雑なデバイス構造におけるフィーチャのアライメントには不適当である。
【発明の概要】
【0004】
[0004] 本明細書で提供する実施形態は、画像アライメント、特にウェーハメトロロジ及び検査のための、検査画像と参照画像又はレンダリング画像とのアライメントの、システム及び方法について開示する。
【0005】
[0005] 本開示の一態様は、画像アライメント方法に関する。この方法は、サンプルの画像を取得することと、対応する参照画像に関連する情報を取得することと、を含むことがある。この方法は更に、対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像を改変することにより、改変レンダリング画像を生成することと、サンプルの画像をこの改変レンダリング画像と位置合わせすることと、を含むことがある。
【0006】
[0006] 本開示の別の態様は、画像アライメントシステムに関する。このシステムは、一組の命令を格納するメモリと、その一組の命令を実行して画像アライメントシステムにサンプルの画像を取得させ、且つ対応する参照画像に関連する情報を取得させるように構成されたプロセッサと、を備えることがある。この実行可能な一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像を改変することにより、改変レンダリング画像を生成させ、且つ、サンプルの画像をこの改変レンダリング画像と位置合わせさせることがある。
【0007】
[0007] 本開示の別の態様は、装置に画像アライメント方法を実施させるように装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な一組の命令、を格納する非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。この方法は、サンプルの画像を取得することと、対応する参照画像に関連する情報を取得することと、を含むことがある。この方法は更に、対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像を改変することにより、改変レンダリング画像を生成することと、サンプルの画像をこの改変レンダリング画像と位置合わせすることと、を含むことがある。
【0008】
[0008] 本開示の別の態様は、画像アライメント方法に関する。この方法は、サンプルの画像を取得することと、対応する参照画像に関連する情報を取得することと、対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像をぼかすことにより、改変レンダリング画像を生成することであって、ぼかしの度合は、トポロジーの特徴に基づいていることと、サンプルの画像をぼかされたレンダリング画像と位置合わせすることと、を含むことがある。
【0009】
[0009] 本開示の別の態様は、画像アライメントシステムに関する。このシステムは、一組の命令を格納するメモリと、その一組の命令を実行して画像アライメントシステムにサンプルの画像を取得させ、且つ対応する参照画像に関連する情報を取得させるように構成されたプロセッサと、を備えることがある。この実行可能な一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像をぼかすことにより、改変レンダリング画像を生成させ、この際、ぼかしの度合は、トポロジーの特徴に基づいており、また、サンプルの画像をこのぼかしたレンダリング画像と位置合わせさせることがある。
【0010】
[0010] 本開示の実施形態の他の利点は、添付の図面と併せて取り入れられる以下の説明から明らかになるであろう。以下の説明では、例示及び例として、本発明の特定の実施形態を記載する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】[0011]本開示の実施形態と整合性のある、例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ）システムを示す概略図である。
【図3】[0013]本開示の実施形態と整合性のある、画像アライメントモジュールを含む、例示的なメトロロジシステムを示す。
【図4B】[0015]本開示の実施形態と整合性のある、画像レンダリング用のパラメータの選択に基づいて検査画像を位置合わせするための例示的な方法を示す。
【図5】[0016]本開示の実施形態と整合性のある、例示的な画像アライメント方法を表す処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
[0017] ここで、例示的な実施形態を詳細に参照し、その例は、添付の図面に示されている。以下の説明は、添付の図面を参照し、別段の表現がない限り、異なる図面における同じ番号は、同じ又は同様の要素を表す。例示的な実施形態の以下の説明において記載される実装形態は、全ての実装形態を表すわけではない。代わりに、それらの実装形態は、添付の請求項において記述されるように、開示される実施形態に関連する態様と一致する装置及び方法の単なる例である。例えば、いくつかの実施形態は、電子ビームの利用に関連して説明されるが、本開示は、そのように限定されない。他のタイプの荷電粒子ビームを同様に適用することができる。その上、光学撮像、写真検出、Ｘ線検出など、他の撮像システムを使用することができる。
【0013】
[0018] 電子デバイスは、基板と呼ばれるシリコン片上に形成された回路で構築される。多くの回路は、同じシリコン片上にまとめて形成することができ、集積回路又はＩＣと呼ばれる。これらの回路のサイズは、劇的に減少しており、その結果、更に多くの回路を基板に適合させることができる。例えば、スマートフォンのＩＣチップは、親指の爪ほどの大きさであるが、それにもかかわらず、２０億を超えるトランジスタを含むことができ、各トランジスタのサイズは、人間の毛髪のサイズの１／１０００未満である。
【0014】
[0019] これらの極めて小さいＩＣの作成は、多大な時間を要する複雑及び高価なプロセスであり、数百もの個々のステップを伴う場合が多い。１つのステップにおける誤差でさえ、完成ＩＣに欠陥をもたらす可能性があり、それによって完成ＩＣが無用なものとなる。従って、製造プロセスの目標の１つは、プロセスで作成される機能可能なＩＣの数を最大化するため、すなわちプロセスの総歩留まりを向上させるために、そのような欠陥を回避することである。
【0015】
[0020] 歩留まりを向上させる要素の１つは、十分な数の機能可能な集積回路を生産することを保証するために、チップ作成プロセスをモニタすることである。プロセスをモニタする方法の１つは、それらの形成の様々な段階でチップ回路構造を検査することである。検査は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して行うことができる。ＳＥＭは、これらの極めて小さい構造を撮像するために使用することができ、実際には構造の「ピクチャ」を撮影する。画像は、構造が正しく形成されたかどうか、また構造が正しい場所に形成されたかどうかを判断するために使用することができる。構造に欠陥がある場合、欠陥が再発する可能性が低くなるようにプロセスを調整することができる。
【0016】
[0021] ＩＣデザインレイアウトは、製造プロセスを通じてウェーハに転写される前に、平面状のジオメトリ、テキストラベル等を表すグラフィックデザインシステム（ＧＤＳ又はＧＤＳ ＩＩ）などのバイナリファイルフォーマットで保存される。このデータを使用して、ピクセルベースの画像を再構築又は「レンダリング」することができ、これは、視覚化、ウェーハ検査、又は他のメトロロジ用途のために使用することができる。１０ｎｍ以下の半導体デバイスに向けた道のりにおいて、高速パターニング技術は有益であるが、検出するのが困難な望ましくない欠陥を持ち込むことがある。Ｄ２ＤＢ（Die-to-Database）検査技術が、高速検査のために一般的に使用され、この技術は、検査画像をデザインレイアウトと比較する。
【0017】
[0022] 既存のＧＤＳレンダリング方法の幾つかの方法には、ＧＤＳパターンを参照して、ピクセルの位置に基づいて、ピクセルに異なる強度値を割り当てることが含まれる。この方法は、ＧＤＳデザインにおけるコンター及び形状の正確なレンダリングを提供することができるものの、とりわけ、中心からのずれ、高いミスアライメント率などの欠点がある。或いは、事前定義されたルールと、特定の画像について学習されたモデルとに基づいてＧＤＳ画像をレンダリングして、シミュレートされた検査画像を生成することができる。しかしながら、これを実行することは、リソースの負荷が高く、あまりユーザフレンドリーではないことがある。従って、アライメント誤差及び大きなＥＰＥを軽減するために、Ｄ２ＤＢアライメントのために精密で再現可能なテンプレートを提供するレンダリング方法における更なる改良が望ましいことがある。
【0018】
[0023] 本開示の幾つかの実施形態は、画像アライメントの装置及び方法に関する。このアライメント方法は、例えば、電子ビーム装置によって取り込まれるサンプル又はフィーチャの検査画像に対応する参照ＧＤＳ画像に関連付けられた情報を取得することを含むことがある。この方法は更に、レンダリングパラメータに基づいて参照ＧＤＳ画像をレンダリングすることと、レンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、トポロジー特徴に基づいて、レンダリングされた参照ＧＤＳ画像を改変することと、を含むことがある。この方法は更に、検査画像と改変レンダリング画像との間のアライメントに基づいて、検査画像を参照ＧＤＳ画像と位置合わせすることを含むことがある。
【0019】
[0024] 図面では、コンポーネントの相対寸法は、明確にするために拡大され得る。以下の図面の説明内では、同じ又は同様の参照番号は、同じ又は同様のコンポーネント又はエンティティを指し、個々の実施形態に対する違いのみを説明する。本明細書で使用される場合、別段の具体的な記述がない限り、「又は」という用語は、実行不可能な場合を除いて、考えられる全ての組み合わせを包含する。例えば、コンポーネントがＡ又はＢを含み得ることが記述される場合、別段の具体的な記述がない限り又は実行不可能でない限り、コンポーネントは、Ａ若しくはＢ又はＡ及びＢを含み得る。第２の例として、コンポーネントがＡ、Ｂ又はＣを含み得ることが記述される場合、別段の具体的な記述がない限り又は実行不可能でない限り、コンポーネントは、Ａ、又はＢ、又はＣ、又はＡ及びＢ、又はＡ及びＣ、又はＢ及びＣ、又はＡ、Ｂ及びＣを含み得る。
【0020】
[0025] ここで、図１を参照すると、図１は、本開示の実施形態と一致する、例示的な電子ビーム検査（ＥＢＩ）システム１００を図示する。図１に示されるように、荷電粒子ビーム検査システム１００は、メインチャンバ１０、装填・ロックチャンバ２０、電子ビームツール４０及び機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）３０を含む。電子ビームツール４０は、メインチャンバ１０内に位置する。説明及び図面は、電子ビームを対象とするが、実施形態は、本開示を特定の荷電粒子に限定するために使用されないことが理解される。
【0021】
[0026] ＥＦＥＭ ３０は、第１の装填ポート３０ａ及び第２の装填ポート３０ｂを含む。ＥＦＥＭ ３０は、追加の装填ポートを含み得る。第１の装填ポート３０ａ及び第２の装填ポート３０ｂは、検査予定のウェーハ（例えば、半導体ウェーハ若しくは他の材料で作られたウェーハ）又はサンプルを含むウェーハ前面開口式一体型ポッド（ＦＯＵＰ）を受け取る（以下では、ウェーハ及びサンプルは、集合的に「ウェーハ」と呼ばれる）。ＥＦＥＭ ３０の１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）は、装填・ロックチャンバ２０にウェーハを移送する。
【0022】
[0027] 装填・ロックチャンバ２０は、装填／ロック真空ポンプシステム（図示せず）に接続され、装填／ロック真空ポンプシステムは、大気圧を下回る第１の圧力に達するように装填・ロックチャンバ２０内の気体分子を取り除く。第１の圧力に達した後、１つ又は複数のロボットアーム（図示せず）は、装填・ロックチャンバ２０からメインチャンバ１０にウェーハを移送する。メインチャンバ１０は、メインチャンバ真空ポンプシステム（図示せず）に接続され、メインチャンバ真空ポンプシステムは、第１の圧力を下回る第２の圧力に達するようにメインチャンバ１０内の気体分子を取り除く。第２の圧力に達した後、ウェーハに対して、電子ビームツール４０による検査が行われる。いくつかの実施形態では、電子ビームツール４０は、シングルビーム検査ツールを含み得る。他の実施形態では、電子ビームツール４０は、マルチビーム検査ツールを含むことがある。
【0023】
[0028] コントローラ５０は、電子ビームツール４０に電子的に接続することができ、また他のコンポーネントにも電子的に接続することができる。コントローラ５０は、荷電粒子ビーム検査システム１００の様々な制御を実行するように構成されたコンピュータであり得る。コントローラ５０は、様々な信号及び画像処理機能を実行するように構成された処理回路も含み得る。図１では、コントローラ５０は、メインチャンバ１０、装填・ロックチャンバ２０及びＥＦＥＭ ３０を含む構造の外部のものとして示されているが、コントローラ５０は、構造の一部でもあり得ることが理解される。
【0024】
[0029] 本開示は、電子ビームツールを収納するメインチャンバ１０の例を提供するが、本開示の態様は、広い意味において、電子ビームツールを収納するチャンバに限定されないことに留意すべきである。むしろ、前述の原理は、他のチャンバにも適用できることが理解される。
【0025】
[0030] ここで、図２を参照すると、図２は、本開示の実施形態と一致する、図１の例示的な荷電粒子ビーム検査システム１００の一部とすることができる電子ビームツール４０の例示的な構成を図示する概略図を示す。電子ビームツール４０（本明細書では装置４０とも称される）は、カソード２０３と引出し電極２０５とガンアパーチャ２２０とアノード２２２を含み得る、電子エミッタを含み得る。電子ビームツール４０は、クーロンアパーチャアレイ２２４と、コンデンサレンズ２２６と、ビーム制限アパーチャアレイ２３５と、対物レンズアセンブリ２３２と、電子検出器２４４とを更に含み得る。電子ビームツール４０は、検査対象のサンプル２５０を保持するために電動ステージ２３４によって支持されたサンプルホルダ２３６を更に含み得る。他の関連するコンポーネントが、必要に応じて、追加又は省略され得ることを理解されたい。
【0026】
[0031] いくつかの実施形態では、電子エミッタは、カソード２０３と、アノード２２２とを含み得、一次電子は、カソードから放出され、抽出又は加速され、一次ビームクロスオーバー２０２を形成する一次電子ビーム２０４を形成することができる。一次電子ビーム２０４は、一次ビームクロスオーバー２０２から放出されたものとして視覚化することができる。
【0027】
[0032] いくつかの実施形態では、電子エミッタ、コンデンサレンズ２２６、対物レンズアセンブリ２３２、ビーム制限アパーチャアレイ２３５、及び電子検出器２４４は、装置４０の一次光軸２０１と位置合わせされ得る。いくつかの実施形態では、電子検出器２４４は、二次光軸（図示せず）に沿って、一次光軸２０１から外れて配置され得る。
【0028】
[0033] 実施形態によっては、対物レンズアセンブリ２３２は、改変されたswing objective retarding immersion lens（ＳＯＲＩＬ）を含むことがあり、これは、磁極片２３２ａと、制御電極２３２ｂと、偏向器２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｄ、及び２４０ｅを含むビームマニピュレータアセンブリと、励磁コイル２３２ｄと、を含む。一般的なイメージングプロセスでは、カソード２０３の先端から放射された一次電子ビーム２０４は、アノード２２２に印加された加速電圧によって加速される。一次電子ビーム２０４の一部は、ガンアパーチャ２２０とクーロンアパーチャアレイ２２４のアパーチャとを通過し、ビーム制限アパーチャアレイ２３５のアパーチャを完全に又は部分的に通過するように、コンデンサレンズ２２６によって集束される。ビーム制限アパーチャアレイ２３５のアパーチャを通過する電子は、改変されたＳＯＲＩＬレンズによって集束されてサンプル２５０の表面上にプローブスポットを形成し、ビームマニピュレータアセンブリの１つ又は複数の偏向器によって偏向されてサンプル２５０の表面を走査することがある。サンプル表面から放射された二次電子は、電子検出器２４４によって集められて、走査された関心エリアの画像が形成されることがある。
【0029】
[0034] 対物レンズアセンブリ２３２では、励磁コイル２３２ｄ及び磁極片２３２ａが、磁界を生成することがある。一次電子ビーム２０４によって走査されるサンプル２５０の一部は、この磁界の中に浸され、電気的に帯電することがあり、次いで、これにより、電界が生成される。この電界は、サンプル２５０の表面上の又は表面付近の、衝突する一次電子ビーム２０４のエネルギーを低減することがある。制御電極２３２ｂは、磁極片２３２ａから電気的に絶縁されており、例えば、サンプル２５０上の及びサンプル２５０の上方の電界を制御して、対物レンズアセンブリ２３２の収差を低減し、検出効率を高めるために信号電子ビームの集束状況を制御するか、又は、サンプルを保護するためにアーク放電を回避することがある。ビームマニピュレータアセンブリの１つ又は複数の偏向器は、一次電子ビーム２０４を偏向させて、サンプル２５０上でのビーム走査を容易にすることができる。例えば、走査プロセスでは、偏向器２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｄ、及び２４０ｅを制御して、一次電子ビーム２０４を、異なる時点でサンプル２５０の上部表面の異なる位置に偏向させて、サンプル２５０の異なる部分の画像を再構築するためのデータを提供することができる。なお、異なる実施形態では、２４０ａ～２４０ｅの順序は異なっていることがある。
【0030】
[0035] 後方散乱電子（ＢＳＥ）及び二次電子（ＳＥ）は、一次電子ビーム２０４を受け取ると、サンプル２５０の一部から放出されることがある。ビームセパレータ２４０ｃは、後方散乱電子及び二次電子を含む、二次の又は散乱した電子ビームを、電子検出器２４４のセンサ表面に向けることができる。検出された二次電子ビームは、対応するビームスポットを電子検出器２４４のセンサ表面上に形成することができる。電子検出器２４４は、受け取った二次電子ビームスポットの強度を表す信号（例えば、電圧、電流）を生成し、コントローラ５０などの、処理システムに信号を提供することができる。二次電子ビーム又は後方散乱電子ビーム及び結果として得られる二次電子ビームスポットの強度は、サンプル２５０の外部構造又は内部構造に応じて変化する可能性がある。また、上で論じたように、一次電子ビーム２０４は、異なる強度の二次又は散乱電子ビーム（及び結果として得られるビームスポット）を生成するために、サンプル２５０の上面の異なる位置へ偏向させることができる。それゆえ、二次電子ビームスポットの強度をサンプル２５０の位置にマッピングすることによって、処理システムは、ウェーハサンプル２５０の内部又は外部構造を反映する画像を再構築することができる。
【0031】
[0036] いくつかの実施形態では、コントローラ５０は、画像処理システムを含み得、画像処理システムは、画像取得器（図示せず）及びストレージ（図示せず）を含む。画像取得器は、１つ又は複数のプロセッサを含み得る。例えば、画像取得器は、コンピュータ、サーバ、メインフレームホスト、端末、パーソナルコンピュータ、任意の種類のモバイルコンピューティングデバイス及び同様のもの又はそれらの組み合わせを含み得る。画像取得器は、中でもとりわけ、導電体、光ファイバケーブル、ポータブル記憶媒体、ＩＲ、Bluetooth、インターネット、ワイヤレスネットワーク、ワイヤレス無線機又はそれらの組み合わせなどの媒体を通して装置４０の電子検出器２４４に通信可能に結合することができる。いくつかの実施形態では、画像取得器は、電子検出器２４４から信号を受信し、画像を構築することができる。従って、画像取得器は、サンプル２５０の領域の画像を取得することができる。画像取得器は、輪郭の生成、取得画像へのインジケータの重畳及び同様のものなどの様々な後処理機能を実行することもできる。画像取得器は、取得画像の明度及びコントラストなどの調整を実行するように構成することができる。いくつかの実施形態では、ストレージは、ハードディスク、フラッシュドライブ、クラウドストレージ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、他のタイプのコンピュータ可読メモリ及び同様のものなどの記憶媒体であり得る。ストレージは、画像取得器と結合し、走査された生の画像データをオリジナルの画像として保存し、及び後処理された画像を保存するために使用することができる。
【0032】
[0037] いくつかの実施形態では、コントローラ５０は、検出された二次電子と後方散乱電子の分布を得るために、測定回路（例えば、アナログ／デジタル変換器）を含み得る。検出時間窓中に収集された電子分布データは、サンプル（例えば、ウェーハ）表面に入射した一次ビーム２０４の対応する走査経路データと組み合わせて、検査中のウェーハ構造の画像を再構築するために使用することができる。再構築された画像は、サンプル２５０の内部又は外部の構造の様々な特徴を明らかにするために使用することができ、従ってウェーハに存在し得るいかなる欠陥も明らかにするために使用することができる。
【0033】
[0038] いくつかの実施形態では、コントローラ５０は、検査中にサンプル２５０を動かすように電動ステージ２３４を制御することができる。いくつかの実施形態では、コントローラ５０は、電動ステージ２３４が、ある方向に一定の速さで継続的にサンプル２５０を動かせるようにすることができる。他の実施形態では、コントローラ５０は、電動ステージ２３４が、走査プロセスのステップに応じて、サンプル２５０が動く速さを経時的に変更できるようにすることができる。
【0034】
[0039] ここで、図３を参照すると、この図は、本開示の実施形態と整合性のある、例示的なメトロロジシステム３００の概略図を示している。実施形態によっては、メトロロジシステム３００は、検査画像３１０を取得及び生成するように構成された画像処理システム（図示せず）を含む電子ビームツール４０、例えば装置４００に関連付けられたデータを格納するように構成されたストレージモジュール３２０、及び画像アライメントモジュール３６０、を含むことがある。或いは、メトロロジシステム３００は、図２の装置４０又は図１のＥＢＩシステム１００の一部であり得る。
【0035】
[0040] 図示されていないが、画像処理システムの画像取得器（図２を参照して考察した）は、検査画像３１０を取り込むように構成されることがある。実施形態によっては、検査画像３１０は、サンプル上のパターンの高分解能荷電粒子ビーム画像を含むことがある。本明細書で使用する場合、高分解能荷電粒子ビーム画像とは、例えばこれに限定するものではないが電子ビームツール４０などの荷電粒子ビーム装置を使用して取り込まれた画像中の２つの別個のフィーチャであって、２０ｎｍ未満の間隔を有する２つの別個のフィーチャ、を分離するのに十分な高さの分解能を有する画像を指す。検査画像３１０は、画像処理システムの画像取得器、又は高分解能画像を取得できる任意のそのようなシステムを使用して、取得されることがある。検査画像３１０は、サンプルの検査画像を生成することができる任意の荷電粒子ビームシステムによって、取得されることがある。サンプルは、例えば、半導体ウェーハ基板、又は、１つ若しくは複数のエピ層若しくはプロセスフィルムを有する半導体ウェーハ基板であり得る。本開示の実施形態は、システムが適切な分解能を有するウェーハ画像を生成し得る限り、特定のタイプの検査システムに限定するものではない。
【0036】
[0041] 実施形態によっては、検査画像３１０は、レビューモード画像であることがあり、これは、最適であるように意図された取得条件下で取得された画像である。レビューモード画像は、高分解能画像を取得するように最適化された検出器設定を少なくとも使用して取得された、より高い分解能、例えば、最適化された拡大率、最適化されたコントラスト及び輝度、最適化された荷電粒子ビーム強度等、を有することがある。実施形態によっては、検査画像３１０は、例えば、サンプル、又はウェーハ（例えば、図２のウェーハ２５０）上のフィーチャ、又は基板上の関心領域、の低分解能画像であり得る。検査画像３１０は、画像処理システムの画像取得器、又は低分解能画像を取得できる任意のそのようなシステムを使用して、取得されることがある。検査画像３１０は、ウェーハ又はウェーハ上の関心領域の検査画像を生成することができる、ＳＥＭなどの、任意の荷電粒子ビーム検査システムによって、取得されることがある。
【0037】
[0042] 実施形態によっては、検査画像３１０は、オフラインモードで取得されることがある。本明細書で使用する場合、「オフライン」モードとは、システムが、実働生産工程におけるウェーハ処理のために利用されていないときの、画像取得器又はＥＢＩシステム１００の動作モードを指す。例えば、オフラインモードは、実際の検査が開始する前に、又は実際の処理が実行される前に、画像取得器又はＥＢＩシステム１００を動作させることを含むことがある。実施形態によっては、検査画像３１０は、例えば、独立型のＥＢＩシステム又は画像取得器を含む、処理設備から離れて配置された画像取得器によって取得されることがある。オフラインモードで検査画像３１０を取得すると、ＳＥＭ検査ツールのスループットを大幅に高めるのに役立つことがある、というのも、既存の参照画像を既存の検査画像３１０と比較することにより画像アライメントを行うことができるからである。
【0038】
[0043] 検査画像３１０は、画像処理システムのローカルストレージユニットに、又はメトロロジシステム３００のストレージモジュール３２０に、又は画像アライメントモジュール３６０を含め、メトロロジシステム３００のコンポーネントによってアクセス可能な、遠隔のストレージ場所（図示せず）、例えば、リモートデータベース、ネットワーク、サーバ、クラウドプラットフォーム等に、格納されることがある。ストレージモジュール３２０は、例えば画像アライメントモジュール３６０、電子ビームツール４０を含む、メトロロジシステム３００のコンポーネントと格納された情報を共有するように更に構成されることがある。実施形態によっては、ストレージモジュール３２０は、画像アライメントモジュール３６０の各コンポーネントと接続するように構成された、画像アライメントモジュール３６０の一体化されたストレージ媒体であり得る。ストレージモジュール３２０は、例えば、インターネット、クラウドプラットフォーム、又は適切なWi-fi通信経路を介して無線通信によりアクセス可能なリモートストレージモジュールであり得る。実施形態によっては、ストレージモジュール３２０は、情報を格納するように構成されたデータベースを含むことがある。データベースは、画像又は他の関連情報、例えば、ガイダンスパラメータ、品質指標等を格納するように構成されることもある。実施形態によっては、データベースは、例えば、画像アライメントモジュール３６０に直接的に結合されていることがある。データベースには、例えば、Oracle（商標）データベース、Sybase（商標）データベース、リレーショナルデータベース、又はHadoop（商標）シーケンスファイル、HBase（商標）、若しくはCassandra（商標）などの、非リレーショナルデータベースが含まれることがある。データベースは、データベースのメモリデバイスに格納されたデータに対するリクエストを受け取って処理し、データベースからデータを提供するように構成されたコンピューティングコンポーネント（例えば、データベース管理システム、データベースサーバ等）を含むことがある。実施形態によっては、データベースは、サーバ、コンピュータ、メインフレームコンピュータ、又はこれらのコンポーネントの任意の組み合わせ、の形態を取ることがある。開示される実施形態と整合性のある他の実装も、同様に可能である。
【0039】
[0044] 実施形態によっては、ストレージモジュール３２０は、とりわけ、ウェーハ設計、ツール条件、ツールパラメータ、製品設計、プロセス設計、欠陥分析、を含むがこれらに限定はされない情報を格納するように構成された情報ファイル３３０を含むことがある。例えば、情報ファイル３３０は、ウェーハデザインレイアウトをグラフィックデータベースシステム（ＧＤＳ）フォーマット、又は、ウェーハ表面上のフィーチャのグラフィカルな表現を含むグラフィックデータベースシステムＩＩ（ＧＤＳ ＩＩ）フォーマット、又はオープン・アートワーク・システム・インターチェンジ・スタンダード（ＯＡＳＩＳ）フォーマットで含むことがある。ウェーハデザインレイアウトは、ウェーハを構築するためのパターンレイアウトに基づいていることがある。ウェーハデザインレイアウトは、例えば、フォトリソグラフィマスク又はレチクルからウェーハにフィーチャを転写するために使用される、１つ又は複数のフォトリソグラフィマスク又はレチクルに対応することがある。ＧＤＳ情報ファイル又はＯＡＳＩＳ情報ファイルは、ウェーハデザインレイアウトに関係する平面状の幾何形状、テキスト、及び他の情報を表す、バイナリファイルフォーマットで格納されたフィーチャ情報を含むことがある。ＯＡＳＩＳフォーマットは、データ量を大幅に減らすのに役立つことがあり、その結果、より効率的なデータ転送処理につながる。大量のＧＤＳ又はＯＡＳＩＳフォーマット画像が収集されていることがあり、比較フィーチャの大規模なデータセットが構成されている場合がある。
【0040】
[0045] 情報ファイル３３０は、知識又はフィーチャのライブラリを更に含むことがあり、このライブラリは、ウェーハ上のフィーチャ又はパターンに関連した情報、例えば、構造物の相対的な向き、ウェーハ上のフィーチャの物理的な位置情報、ウェーハ上のフィーチャのｘ－ｙ位置座標、フィーチャ間の間隔等の情報を含むことがある。実施形態によっては、情報ファイル３３０は、光学フォトリソグラフィのクリティカルディメンジョン及びクリティカルディメンジョン公差に関連付けられた情報を含むことがある。実施形態によっては、情報ファイル３３０は、とりわけ、ターゲットＧＤＳ情報、ターゲットＧＤＳ ＩＩ情報、ターゲットＯＡＳＩＳ情報を含むことがある。
【0041】
[0046] 実施形態によっては、情報ファイル３３０は、本明細書では「トレーニング」画像とも呼ばれる参照画像３４０を含むことがある。参照画像は、１つ又は複数の参照フィーチャに関連付けられた格納情報に基づいて形成されることがある。一例として、参照位置座標、参照寸法、参照配向等を有する、コンタクトパッドなどのフィーチャの２次元画像を含む参照画像は、格納されたデータに基づいて形成されることがある。参照画像３４０は、２値画像、グレースケール画像、又は光学画像を含むことがある。
【0042】
[0047] レンダリング画像３５０は、対応する参照画像（例えば、参照画像３４０）の２次元若しくは３次元のレンダリング、又は既存画像の改変を含むことがある。実施形態によっては、レンダリング画像３５０には、ＧＤＳレンダリング画像、ＯＡＳＩＳレンダリング画像、又はＧＤＳＩＩレンダリング画像が含まれることがあるが、これらに限定はされない。レンダリング画像３５０は、ピクセルの行列によって表される参照画像を、数値の２次元の行列によって表される「カーネル」と畳み込むことにより、形成されることがある。カーネルを画像全体に渡って適用することにより、ぼかし、鮮明化、平滑化、エッジ検出等を含む画像処理技術が実行されることがある。カーネルのサイズは、例えば、３×３、又は５×５、又はｍ×ｎ行列（ｍ及びｎは整数）などの次元の範囲に渡ることがある。レンダリング画像は、例えば、参照画像の行列とフィルタカーネルの行列との間の、畳み込みとしても知られる数学的演算により生成されることがあり、結果として得られるレンダリング画像の特徴は、ぼかしカーネル又は鮮明化カーネルのサイズなどの、フィルタカーネルの特徴に基づいていることがある。
【0043】
[0048] メトロロジシステム３００は更に、少なくとも検査画像３１０及びレンダリング画像３５０を受け取り、検査画像３１０をレンダリング画像３５０と位置合わせするように構成された、画像アライメントモジュール３６０を含むことがある。画像アライメントモジュール３６０は、画像アライナー３６４及び出力デバイス３６２を含むことがある。実施形態によっては、図示していないが、画像アライメントモジュール３６０は更に、１つ若しくは複数のプロセッサ、又はデータストレージモジュールを含むことがある。
【0044】
[0049] 画像アライメントモジュール３６０は、１つ若しくは複数の検査画像、参照画像、又はレンダリング画像を、適切なフォーマット、例えばJoint Photographic Experts Group（ＪＰＥＧ）ファイル、Portable Network Graphic（ＰＮＧ）ファイル、Portable Document Format（ＰＤＦ）ファイル、Tagged Image File Format（ＴＩＦＦ）ファイル等で受け取るように構成されることがある。他の適切な画像フォーマットを使用することもできる。画像アライメントモジュール３６０は、ストレージモジュール３２０、リモートデータベース、電子ビームツール４０、ＥＢＩシステム１００等を含むがこれらに限定はされない１つ又は複数の供給源から画像を受け取るように構成されることがある。
【0045】
[0050] 実施形態によっては、画像アライメントモジュール３６０の画像アライナー３６４は、一組の命令を実行して画像アライメントモジュール３６０に関連機能を実施させるように構成されたプロセッサを含むことがある。画像アライナー３６４は、コンピューティングユニット、コンピュータ、プログラマブルＩＣ回路、メインフレームコンピュータ、サーバ等を含むことがあり、有線接続又は無線接続の何れかを介して、出力デバイス３６２と結合されていることがある。実施形態によっては、出力デバイス３６２は、画像アライナー３６４内に統合されていることがある。その代わりに又はこれに加えて、出力デバイス３６２は、画像アライナー３６４又は画像アライメントモジュール３６０の一部ではないことがある。画像アライナー３６４は、ソフトウェア実装アルゴリズム、画像処理アルゴリズム、フィーチャ識別若しくはフィーチャ抽出アルゴリズム、エッジ検出アルゴリズム等のうちの１つ又は複数を実行するように構成されることがある。
【0046】
[0051] 実施形態によっては、画像アライナー３６４又は画像アライメントモジュール３６０は、プロセッサ用の命令を記憶するように構成されたメモリ（図示せず）を含むことがある。メモリは、不揮発性メモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ等を含むことがある。実施形態によっては、画像アライメントモジュール３６０は、例えば、処理する必要があるデータ及び情報の量に基づいて、又は望む通りに、１つ又は複数のメモリを備えることがある。
【0047】
[0052] 画像アライメントモジュール３６０は更に、検査画像３１０と、レンダリング画像３５０又は参照画像３４０又はその両方とのアライメントに関連した情報を表示するように構成された出力デバイス３６２を含むことがある。実施形態によっては、出力デバイス３６２は、手持ち式表示デバイス、ＴＶ画面、コンピュータ画面、マルチ画面ディスプレイ、対話式表示デバイス等を含むことがある。他の適切な表示デバイスも同様に使用できる。出力デバイス３６２は、画像アライナー３６４内に、又は画像アライメントモジュール３６０内に、又はメトロロジシステム３００内に統合されることがある。実施形態によっては、出力デバイス３６２は、遠隔地に配置され、画像アライメントモジュール３６０からは独立して動作する、単独型の別個の表示デバイスであり得る。
【0048】
[0053] ここで、図４Ａを参照すると、この図は、本開示の実施形態と整合性のある、画像アライメント方法４００を示す例示的なフローチャートである。この画像アライメント方法は、ＥＢＩシステム１００を含む、荷電粒子ビーム装置に結合することができる画像アライメントモジュール３６０によって、実施されることがある。荷電粒子ビーム装置は、ウェーハ又はウェーハ上の関心領域を画像化するように制御されることがあることを、理解されたい。画像化には、ウェーハを走査して、ウェーハの少なくとも一部、ウェーハ上のパターン、又はウェーハ自体を画像化することが含まれることがある。位置合わせには、取得された検査画像を、その検査画像に対応する参照画像のＧＤＳレンダリング画像などのレンダリング画像と位置合わせすることが含まれることがあり、その際、参照画像のトポロジーがレンダリング画像中で実質的に維持されるようにする。本明細書で使用する場合、「実質的に維持される」という用語は、画像を改変する前の元のトポロジー特徴と比べて変化していないか又は類似している、改変画像のトポロジー特徴を指す。例えば、参照（元の）画像中で平行線によって表される２つのフィーチャが、改変画像、例えばダウンサンプリングされた画像又はアップサンプリングされた画像などにおいて平行のままである場合、トポロジーは、「実質的に維持され」ていると見なされる。
【0049】
[0054] ステップ４１０では、画像アライメントモジュール３６０は、検査画像４１５に対応する参照画像４４０に関連付けられた情報を取得するか、又は参照画像４４０そのものを取得することがある。参照画像４４０は、検査画像のパターン又は領域に対応するウェーハのパターン又は領域の元のＧＤＳ画像を含むことがある。画像アライメントモジュール３６０は、例えば、高分解能荷電粒子ビーム画像を生成するように構成された、電子ビームツール（例えば、図２の電子ビームツール４０）の出力ファイルから、又はストレージモジュール（例えば、図３のストレージモジュール３２０）から、検査画像４１５を取得することがある。参照画像４４０は、例えば、位置合わせされるべき検査画像に対応する、２値スケール画像、グレースケール画像、光学画像、又はデジタル画像であり得る。実施形態によっては、画像アライメントモジュール３６０は、検査画像４１５に対応する参照画像に関連付けられた情報を取得し、参照画像４４０を生成するか、又は、ストレージモジュールの情報ファイル（例えば、図３の情報ファイル３３０）から既存の参照画像４４０を取得することがある。
【0050】
[0055] 画像アライメントモジュール３６０は更に、参照画像４４０のトポロジー又はトポロジーの特徴を確認することがある。一例として、画像アライメントモジュール３６０は、図４Ａに示す参照画像４４０が、距離ｄだけ離れた平行な境界４４２及び４４４をそれぞれ有する２つのフィーチャ、フィーチャＡ及びフィーチャＢを含む領域の画像であることを確認することがある。このシナリオでは、元のＧＤＳ画像又は参照画像４４０のトポロジーは、平行な境界を有する少なくとも２つのフィーチャと、それら２つのフィーチャの間の有限の間隔ｄと、を含むことがある。
【0051】
[0056] 画像アライメントモジュール３６０は、プロセッサであって、例えば、ソフトウェア実装アルゴリズムなどの一組の命令を実行してレンダリング画像４４５を形成し、その画像からトポロジー又はトポロジーの特徴を確認するように構成されたプロセッサを含むことがある。レンダリング画像４４５は、例えば、ＧＤＳレンダリング画像を含むことがある。画像のレンダリングには、とりわけ、パラメータを選択して、画像内のフィーチャの内部（例えば、ＦＩＬＬパラメータ）又は境界線（例えば、ＥＤＧＥパラメータ）の何れかに基づいてフィーチャを識別することが含まれることがある。一例として、レンダリング画像４４５は、参照画像４４０のエッジレンダリングＧＤＳ画像を含むことがあり、そこでは、フィーチャＡとフィーチャＢとの間の空間の境界４４２及び４４４が識別される。レンダリング画像４４５は、２値画像であることがあり、この画像では、識別された関心パターン（例えば、境界４４２及び４４４）は、ピクセル強度「１」で表され、残りの領域は、ピクセル強度「０」で表される。
【0052】
[0057] ステップ４２０では、画像アライメントモジュール３６０は、レンダリング画像４４５のトポロジーを実質的に維持するように、レンダリング画像４４５を改変して、改変レンダリング画像４５０を形成することがある。改変レンダリング画像は、ぼかしたエッジのレンダリング画像（例えば、図４Ａの改変レンダリング画像４５０）か、又はぼかした内部塗りつぶしのレンダリング画像等を含むことがある。例として、レンダリング画像４４５を改変することにより形成された改変レンダリング画像４５０は、２つの実質的に平行で物理的に分解できる線であって、それらの線の間がある距離だけ離れている線、を示している。レンダリング画像４４５のトポロジーは、改変レンダリング画像４５０において実質的に維持されている。
【0053】
[0058] 実施形態によっては、レンダリング画像４４５の改変には、レンダリング画像４４５をダウンサンプリングすることにより、２値スケール画像からグレースケール画像を形成することが含まれることがある。本開示の文脈及び画像処理の文脈では、ダウンサンプリングとは、画像の２次元の表現を維持しながら空間分解能を低減するように、画像をダウンスケーリングすることを指す。画像をダウンサンプリングすると、画像又は画像の１つ若しくは複数のフィーチャがぼやけることがある。ダウンサンプリングの幾つかの利点としては、とりわけ、データの管理がし易くなること、データの次元数が低減すること、従って、データをより高速に処理できるようになること、データストレージのサイズが低減されること、などが挙げられるが、これらに限定するものではない。実施形態によっては、レンダリング画像４４５の改変には、レンダリング画像４４５のアップサンプリングが含まれることがある。アップサンプリングとは、画像の２次元の表現を維持しながら、空間分解能を向上させることを指す。アップサンプリングすると、画像又は画像の１つ若しくは複数のフィーチャが滑らかになったり又は鮮明化したりすることがある。
【0054】
[0059] 実施形態によっては、レンダリング画像４４５の改変は、レンダリング画像４４５のトポロジーに基づくことがある。レンダリング画像４４５は、ぼかしても、トポロジー又はトポロジーの特徴が実質的に維持されるように、トポロジーに基づいて、例えばダウンサンプリングにより、ぼかされることがある。例えば、レンダリング画像４４５をダウンサンプリングすると、改変レンダリング画像４５０が依然として、平行な境界を有する２つのフィーチャとそれらの境界の間の有限の間隔とを含むように、境界４４２及び４４４がぼやけることがある。実施形態によっては、本明細書ではダウンサンプリングスケール又はダウンサンプリング率と呼ばれる、レンダリング画像４４５の改変の度合又は程度は、トポロジーか、或いは、フィーチャのサイズ、形状、向き、若しくは境界、又は参照画像の隣接するフィーチャ間の間隔を含む、トポロジーの特徴、に基づくことがある。
【0055】
[0060] 一般的に、画像をダウンサンプリングすると、画像のフィーチャがぼやける。実施形態によっては、ダウンサンプリングスケールは、改変レンダリング画像４５０に示されるように、トポロジーの特徴が実質的に維持されるように、ある最大値に制限されることがある。ダウンサンプリングスケールの最大値は、レンダリング画像中の接続されたフィーチャの数が変更されないままであるようなダウンサンプリングスケールの値として定義されることがある。ダウンサンプリング率の最大値は、レンダリング画像４４５のトポロジーの特徴に基づくことがある。一例として、参照画像４４０のフィーチャＡ及びフィーチャＢが、距離ｄだけ物理的に離れている場合、最大ダウンサンプリングスケールは、ｘ未満であり得る。レンダリング画像４４５が最大ダウンサンプリング率を超えてダウンサンプリングされた場合、境界線４４２及び４４４が結合して物理的に分解不可能な単一のフィーチャが形成され、画像アライメント機構が機能しなくなることがある。実施形態によっては、画像アライメントモジュール３６０の画像アライナー３６４は、参照画像を検査画像３１０と位置合わせする前に、レンダリング画像４４５のダウンサンプリングを実施して、改変レンダリング画像４５０を形成することがある。
【0056】
[0061] 実施形態によっては、例えば、レンダリング画像４４５をフィルタカーネルと畳み込むことにより、レンダリング画像４４５を改変して改変レンダリング画像４５０を形成することがある。従って、レンダリング画像４４５に適用されるフィルタカーネルの１つ又は複数の特徴を最適化して、改変レンダリング画像４５０を形成することが有益である場合がある。フィルタカーネルの特徴を最適化することには、とりわけ、サイズを調節すること、畳み込み（数学的演算）を調節すること、フィルタカーネルの１つ又は複数の要素を調節すること、オフセットを調節すること、ガウスぼかし又は凸ぼかしを含むぼかし関数を調節すること、が含まれることがあるが、これらに限定はされない。例えば、ぼかし関数とカーネルサイズとの組み合わせを使用して、レンダリング画像４４５を改変して、改変レンダリング画像４５０を形成することができる。適宜、他の組み合わせも同様に使用することができる。
【0057】
[0062] ここで、図４Ｂを参照すると、この図は、本開示の実施形態と整合性のある、画像レンダリング用のパラメータ選択に基づく画像アライメントの例示的な方法４０１を示している。画像アライナー（例えば、図３の画像アライナー３６４）又は図３の画像アライメントモジュール３６０は、方法４０１の１つ又は複数のステップを実施するように構成されることがある。メトロロジシステム３００の他のコンポーネント又はメトロロジシステム３００自体が、方法４０１の１つ又は複数のステップを実施することがあることを理解されたい。
【0058】
[0063] 画像アライメント方法４０１は、参照画像４７２及び対応する検査画像４７８を取得することを含むことがある。参照画像４７２及び検査画像４７８は、本明細書では元画像とも呼ばれる入力画像を含むことがある。参照画像は、例えば、アレイ状に配置されたフィーチャ４７４のＧＤＳ画像を含むことがある。検査画像４７８は、例えば、ウェーハ又は基板上に製造されるような対応するフィーチャ４７４のＳＥＭ画像を含むことがある。
【0059】
[0064] 実施形態によっては、画像アライメント方法４０１は、参照画像４７２をレンダリングしてレンダリング画像４８２を形成することを更に含むことがある。参照画像４７２をレンダリングすることは、とりわけ、フィーチャタイプ、フィーチャ強度、サンプリングの最小スケール及び最大スケールを含むがこれらに限定はされない１つ又は複数のパラメータの選択に基づいてレンダリングすることを含むことがある。図４Ｂに見られるように、レンダリング画像４８２は、フィーチャ４７４をレンダリングする際の「ＥＤＧＥ」選択に基づくレンダリングＧＤＳ画像を含むことがある。実施形態によっては、この画像アライメント方法は更に、参照画像４７２をレンダリングして、フィーチャ４７４をレンダリングする際に「ＦＩＬＬ」の選択に基づくレンダリングＧＤＳ画像を含むレンダリング画像４８６を形成することがある。
【0060】
[0065] 画像アライメント方法４０１は更に、レンダリング画像４８２を改変して、エッジ改変フィーチャ４７４＿Ｅを含む改変レンダリング画像（図示せず）を形成すること、又は、レンダリング画像４８６を改変して、塗りつぶし改変フィーチャ４７４＿Ｆを含む改変レンダリング画像（図示せず）を形成すること、を含むことがある。フィーチャを改変してレンダリング画像４８２及び４８６から改変レンダリング画像を生成することには、レンダリング画像のトポロジー又はトポロジーの特徴に基づいてレンダリング画像をダウンサンプリングすることが含まれることがある。図４Ｂに見られるように、レンダリング画像４８２をダウンサンプリングすると、フィーチャ４７４のエッジがぼやけ、改変フィーチャ４７４＿Ｅが生成されることがあり、レンダリング画像４８６をダウンサンプリングすると、フィーチャ４７４の内部がぼやけ、改変フィーチャ４７４＿Ｆが生成されることがある。ダウンサンプリング率又はダウンサンプリングスケールは、図４Ａを参照して考察したように、ダウンサンプリングされるレンダリング画像のトポロジーに基づいて決定されることがある。
【0061】
[0066] 画像アライメント方法４０１は、検査画像４７８と、改変フィーチャ（例えば、改変フィーチャ４７４＿Ｅ又は４７４＿Ｆ）を含む改変レンダリング画像との間のアライメントに基づいて、検査画像４７８を参照画像４７２と位置合わせすることを更に含むことがある。位置合わせされた画像４９２は、フィーチャ４７４に対応する検査画像４７８のフィーチャとエッジ改変フィーチャ４７４＿Ｅとの間のアライメントに基づく、検査画像４７８と参照画像４７２との間の例示的なアライメントを表す。実施形態によっては、位置合わせされた画像４９６は、フィーチャ４７４に対応する検査画像４７８のフィーチャと塗りつぶし改変フィーチャ４７４＿Ｆとの間のアライメントに基づく、検査画像４７８と参照画像４７２との間の例示的なアライメントを表す。
【0062】
[0067] 半導体業界では、エッジ配置誤差（ＥＰＥ）とは、ＩＣレイアウトの意図されたフィーチャとプリントされたフィーチャとの間の差を指す。ＥＰＥの複数の原因のうちの１つは、ナノメートルサイズのフィーチャを正確な位置に正確にパターニングするという要件であり得る。例えば、フィーチャは、金属ライン又は相互接続部であることがあり、そのラインには右端及び左端がある。デバイスを構成するには、ライン及びその端は、精密であり、正しい位置に配置されなくてはならない。ラインを正確な位置に製造し位置決めするのに失敗すると、ミスアライメント又はＥＰＥが生じ、デバイスの電気的短絡又は歩留まりの低下につながることがあり、これにより、チップ全体が故障することになり得る。一部の用途については、許容可能なエッジ配置誤差（ＥＰＥ）が０．５ｎｍ以下に減少するので、ＥＰＥを信頼性高く且つ再現性高く測定することが有益であり得る。しかしながら、再現性の高いアライメントは難しいことがある、というのも、理由の一つとして、検査画像は、参照画像とは、とりわけ、強度、輝度、ノイズレベル、鮮明度、寸法、画像取得ツールの状態が異なっていることがあるからである。
【0063】
[0068] エッジベースのアライメント及び単純相関アライメントなどの、検査画像を参照画像と位置合わせするための既存のＤ２ＤＢ（die-to-database）アライメント技術には幾つかの利点があるものの、達成可能なアライメントの再現性及び精度は、特にＤＲＡＭデバイスにおいて、縮小しているデバイスジオメトリに対しては、不十分であることがある。アライメントの精度を制限する幾つかの問題のうちの１つには、エッジ方向のドリフトが含まれる。ＥＰＥに対するエッジ方向ドリフトの影響を軽減するために、検査画像を、例えば参照ＧＤＳパターンの中心と再現性高く正確に位置合わせする方法を提供することが有益である場合がある。
【0064】
[0069] 幾つかの開示する実施形態では、検査画像を参照ＧＤＳ画像と位置合わせする方法には、単純相関技法の適応フィルタ機構が含まれることがある。適応フィルタ機構は、参照ＧＤＳ画像のトポロジー又はトポロジーの特徴に基づいて、畳み込み行列を使用して、参照ＧＤＳ画像を改変することを含むことがある。検査画像中の検査フィーチャの幅がｗｓであり、対応する参照ＧＤＳフィーチャの幅がｗＧである場合、検査フィーチャのエッジから参照ＧＤＳフィーチャのエッジまでの最適な距離ｘ’は、式１によって表されることがある。
相関指標がｘ’で最大になることを保証するために、フィルタカーネルｆは次式を満足しなければならない。
参照画像４４０において示されるように、フィルタカーネルｆがインパルス関数として実装される場合、相関指標は次式の場合に、最大化されることがある。
ｘ＝０又はｗＧ－ｗｓ （式３）
【数1】
【数2】
ｘ＝０又はｗＧ－ｗｓ （式３）
【0065】
[0070] 再び図４Ａを参照すると、実施形態によっては、楕円又はボール関数を含む凸ぼかしカーネルが、検査フィーチャを参照ＧＤＳフィーチャの中心に確実に配置することがある。実施形態によっては、レンダリング画像４４５を改変して改変レンダリング画像４５０を形成することは、カーネルサイズｓを選択することを更に含むことがある。更に、カーネルサイズｓ’を有するカーネルを識別することが望ましいことがあり、このカーネルは、レンダリング画像４４５と畳み込まれると、レンダリング画像４４５のトポロジーを実質的に維持しながら、最大のダウンサンプリングをもたらすものである。最大カーネルサイズｓ’は、トポロジーの特徴に基づいて決定されることがある。例えば、最大カーネルサイズｓ’は、レンダリング画像４４５におけるフィーチャＡとフィーチャＢとの間の間隔に基づいて決定されることがある。ｓ＜ｓ’である場合には、レンダリング画像４４５と検査画像との間の中心合わせされたアライメントが得られることがあるが、ｓ＞ｓ’である場合には、中心合わせされたアライメントは失敗することがある、というのも、レンダリングＧＤＳ画像のトポロジーが変わってしまっていることがあるからである。更に、ｓ＜＜ｓ’である場合には、検査画像をレンダリング画像４４５と中心合わせすることは困難であることがあり、従って、検査画像が参照画像４４０とミスアライメントされることになり得る。
【0066】
[0071] 一例として、フィーチャＡとＢのそれぞれの境界４４２と４４４の間隔が８０ｎｍである場合、サイズが４０～７９ｎｍのフィルタカーネルを用いたＧＤＳレンダリング画像は、検査画像４１５と参照画像４４０との間で中心合わせされたアライメントをもたらすことができる。参照画像４４０が８０ｎｍ以上のカーネルサイズを用いてレンダリングされる場合、中心合わせされたアライメントは失敗するであろう、というのも、例えば境界４４２と４４４との間隔などのトポロジーが変わってしまうことがあるからである。
【0067】
[0072] ステップ４３０では、画像アライメントモジュール３６０の画像アライナー３６４は、図３の検査画像３１０に似た検査画像４１５を、改変レンダリング画像４５０と位置合わせすることがある。画像アライナー３６４は更に、検査画像４１５と改変レンダリング画像４５０との間のアライメントに基づいて、検査画像４１５（例えば、ＳＥＭ画像）を参照画像４４０と位置合わせして、位置合わせされた画像４６０を形成することがある。
【0068】
[0073] ここで、図５を参照すると、この図は、本開示の実施形態と整合性のある、図３のメトロロジシステム３００を使用した、画像アライメントの方法５００を表す例示的な処理フローチャートを示している。方法５００のステップは、例示の目的で、例えば図１のコントローラ５０などのコンピューティングデバイス上で、又はコンピューティングデバイスのフィーチャを使用して他の態様で、図３の画像アライメントモジュール３６０が実行することにより、実施されることがある。図示した方法５００は、ステップの順序を変更するように、且つ、追加のステップを含んだり又はステップを省略したりするように、変更されることがあることを理解されたい。
【0069】
[0074] ステップ５１０では、画像アライメントモジュール３６０が、検査画像（例えば、図３の検査画像３１０）を取得することがある。検査画像は、ウェーハ上のパターン又は領域又はフィーチャの電子ビーム画像などの、荷電粒子ビーム画像であり得る。検査画像は、高分解能電子ビーム画像、高分解能光学画像、高分解能デジタル画像、又は画像アライメントに使用できる適切な分解能の他の画像であり得る。検査画像は、電子ビーム検査システム又は電子ビームツール（例えば、図２の電子ビームツール４０）の画像取得器を使用して取り込まれることがある。実施形態によっては、検査画像は、取得され、ストレージモジュール（例えば、図３のストレージモジュール３２０）に一時的に格納されることがある。画像アライメントモジュールは、必要に応じて、検査画像にアクセス又は検査画像を取得することがある。
【0070】
[0075] ステップ５２０では、画像アライメントモジュールは、検査画像に対応した参照画像（例えば、図３の参照画像３４０、又は図４Ａの参照画像４４０）に関連する情報を取得することがある。参照画像に関連する情報は、ストレージモジュール内の情報ファイル（例えば、図３の情報ファイル３３０）に格納されていることがある。この情報は、ウェーハデザインレイアウト情報として、グラフィックデータベースシステム（ＧＤＳ）フォーマット、又は、ウェーハ表面上のフィーチャのグラフィカルな表現を含むグラフィックデータベースシステムＩＩ（ＧＤＳ ＩＩ）フォーマット、又はオープン・アートワーク・システム・インターチェンジ・スタンダード（ＯＡＳＩＳ）フォーマットで格納されていることがある。ＧＤＳ情報ファイル又はＯＡＳＩＳ情報ファイルは、ウェーハデザインレイアウトに関係する平面状の幾何形状、テキスト、及び他の情報を表す、バイナリファイルフォーマットで格納されたフィーチャ情報を含むことがある。画像アライメントモジュールのプロセッサは、検査画像に対応したパターン又はフィーチャに関連した情報を確認し、ＧＤＳフォーマットのこの確認された情報又は参照ＧＤＳ画像を、画像アライメントモジュールのストレージユニットにインポートすることがある。
【0071】
[0076] ステップ５３０では、画像アライメントモジュールは、対応する参照画像に関連した情報に基づいてレンダリング画像（例えば、レンダリング画像４４５）を形成し、その画像からトポロジー又はトポロジーの特徴を確認することがある。レンダリング画像は、例えば、ＧＤＳレンダリング画像を含むことがある。画像のレンダリングには、とりわけ、パラメータを選択して、画像内のフィーチャの内部（例えば、ＦＩＬＬパラメータ）又は境界線（例えば、ＥＤＧＥパラメータ）の何れかに基づいてフィーチャを識別することが含まれることがある。一例として、レンダリング画像は、参照画像のエッジレンダリングＧＤＳ画像、又は参照画像の塗りつぶしレンダリングＧＤＳ画像を含むことがある。レンダリング画像４４５は、２値画像であり得る。
【0072】
[0077] ステップ５４０では、画像アライメントモジュールは、レンダリング画像のトポロジーに基づいてレンダリング画像を改変して、レンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、改変レンダリング画像（例えば、図４Ａの改変レンダリング画像４５０）を形成することがある。レンダリング画像の改変には、レンダリング画像をダウンサンプリングすることにより、２値スケール画像からグレースケール画像を形成することが含まれることがある。実施形態によっては、レンダリング画像の改変は、レンダリング画像のトポロジーに基づくことがある。レンダリング画像は、ぼかしの量が、トポロジー又はトポロジーの特徴を実質的に維持し得るように、トポロジーに基づいて、例えばダウンサンプリングにより、ぼかされることがある。実施形態によっては、本明細書ではダウンサンプリングスケール又はダウンサンプリング率と呼ばれる、レンダリング画像の改変の度合又は程度は、トポロジーか、或いは、フィーチャのサイズ、形状、向き、若しくは境界、又はレンダリング画像の隣接するフィーチャ間の間隔を含む、トポロジーの特徴、に基づくことがある。例えば、レンダリング画像のトポロジーを変えることなく、レンダリング画像を最大サイズのフィルタカーネルと畳み込むことにより、レンダリング画像を改変して、改変レンダリング画像を形成することがある。
【0073】
[0078] ステップ５５０では、画像アライメントモジュールは、検査画像を、ステップ５４０での改変レンダリング画像と位置合わせすることがある。画像アライメントモジュールは更に、検査画像とレンダリング画像との間のアライメントに基づいて、検査画像を対応する参照画像（例えば、参照ＧＤＳ画像）と位置合わせして、位置合わせされた画像（例えば、図４Ａの位置合わせされた画像４６０）を形成することがある。アライメントは、適用される畳み込みフィルタのカーネルサイズに基づくことがある。例えば、フィルタカーネルのサイズが、ダウンサンプリング中にトポロジーを実質的に維持することができる最大カーネルサイズよりも小さい場合、検査画像を、対応するＧＤＳフィーチャの中心と位置合わせすることができる。しかしながら、カーネルフィルタのサイズが最大カーネルサイズよりも大きい場合、トポロジーが変わってしまうので、アライメントは失敗することがある。
【0074】
[0079] 画像検査、画像取得、荷電粒子源の作動、非点収差補正器の電気的励起の調節、電子の着地エネルギーの調節、対物レンズ励起の調節、ステージの動きの制御、一次電子ビームを偏向させるためのビーム偏向器の作動、ＡＣ電圧を含む電気的励起信号の印加などを実行するための、コントローラ（例えば、図１のコントローラ５０）のプロセッサ用の命令を記憶する非一時的なコンピュータ可読媒体が提供されることがある。非一時的な媒体の一般的な形態としては、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープ、又は任意の他の磁気データ記憶媒体、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、任意の他の光学データ記憶媒体、穴のパターンを有する任意の物理媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、プログラマブル読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨ－ＥＰＲＯＭ、又は任意の他のフラッシュメモリ、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、キャッシュ、レジスタ、任意の他のメモリチップ若しくはカートリッジ、及びそれらのネットワーク版、が挙げられる。
【0075】
[0080] 実施形態については、以下の条項を使用して、更に説明することができる。
１．画像アライメント方法であって、
サンプルの画像を取得することと、
対応する参照画像に関連する情報を取得することと、
対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像を改変することにより、改変レンダリング画像を生成することと、
サンプルの画像を改変レンダリング画像と位置合わせすることと、を含む方法。
２．サンプルの画像と改変レンダリング画像との間のアライメントに基づいて、サンプルの画像を対応する参照画像と位置合わせすることを更に含む、条項１に記載の方法。
３．レンダリング画像のトポロジーの特徴に基づいて、レンダリング画像を改変することを更に含む、条項１及び２の何れか一項に記載の方法。
４．トポロジーの特徴は、フィーチャのサイズ、形状、向き、若しくは境界、又はレンダリング画像の隣接するフィーチャ間の間隔を含む、条項３に記載の方法。
５．レンダリング画像を改変することは、ダウンサンプリングスケールに基づいてレンダリング画像をダウンサンプリングすることを含み、ダウンサンプリングスケールは、トポロジーの特徴に基づいている、条項１～４の何れか一項に記載の方法。
６．レンダリング画像をダウンサンプリングすることは、レンダリング画像のトポロジーを実質的に維持するダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、条項５に記載の方法。
７．レンダリング画像をダウンサンプリングすることは、凸ぼかし関数を使用して実施される、条項５及び６の何れか一項に記載の方法。
８．凸ぼかし関数は、楕円関数を含む、条項７に記載の方法。
９．参照画像をダウンサンプリングすると、レンダリング画像がぼやける、条項５～８の何れか一項に記載の方法。
１０．サンプルの画像は、荷電粒子ビーム画像、光学画像、又はデジタル画像を含む、条項１～９の何れか一項に記載の方法。
１１．参照画像に関連する情報は、グラフィックデータベースシステム（ＧＤＳ）フォーマット、グラフィックデータベースシステムＩＩ（ＧＤＳ ＩＩ）フォーマット、又はオープン・アートワーク・システム・インターチェンジ・スタンダード（ＯＡＳＩＳ）フォーマットの情報を含む、条項１～１０の何れか一項に記載の方法。
１２．画像アライメントシステムであって、
一組の命令を記憶するメモリと、
プロセッサであって、その一組の命令を実行して画像アライメントシステムに、
サンプルの画像を取得させ、
対応する参照画像に関連する情報を取得させ、
対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像を改変することにより、改変レンダリング画像を生成させ、
サンプルの画像を改変レンダリング画像と位置合わせさせる、ように構成されたプロセッサと、を含む、画像アライメントシステム。
１３．その一組の命令は、更に、画像アライメントシステムに、サンプルの画像と改変レンダリング画像との間のアライメントに基づいて、サンプルの画像を対応する参照画像と位置合わせさせる、条項１２に記載のシステム。
１４．その一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、レンダリング画像のトポロジーの特徴に基づいてレンダリング画像を改変させ、ここで、トポロジーの特徴は、フィーチャのサイズ、形状、向き、若しくは境界、又はレンダリング画像の隣接するフィーチャ間の間隔を含む、条項１２及び１３の何れか一項に記載のシステム。
１５．その一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、ダウンサンプリングスケールに基づいてレンダリング画像をダウンサンプリングさせ、このダウンサンプリングスケールはトポロジーの特徴に基づいており、ダウンサンプリングは、レンダリング画像のトポロジーを実質的に維持するダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、条項１４に記載のシステム。
１６．その一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、楕円関数を含む凸ぼかし関数を使用してレンダリング画像をダウンサンプリングさせる、条項１４に記載のシステム。
１７．装置に画像アライメントの方法を実施させる、装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な一組の命令、を格納する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、この方法は、
サンプルの画像を取得することと、
対応する参照画像に関連する情報を取得することと、
対応するレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、対応する参照画像のレンダリング画像を改変することにより、改変レンダリング画像を生成することと、
サンプルの画像を改変レンダリング画像と位置合わせすることと、を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。
１８．その一組の命令は、更に、装置に、サンプルの画像と改変レンダリング画像との間のアライメントに基づいて、サンプルの画像を対応する参照画像と位置合わせさせる、ように実行可能である、条項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
１９．その一組の命令は更に、装置に、ダウンサンプリングスケールに基づいてレンダリング画像をダウンサンプリングさせる、ように実行可能であり、このダウンサンプリングスケールはトポロジーの特徴に基づいており、ダウンサンプリングは、レンダリング画像のトポロジーを実質的に維持するダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、条項１７及び１８の何れか一項に記載のコンピュータ可読媒体。
２０．画像アライメント方法であって、
サンプルの画像を取得することと、
対応する参照画像に関連する情報を取得することと、
対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像をぼかすことにより、改変レンダリング画像を生成することであって、ぼかしの度合は、トポロジーの特徴に基づくことと、
サンプルの画像をぼかしたレンダリング画像と位置合わせすることと、を含む、画像アライメント方法。
２１．サンプルの画像とぼかしたレンダリング画像との間のアライメントに基づいて、サンプルの画像を対応する参照画像と位置合わせすることを更に含む、条項２０に記載の方法。
２２．レンダリング画像をぼかすことは、ダウンサンプリングスケールに基づいてレンダリング画像をダウンサンプリングすることを含み、ダウンサンプリングスケールは、トポロジーの特徴に基づいており、トポロジーの特徴は、フィーチャのサイズ、形状、向き、若しくは境界、又はレンダリング画像の隣接するフィーチャ間の間隔を含む、条項２０及び２１の何れか一項に記載の方法。
２３．レンダリング画像をダウンサンプリングすることは、レンダリング画像のトポロジーを実質的に維持するダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、条項２２に記載の方法。
２４．レンダリング画像をダウンサンプリングすることは、楕円関数を含む凸ぼかし関数を使用して実施される、条項２２及び２３の何れか一項に記載の方法。
２５．画像アライメントシステムであって、
一組の命令を記憶するメモリと、
プロセッサであって、その一組の命令を実行して画像アライメントシステムに、
サンプルの画像を取得させ、
対応する参照画像に関連する情報を取得させ、
対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像をぼかすことにより、改変レンダリング画像を生成させ、なお、ぼかしの度合は、トポロジーの特徴に基づいており、
サンプルの画像をぼかしたレンダリング画像と位置合わせさせる、ように構成されたプロセッサと、を含む、画像アライメントシステム。
２６．その一組の命令は、更に、画像アライメントシステムに、サンプルの画像とぼかしたレンダリング画像との間のアライメントに基づいて、サンプルの画像を対応する参照画像と位置合わせさせる、条項２５に記載のシステム。
２７．その一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、ダウンサンプリングスケールに基づいてレンダリング画像をダウンサンプリングさせ、このダウンサンプリングスケールはトポロジーの特徴に基づいており、ダウンサンプリングは、レンダリング画像のトポロジーを実質的に維持するダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、条項２５及び２６の何れか一項に記載のシステム。
２８．その一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、楕円関数を含む凸ぼかし関数を使用してレンダリング画像をダウンサンプリングさせる、条項２７に記載のシステム。
１．画像アライメント方法であって、
サンプルの画像を取得することと、
対応する参照画像に関連する情報を取得することと、
対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像を改変することにより、改変レンダリング画像を生成することと、
サンプルの画像を改変レンダリング画像と位置合わせすることと、を含む方法。
２．サンプルの画像と改変レンダリング画像との間のアライメントに基づいて、サンプルの画像を対応する参照画像と位置合わせすることを更に含む、条項１に記載の方法。
３．レンダリング画像のトポロジーの特徴に基づいて、レンダリング画像を改変することを更に含む、条項１及び２の何れか一項に記載の方法。
４．トポロジーの特徴は、フィーチャのサイズ、形状、向き、若しくは境界、又はレンダリング画像の隣接するフィーチャ間の間隔を含む、条項３に記載の方法。
５．レンダリング画像を改変することは、ダウンサンプリングスケールに基づいてレンダリング画像をダウンサンプリングすることを含み、ダウンサンプリングスケールは、トポロジーの特徴に基づいている、条項１～４の何れか一項に記載の方法。
６．レンダリング画像をダウンサンプリングすることは、レンダリング画像のトポロジーを実質的に維持するダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、条項５に記載の方法。
７．レンダリング画像をダウンサンプリングすることは、凸ぼかし関数を使用して実施される、条項５及び６の何れか一項に記載の方法。
８．凸ぼかし関数は、楕円関数を含む、条項７に記載の方法。
９．参照画像をダウンサンプリングすると、レンダリング画像がぼやける、条項５～８の何れか一項に記載の方法。
１０．サンプルの画像は、荷電粒子ビーム画像、光学画像、又はデジタル画像を含む、条項１～９の何れか一項に記載の方法。
１１．参照画像に関連する情報は、グラフィックデータベースシステム（ＧＤＳ）フォーマット、グラフィックデータベースシステムＩＩ（ＧＤＳ ＩＩ）フォーマット、又はオープン・アートワーク・システム・インターチェンジ・スタンダード（ＯＡＳＩＳ）フォーマットの情報を含む、条項１～１０の何れか一項に記載の方法。
１２．画像アライメントシステムであって、
一組の命令を記憶するメモリと、
プロセッサであって、その一組の命令を実行して画像アライメントシステムに、
サンプルの画像を取得させ、
対応する参照画像に関連する情報を取得させ、
対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像を改変することにより、改変レンダリング画像を生成させ、
サンプルの画像を改変レンダリング画像と位置合わせさせる、ように構成されたプロセッサと、を含む、画像アライメントシステム。
１３．その一組の命令は、更に、画像アライメントシステムに、サンプルの画像と改変レンダリング画像との間のアライメントに基づいて、サンプルの画像を対応する参照画像と位置合わせさせる、条項１２に記載のシステム。
１４．その一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、レンダリング画像のトポロジーの特徴に基づいてレンダリング画像を改変させ、ここで、トポロジーの特徴は、フィーチャのサイズ、形状、向き、若しくは境界、又はレンダリング画像の隣接するフィーチャ間の間隔を含む、条項１２及び１３の何れか一項に記載のシステム。
１５．その一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、ダウンサンプリングスケールに基づいてレンダリング画像をダウンサンプリングさせ、このダウンサンプリングスケールはトポロジーの特徴に基づいており、ダウンサンプリングは、レンダリング画像のトポロジーを実質的に維持するダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、条項１４に記載のシステム。
１６．その一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、楕円関数を含む凸ぼかし関数を使用してレンダリング画像をダウンサンプリングさせる、条項１４に記載のシステム。
１７．装置に画像アライメントの方法を実施させる、装置の１つ又は複数のプロセッサによって実行可能な一組の命令、を格納する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、この方法は、
サンプルの画像を取得することと、
対応する参照画像に関連する情報を取得することと、
対応するレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、対応する参照画像のレンダリング画像を改変することにより、改変レンダリング画像を生成することと、
サンプルの画像を改変レンダリング画像と位置合わせすることと、を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。
１８．その一組の命令は、更に、装置に、サンプルの画像と改変レンダリング画像との間のアライメントに基づいて、サンプルの画像を対応する参照画像と位置合わせさせる、ように実行可能である、条項１７に記載のコンピュータ可読媒体。
１９．その一組の命令は更に、装置に、ダウンサンプリングスケールに基づいてレンダリング画像をダウンサンプリングさせる、ように実行可能であり、このダウンサンプリングスケールはトポロジーの特徴に基づいており、ダウンサンプリングは、レンダリング画像のトポロジーを実質的に維持するダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、条項１７及び１８の何れか一項に記載のコンピュータ可読媒体。
２０．画像アライメント方法であって、
サンプルの画像を取得することと、
対応する参照画像に関連する情報を取得することと、
対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像をぼかすことにより、改変レンダリング画像を生成することであって、ぼかしの度合は、トポロジーの特徴に基づくことと、
サンプルの画像をぼかしたレンダリング画像と位置合わせすることと、を含む、画像アライメント方法。
２１．サンプルの画像とぼかしたレンダリング画像との間のアライメントに基づいて、サンプルの画像を対応する参照画像と位置合わせすることを更に含む、条項２０に記載の方法。
２２．レンダリング画像をぼかすことは、ダウンサンプリングスケールに基づいてレンダリング画像をダウンサンプリングすることを含み、ダウンサンプリングスケールは、トポロジーの特徴に基づいており、トポロジーの特徴は、フィーチャのサイズ、形状、向き、若しくは境界、又はレンダリング画像の隣接するフィーチャ間の間隔を含む、条項２０及び２１の何れか一項に記載の方法。
２３．レンダリング画像をダウンサンプリングすることは、レンダリング画像のトポロジーを実質的に維持するダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、条項２２に記載の方法。
２４．レンダリング画像をダウンサンプリングすることは、楕円関数を含む凸ぼかし関数を使用して実施される、条項２２及び２３の何れか一項に記載の方法。
２５．画像アライメントシステムであって、
一組の命令を記憶するメモリと、
プロセッサであって、その一組の命令を実行して画像アライメントシステムに、
サンプルの画像を取得させ、
対応する参照画像に関連する情報を取得させ、
対応する参照画像のレンダリング画像のトポロジーが実質的に維持されるように、レンダリング画像をぼかすことにより、改変レンダリング画像を生成させ、なお、ぼかしの度合は、トポロジーの特徴に基づいており、
サンプルの画像をぼかしたレンダリング画像と位置合わせさせる、ように構成されたプロセッサと、を含む、画像アライメントシステム。
２６．その一組の命令は、更に、画像アライメントシステムに、サンプルの画像とぼかしたレンダリング画像との間のアライメントに基づいて、サンプルの画像を対応する参照画像と位置合わせさせる、条項２５に記載のシステム。
２７．その一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、ダウンサンプリングスケールに基づいてレンダリング画像をダウンサンプリングさせ、このダウンサンプリングスケールはトポロジーの特徴に基づいており、ダウンサンプリングは、レンダリング画像のトポロジーを実質的に維持するダウンサンプリングスケールの最大値に基づいている、条項２５及び２６の何れか一項に記載のシステム。
２８．その一組の命令は更に、画像アライメントシステムに、楕円関数を含む凸ぼかし関数を使用してレンダリング画像をダウンサンプリングさせる、条項２７に記載のシステム。
【0076】
[0081] 図中のブロック図は、本開示の様々な例示的な実施形態に従った、システム、方法、及びコンピュータハードウェア／ソフトウェア製品の可能な実施態様のアーキテクチャ、機能、及び動作を示している。この点に関して、概略図の各ブロックは、電子回路などのハードウェアを使用して実装されることがある特定の算術的又は論理的演算処理を表すことがある。ブロックは、特定の論理機能を実施するための１つ又は複数の実行可能命令を含むモジュール、セグメント、又はコードの一部も表すことがある。なお、幾つかの代替的な実施態様では、ブロックで示された機能は、図に記された順序とは別の順序で実施されることがあることを理解されたい。例えば、連続して示された２つのブロックが、実質的に同時に実行されるか若しくは実施されることがあり、又は、２つのブロックは、含まれる機能に応じて、時として逆の順序で実行される場合もある。一部のブロックが省略されることもある。
【0077】
[0082] 本開示の実施形態は、上記で説明し、添付の図面で示した通りの構造に限定されないことと、その範囲から逸脱することなく、様々な修正形態及び変更形態がなされ得ることとが理解されるであろう。本開示は、様々な実施形態と関連付けて説明されており、本明細書で開示される本発明の仕様及び実践を考慮することから、本発明の他の実施形態が当業者に明らかになるであろう。仕様及び例は、単なる例示と見なされ、本発明の真の範囲及び趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示されることが意図される。
【0078】
[0083] 上記の説明は、限定ではなく、例示を意図する。従って、以下に記載される特許請求の範囲から逸脱することなく、説明されるように修正形態がなされ得ることが当業者に明らかであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【国際調査報告】