JP2002116007A - 基板上のパターン要素のエッジをポジション決定するための方法および測定装置 - Google Patents

基板上のパターン要素のエッジをポジション決定するための方法および測定装置

Info

Publication number
JP2002116007A
JP2002116007A JP2001285277A JP2001285277A JP2002116007A JP 2002116007 A JP2002116007 A JP 2002116007A JP 2001285277 A JP2001285277 A JP 2001285277A JP 2001285277 A JP2001285277 A JP 2001285277A JP 2002116007 A JP2002116007 A JP 2002116007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
edge
intensity profile
model
measured
pixel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001285277A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3871536B2 (ja
Inventor
Klaus Rinn
リン クラウス
Wolfgang Fricke
フリッケ ヴォルフガング
Joachim Wienecke
ヴィーンエッケ ヨアヒム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Microsystems CMS GmbH
Original Assignee
Leica Microsystems Wetzlar GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leica Microsystems Wetzlar GmbH filed Critical Leica Microsystems Wetzlar GmbH
Publication of JP2002116007A publication Critical patent/JP2002116007A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3871536B2 publication Critical patent/JP3871536B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G06T7/75—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods involving models
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00—Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40—Extraction of image or video features
    • G06V10/44—Local feature extraction by analysis of parts of the pattern, e.g. by detecting edges, contours, loops, corners, strokes or intersections; Connectivity analysis, e.g. of connected components
    • G06V10/443—Local feature extraction by analysis of parts of the pattern, e.g. by detecting edges, contours, loops, corners, strokes or intersections; Connectivity analysis, e.g. of connected components by matching or filtering
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意に構成されているエッジにて、極めて精
密で迅速で再現可能であるエッジポジションの測定を画
素の下位の精度で可能とする、基板上のパターン要素の
エッジをポジション決定するための方法を提供する。 【解決手段】 完全に非線形であり且つ測定すべきエッ
ジを識別するモデルエッジのモデル・強度プロファイル
を検出して保存すること。所望のエッジポジションｘｋ
を画素の下位の精度でモデル・強度プロファイル内にて
定義すること。測定すべきエッジを有する基板のカメラ
画像を記録すること。それから測定すべきエッジの１次
元の測定・強度プロファイルを決定すること。測定・強
度プロファイル内にてモデル・強度プロファイルを基準
点に対して相対的にその位置ｘ ｍのデータで識別するこ
と。測定すべきエッジの検索ポジションｐをｐ＝ｘｍ＋
ｘｋで画素の下位の精度で決定すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上のパターン
要素の測定すべきエッジをポジション決定するための方
法および測定装置に関し、この方法および測定装置で
は、エッジのカメラ画像から１次元の測定・強度プロフ
ァイルが検出され、それから、エッジのポジションが基
準点に対して相対的に決定される。
【０００２】
【従来の技術】測定すべきパターン要素（構成物要素）
とは、特に、半導体製造に使用されるウエーハ上のマス
ク表面またはパターンにおける不透明または透明な領域
のことである。測定すべきパターン要素は様々な幅と長
さを有し、例えば、それらのエッジの位置、高さ、及び
方向付けにより区別することができる。基板上のパター
ン要素のポジションを示すためには、頻繁に、互いに平
行なエッジ位置が測定され、両方のエッジに対する中心
線がポジションとして示される。幅と長さに関して測定
可能なパターン要素、または交差する２つのパターン要
素において、ポジションは両方の中心線の交差点の座標
により示される。測定誤差が直接的に製造プロセスに影
響することになるので、エッジポジションの決定は特に
重要な意味をもつ。それにより半導体産業ではナノメー
タ領域の測定精度が要求される。
【０００３】エッジポジションの測定は特殊な座標測定
装置で行われる。周知の方法を実施するために適してい
る測定装置は、例えば、セミコン・ジュネーブ(Semicon
Genf)の教育プログラムにて９８年３月３１日に支給さ
れたカローラ・ブレーシング博士(Dr. Carola Blaesin
g)の講演稿本「マスクメーキングのためのパターン配置
測定学(Pattern Placement Metrology for Mask Makin
g)」に記載されている。
【０００４】次に、典型的な測定装置の一例について説
明する。パターン要素を有する基板は移動可能な測定テ
ーブル上に備えられ、測定面内のそのポジションは基準
点に対して相対的に干渉法で測定可能である。結像シス
テムは、その光学軸線を用いて、測定面に対して垂直に
配置されていて、パターン要素を有する基板領域を検出
器アレイ上に拡大して結像する。
【０００５】検出器アレイの画素は、行（ロウ）と列
（カラム）により、基板に割り当てられているｘ／ｙ座
標システムの軸線に対して平行に方向付けられている。
パターン要素のエッジのポジションは、基板上にて定義
されている座標システム内の基準点に対して相対的に決
定され、この際、基準点としては、通常、結像システム
の光学軸線の、基板に対する衝突点が用いられる。一般
的に検出器アレイは、その中心部が基準点と一致するよ
うに方向付けられる。基板・座標システムの位置は、位
置合せマークを介して、測定装置・座標システムに対し
て相対的に方向付けられる。通常、測定すべきパターン
要素のエッジは、同様に、マスク・座標システムの軸線
に対して平行または垂直であり、それにより、検出器ア
レイの行と列に対しても方向付けられている。
【０００６】検出器アレイにより記録される、エッジを
有するパターン要素の画像は、画像解析法を用いて評価
される。ソフトウェア的に生成される長方形の測定窓を
使って、検出器アレイの所定の領域、即ち画像部分が測
定のために選択される。この測定窓は、有利には、パタ
ーン要素の測定すべきエッジに対して横向きに配置され
る。
【０００７】エッジ画像のコントラストは、結像システ
ムの解像力と結像の質に制限されて様々な強さを有す
る。ＴＶオートフォーカスシステムを使って最良のコン
トラストが調節される。それぞれ行または列としてパタ
ーン要素のエッジに対して平行に位置する測定窓内の画
素における強度から平均値が形成される。それから、エ
ッジに対して垂直に、画素行または画素列に関してエッ
ジ結像の強度プロファイルが得られる。この強度プロフ
ァイルは、具体的には、エッジに対して垂直に定義され
ている測定方向にて位置に依存する強度の関数である。
【０００８】エッジの位置は、例えば、この強度プロフ
ァイルの所定の固有値、例えば最大強度の５０％である
所定の固有値により定義される。結果として得られるエ
ッジ位置として、補間法によって求められる画素行また
は画素列が示され、この画素行または画素列においてエ
ッジが基準点に対して相対的に位置する。それにより、
エッジポジションの決定は画素の精度で行われる。
【０００９】この場合、算出された強度プロファイル内
にてエッジ位置を決定することは特に重要である。周知
の方法では、強度が激しく上昇ないしは激しく下降する
強度プロファイルの領域においてエッジが推測される。
この領域では、強度プロファイルの個々の値を用いて直
線適合が実施される。問題点は、適合される領域の長さ
に応じて、及び、この長さと共に変化する、直線適合に
て使用される強度プロファイルの個々の値の数に応じ
て、直線適合が様々な傾斜を想定し得るということにあ
り、また、これらの様々な傾斜において、エッジ位置を
決定するための例えば最大強度の５０％に位置する固有
値は、異なる個所に、即ち基板上の所定のポジションに
対応する異なる画素に位置する。つまり、直線適合の計
算ではエッジ決定の際に常に多大な誤差が生じることに
なる。
【００１０】更に、強度プロファイルの測定されたカー
ブ形状が、パターンの幅と高さ、及び結像アパーチャに
特に依存するという他の問題点がある。つまり、光学的
な画像記録では、照明アパーチャが観察アパーチャに比
べて小さいと有利である。それにより、エッジの個所に
おいて強度プロファイルの最大の急傾斜を得ることがで
き、その結果、ポジションがより良く定義されるが、そ
の際にはプロファイル経過にて行過ぎ量が生じる。
【００１１】極めて幅の狭いパターンでは、強度プロフ
ァイル内にパターンの陰影線が生じ、これらの陰影線は
追加的な極小を提供し、これらの極小は（例えばウエー
ハ上の）特に幅の狭いパターン線においてダブることに
なる。直線適合の方法により陰影線の外側境界のポジシ
ョンだけが決定され得るが、パターン要素の実際のエッ
ジのポジションを確実に決定することは不可能である。
【００１２】米国特許第５１３６６６１号公報ではエッ
ジポジションを決定するための方法が記載されている。
この方法は、検索されているエッジに対して、所定の傾
斜を有する直線を予め設定する。パターンの画像から周
知のように強度プロファイルが決定され、この強度プロ
ファイルにおいて、含まれる各エッジのために測定・直
線適合が算出される。異なる評価値が計算され、これら
の評価値は、測定・直線適合がモデルエッジから僅かな
誤差を有するエッジを選択するために用いられる。しか
し、最も類似するエッジの選択は極めて複雑であり計算
に手間がかかる。この選択は、現存するパターン幅に関
する知識を部分的に常に前提とする（例えば製造プロセ
スからの目標幅）。更に、エッジ位置の決定は画素の精
度を用いてのみ行われ、批判的な強度プロファイルにお
ける上記の直線適合の問題点は解決されずに残ってい
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、任意に構成されているエッジにて、極めて精密で迅
速で再現可能であるエッジポジションの測定を画素の下
位の精度で即ち数ナノメータまでの正確さで可能とす
る、基板上のパターン要素のエッジをポジション決定す
るための方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記課題は、エッジのカ
メラ画像から１次元の測定・強度プロファイルが検出さ
れ、それから、エッジのポジションが基準点に対して相
対的に決定される、基板上のパターン要素の測定すべき
エッジをポジション決定するための方法によって解決さ
れ、この方法は、本発明に従い、次の方法ステップによ
り特徴付けられている： ａ） 完全に非線形であり且つ測定すべきエッジを識別
するモデルエッジのモデル・強度プロファイルを検出し
て保存するステップと、 ｂ） 所望のエッジポジションｘｋを画素の下位の精度
でモデル・強度プロファイル内にて定義するステップ
と、 ｃ） 画素行と画素列から構成される測定すべきエッジ
のカメラ画像を記録するステップと、 ｄ） 測定窓をカメラ画像上にエッジを横断して配置す
るステップと、 ｅ） エッジの１次元の測定・強度プロファイルを測定
窓の画素の画像信号から決定するステップと、 ｆ） 測定・強度プロファイル内のモデル・強度プロフ
ァイルを、基準点に対して相対的にその位置ｘｍのデー
タで識別するステップと、 ｇ） 前記基準点に関する測定すべきエッジのポジショ
ンｐを、ｐ＝ｘｍ＋ｘｋにより画素の下位の精度で決定
するステップ。
【００１５】本発明の他の課題は、基板上のパターンに
おける測定すべきエッジをポジション決定するための測
定装置を提示することであり、この装置を用いて、任意
に構成されているエッジにて、極めて精密で迅速で再現
可能であるエッジポジションの測定が画素の下位の精度
で即ち数ナノメータまでの正確さで実施可能とされる。
【００１６】前記課題は、入射光照明装置と、結像装置
と、想定すべきエッジのカメラ画像を記録するためのカ
メラと、基板を受容するための水平にｘｙ方向で移動可
能な測定テーブルと、エッジを横断してカメラ画像上に
長方形の測定窓を配置するための手段と、測定窓の画素
の画像信号からエッジの横断面の１次元の測定・強度プ
ロファイルを決定するための手段と、基準点に対して相
対的にエッジのポジションｐを決定するための手段とを
有する、基板上のパターン要素の測定すべきエッジをポ
ジション決定するための測定装置によって解決され、こ
の測定装置は次の特徴を有する： ａ） 完全に非線形であり且つ測定すべきエッジを識別
するモデルエッジのモデル・強度プロファイルを検出し
て保存するための手段が設けられていること、 ｂ） 所望のエッジポジションｘｋを画素の下位の精度
でモデル・強度プロファイル内にて定義するための手段
が設けられていること、 ｃ） 測定・強度プロファイル内のモデル・強度プロフ
ァイルを、基準点に対して相対的にその位置ｘｍのデー
タで識別するための手段が設けられていること、及び、 ｄ） 前記基準点に関する測定すべきエッジのポジショ
ンｐを、ｐ＝ｘｍ＋ｘｋにより画素の下位の精度で決定
する手段が設けられていること。
【００１７】従属項には有利な構成が示されている。
【００１８】本発明は、製造技術的に可能な限り良好な
出来映えのエッジを、同じタイプの他のエッジを発見お
よび測定するためのモデルエッジとして援用しようとい
う思想に基づいている。このモデルエッジからモデル・
強度プロファイルが生成され、このモデル・強度プロフ
ァイル内において、所望のモデルエッジポジションｘ ｋ
が画素の下位の精度で定義される。また、数学的にシミ
ュレーションされるモデル・強度プロファイルを使用す
ることも可能である。この際には、例えば、モデルエッ
ジの実際の測定値に対する複数次元の適合関数に係る問
題となり得る。
【００１９】エッジが測定されるべきであるパターン要
素を有する基板からカメラ画像が記録される。このカメ
ラ画像内には、測定窓が、測定すべきエッジを越えて、
有利には測定すべきエッジを横断して配置され、それか
ら、測定・強度プロファイルが決定される。
【００２０】本発明に従い、この測定・強度プロファイ
ル内においてモデル・強度プロファイルが識別され、そ
の位置ｘｍが基準点に対して相対的に決定される。それ
によりモデルエッジポジションも基準点に対して相対的
に示され得る。このモデルエッジポジションは、基準点
に対して相対的に、測定すべきエッジの検索されている
ポジションｐ＝ｘｍ＋ｘｋと等しいことになる。
【００２１】本方法は、エッジの測定・強度プロファイ
ルに対して合致するモデル・強度プロファイルが発見さ
れるというエッジにおいてだけエッジポジションの決定
が行われるという長所を提供する。このようにして、様
々なパターン及び様々なエッジタイプを有する基板、例
えば半導体マスクも測定され得る。そのためには、様々
なエッジタイプのために、それぞれに特徴付けられてい
て所望のモデルエッジポジションを有するモデル・強度
プロファイルが予め検出されて保存される。その後、測
定すべき実際のエッジの測定において、それぞれ合致す
るモデル・強度プロファイルが決定されて割り当てら
れ、測定すべき全てのエッジの検索されているポジショ
ンが画素の下位の精度で検出され得る。それにより、マ
スクまたはウエーハにおけるパターン要素の自動的な測
定も可能である。
【００２２】モデル・強度プロファイルを測定・強度プ
ロファイル内にて識別するためには、本方法の有利な実
施形態において、モデル・強度プロファイルが数学的な
方式で仮想的に画素ステップで測定・強度プロファイル
に対して相対的に移動されて、モデル・強度プロファイ
ルと測定・強度プロファイルとの間の一致がどのポジシ
ョンにて最大であるかが確定される。
【００２３】そのためには、個々の画素ステップにて取
られる全ての仮想ポジションｘｊに対して、モデル・強
度プロファイルと測定・強度プロファイルとの間の一致
のための尺度として相関値Ｋｊが決定される。相関値Ｋ
ｊを決定するためには次の式が使用され得る。
【００２４】
【数１】
【００２５】この式の記号の意味を次に示す：Ｐは、測
定・強度プロファイルの画素の強度値を表す。Ｍは、モ
デル・強度プロファイルの画素の強度値を表す。ｉは、
１…Ｎであり、モデル・強度プロファイルの画素を表
す。
【００２６】この際、ｊは、それぞれの現在の仮想ポジ
ションｘｊに対して、測定・強度プロファイル上のモデ
ル・強度プロファイルの第１画素ｉ＝１が位置する測定
・強度プロファイル内の画素を表す。
【００２７】この際、最も大きな相関値Ｋｊが最良の一
致を示す。また、測定・強度プロファイルの曲線経過が
モデル・強度プロファイルにより描かれる場合、測定・
強度プロファイルのノイズ部分によっても大きな相関値
Ｋｊが生成され得る。そのために、ノイズにおける強度
経過に起因する大きな相関値Ｋｊは、本発明に従い、他
の評価によって排除される。
【００２８】相関値Ｋｊの評価は異なって行われる。つ
まり、離散相関値Ｋｊから相関関数Ｋ(ｘ)が作成され、
その極大が決定され得る。
【００２９】そのためには、相関曲線Ｋ(ｘ)自体が極大
に関して調べられ、ノイズに起因する居部的な極大が抜
き出され、検索されているエッジに割り当てられている
残りの極大ｘｍから、測定すべきエッジのポジションが
ｐ＝ｘｍ＋ｘｋで決定される。
【００３０】または、相関曲線Ｋ(ｘ)の導関数ΔＫ(ｘ)
が決定され、その零点が決定され、この場合、ノイズに
起因する零点が抜き出される。検索されているエッジに
割り当てられている残りの零点ｘｍから、測定すべきエ
ッジのポジションがｐ＝ｘｍ＋ｘｋで決定される。
【００３１】また、相関値を直接的に評価すること、即
ち相関曲線を作成することなく相関値を評価することも
可能である。そのためには、評価すべき相関値に対して
下方の極限値が確定される。この極限値を超過する相関
値のために少なくとも１つの局部的な放物線適合が作成
される。相関値の複数のグループが前記の極限値以上に
位置する場合には複数の放物線適合が作成される。放物
線適合の局部的な極大が画素の下位の精度で決定され
る。ノイズにおける強度経過に起因する局部的な極大が
抜き出される。測定すべきエッジに起因して残っている
局部的な極大ｘｍから、検索されているエッジポジショ
ンがｐ＝ｘｍ＋ｘｋで決定される。
【００３２】本方法の他のバリエーションでは、各相関
値Ｋｊのために勾配ΔＫｊ＝Ｋｊ−Ｋｊ＋１が検出され
る。その後、可能な全ての零点の周辺において直線適合
が計算され、この場合、この直線適合は、少なくとも１
つの値ΔＫｊがゼロよりも大きく１つの値がゼロよりも
小さいΔＫｊのグループでそれぞれ行われる。直線適合
の零点が決定され、ノイズの強度経過に起因する零点が
抜き出される。検索されているエッジポジションｐは、
ノイズではなく測定すべきエッジに起因して残された零
点ｘｍからｐ＝ｘｍ＋ｘｋで決定される。
【００３３】本方法の他の実施形態では、隣の相関値Ｋ
ｊ−１及びＫｊ＋１がより小さい値を有する離散相関値
Ｋｊの周辺にて局部的な放物線適合が決定される。この
局部的な放物線適合の局部的な極大は画素の下位の精度
で決定される。その後、ノイズの強度経過に起因する局
部的な極大が他の評価以前に抜き出される。検索されて
いるエッジポジションｐは、測定すべきエッジに起因し
て残されている局部的な極大ｘｍからｐ＝ｘｍ＋ｘｋで
決定される。
【００３４】記載した方法を用いて、右エッジと左エッ
ジが互いに鏡像的であるパターン要素にて、両方のエッ
ジのポジションの決定が、前もって知られているモデル
・強度プロファイルだけを使って行われる。例えば左エ
ッジを識別することのできるモデル・強度プロファイル
が予め提供されている場合、先ずは左エッジが既述の方
法を用いて発見され、そのポジションが画素の下位の精
度で決定される。その後、モデル・強度プロファイルが
反転され、それにより、右エッジを識別する第２のモデ
ル・強度プロファイルが形成される。この第２のモデル
・強度プロファイルを用いて、その後、左エッジに対し
て対称である右エッジが発見され、そのポジションが画
素の下位の精度で決定される。
【００３５】本発明による方法から他の有利な使用法が
得られる。
【００３６】様々なモデルエッジのために、様々なエッ
ジタイプを識別する非線形の複数の異なるモデル・強度
プロファイルが検出されて保存されることにより、測定
すべき複数のエッジを有する基板が測定され得る。個々
の各モデル・強度プロファイル内において所望のエッジ
ポジションｘｋが画素の下位の精度で定義される。その
後、測定すべき複数のエッジを有する基板から少なくと
も１つの測定・強度プロファイルが検出される。異なる
モデル・強度プロファイルは測定・強度プロファイル内
で識別され、この際、測定・強度プロファイル内にて発
見された各モデル・強度プロファイルは基準点に対して
相対的にその位置ｘｍで表される。割り当てられている
モデル・強度プロファイルを用いて識別された各エッジ
のポジションｐは、ｐ＝ｘｍ＋ｘｋで画素の下位の精度
で決定される。
【００３７】本方法の他の実施形態では、同様に、様々
なモデルエッジのために、非線形の複数の異なるモデル
・強度プロファイルが検出されて保存される。モデル・
強度プロファイルの個々の各モデル・強度プロファイル
内において所望のエッジポジションｘｋが画素の下位の
精度で定義される。モデル・強度プロファイルが前もっ
て決定されている測定すべきエッジを有する基板から１
次元の測定・強度プロファイルが検出される。測定すべ
きエッジに割り当てられている正しいモデル・強度プロ
ファイルは、前もって検出されている多数のモデル・強
度プロファイルから測定・強度プロファイル内にて検出
され、この場合、測定・強度プロファイル内にて発見さ
れたモデル・強度プロファイルに対して、その位置ｘｍ
が基準点に対して相対的に表される。割り当てられてい
るモデル・強度プロファイルを用いて識別されたエッジ
のポジションｐは、ｐ＝ｘｍ＋ｘｋで画素の下位の精度
で決定される。
【００３８】本発明による方法は、例えば、極めて幅の
狭いパターンや、極めて狭い間隔で互いに位置するパタ
ーンのような、複雑な測定・強度プロファイルを生じさ
せる複雑な縁状況においても、パターン要素のエッジの
ポジションを測定可能とする。このポジション決定は信
頼性があり且つ画素の下位の精度で可能である。
【００３９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて更に詳細に説明する。
【００４０】図１には、本発明による方法のフローチャ
ートが示されている。この方法は７つの方法ステップを
有する。次に、これらの方法ステップについて説明す
る。
【００４１】本発明による方法の第１ステップにおい
て、完全に非線形であり且つ測定すべきエッジを識別す
るモデルエッジのモデル・強度プロファイルが検出され
て保存される。
【００４２】このモデル・強度プロファイルは様々な方
法で検出され得る。
【００４３】１つの可能性として、実在するモデルエッ
ジの強度プロファイルを測定し、測定された強度プロフ
ァイルのプロファイル部分領域をモデル・強度プロファ
イルとして取り出すことが挙げられる。そのためには、
先ず、行（ロウ）と列（カラム）に配置されている画素
から構成されるモデル基板のカメラ画像が記録される。
このモデル基板はモデルエッジを有し、このモデルエッ
ジは、そのパラメータにおいて、測定すべきエッジに対
応する。この場合、モデルエッジにより識別可能である
測定すべきエッジの測定において後に使用されるべきも
のと同じ光学的な測定パラメータが使用される必要があ
る。それにより、同種のエッジから同様の（又は同様に
近い）強度プロファイルが記録されることが保証され
る。
【００４４】モデル基板のカメラ画像上には長方形の測
定窓が配置され、この測定窓の画素の画像信号から、モ
デル基板の１次元の強度プロファイルが検出される。こ
の強度プロファイルから、モデルエッジを識別する非線
形のプロファイル部分領域がモデル・強度プロファイル
として取り出されて保存される。
【００４５】そのように検出されたモデル・強度プロフ
ァイルに対して多項式適合を作成し、この多項式適合の
値を相関値Ｋｊの計算のために使用することが追加的に
可能である。
【００４６】モデル・強度プロファイルを決定する他の
可能性として、モデルエッジのモデル・強度プロファイ
ルを測定ではなく数学的なシミュレーションにより生成
することが挙げられる。つまり、例えば、モデルエッジ
のモデル・強度プロファイルに対して多項式適合が作成
され、この多項式適合の値が相関値Ｋｊの計算のために
使用され得るが、この方式では、使用可能なシミュレー
ション計算問題の計算のために、後に測定すべきエッ
ジ、その基板、及び測定光学系に関する極めて正確な知
識が前提とされる。
【００４７】本方法の第２ステップにおいて、所望のエ
ッジポジションｘｋが画素の下位の精度（サブピクセル
の精度）でモデル・強度プロファイル内にて定義され
る。つまり、所望のエッジポジションは画素幅を考慮せ
ずにモデル・強度プロファイルの任意の位置にて選択さ
れ得る。例えば、モデル・強度プロファイルはコンピュ
ータのモニタ上に拡大されて表示され得る。その後、カ
ーソルの方法により所望のエッジポジションがモデル・
強度プロファイル内にて目指され、例えばコンピュータ
マウスを用いたマウスクリックにより選択され得る。
【００４８】本方法の第３ステップにおいて、画素行と
画素列から構成される測定すべきエッジのカメラ画像が
記録される。
【００４９】本方法の第４ステップにおいて、測定窓が
カメラ画像上にエッジを横断して配置される。この測定
窓は、測定すべきエッジを有するカメラ画像の一部分を
確定し、この部分から１次元の測定・強度プロファイル
が検出される。この測定窓は（例えば、光学的な窓、ま
たは電子的な窓、またはカメラの画像部分ないしはカメ
ラのズームによる）ハードウェアによるか又はソフトウ
ェアによって実現され得る。この測定窓は有利には長方
形であり、その長い方の辺は測定すべきエッジに対して
横向きに方向付けられる。
【００５０】本方法の第５ステップにおいて、エッジの
１次元の測定・強度プロファイルが測定窓の画素の画像
信号から決定される。この１次元の測定・強度プロファ
イルを決定するためには様々な方法が知られていて、こ
れらの方法は、基板上の測定窓ないしはカメラ画像内の
測定窓の方向付けに特に依存する。
【００５１】例えば、測定窓の画素・列が測定すべきエ
ッジの縦方向に延びる場合には、行方向における１次元
の測定・強度プロファイルの決定は列・画素値の加算に
より行われる。
【００５２】また、測定窓の画素・行が測定すべきエッ
ジの縦方向に延びる場合には、列方向における１次元の
測定・強度プロファイルの決定は行・画素値の加算によ
り行われる。
【００５３】追加的に、強度プロファイルの決定の際に
強度値の平均値形成も行われ得る。つまり、測定窓の画
素・行が測定すべきエッジの縦方向に延びる場合には、
列方向における１次元の測定・強度プロファイルの決定
は行・画素値の加算および平均値形成により行われる。
【００５４】また、測定窓の画素・列が、測定すべきエ
ッジの縦方向に延びる場合には、行方向における１次元
の測定・強度プロファイルの決定は列・画素値の加算お
よび平均値形成により行われる。
【００５５】本方法の第６ステップにおいて、測定・強
度プロファイル内のモデル・強度プロファイルが、基準
点に対して相対的にその位置ｘｍのデータで識別され
る。例えば、モデル・強度プロファイルの位置ｘｍは、
測定・強度プロファイル内のモデル・強度プロファイル
の第１画素のポジションにより示される。
【００５６】測定・強度プロファイル内のモデル・強度
プロファイルを識別するためには、本方法の１つのバリ
エーションとして、例えば、モデル・強度プロファイル
が、ステップごと、即ち画素ごとに計算によって測定・
強度プロファイル上にて仮想ポジションへと移動され
る。各仮想ポジションｊのために、モデル・強度プロフ
ァイルと測定・強度プロファイルとの間の一致性のため
の尺度として相関値Ｋｊが決定される。
【００５７】最大の相関値を有する仮想ポジションは、
モデル・強度プロファイルが測定・強度プロファイルと
一致する個所として考慮の対象となり、それから、測定
すべきエッジのポジションが決定され得る。選択の際に
は、ノイズに起因する相関値の極大が抜き出されなくて
はならない。
【００５８】１つの可能性として、相関値Ｋｊのノイズ
の強度のための最大の値が決定され、この最大の値に相
関極限値Ｋｍｉｎが割り当てられること、及び、この相
関極限値Ｋｍｉｎ以下に位置する局部的な極大が、検索
されているエッジポジションｐの決定以前に抜き出され
ることが挙げられる。
【００５９】他の可能性として、相関値Ｋｊから相関関
数Ｋ(ｘ)を決定し、その導関数およびこの導関数の零点
を計算することが挙げられる。この場合、相関値Ｋｊの
ノイズの強度のための最大の値が決定され、この最大の
値に相関極限値Ｋｍｉｎが割り当てられる。その後、零
点に割り当てられている相関関数Ｋ(ｘ)の値が相関極限
値Ｋｍｉｎ以下に位置するというそれらの零点が、検索
されているエッジポジションｐの決定以前に抜き出され
る。
【００６０】本方法の第７ステップにおいて、測定すべ
きエッジのポジションｐが、ｐ＝ｘ ｍ＋ｘｋにより画素
の下位の精度で決定される。エッジのポジションｐは画
素の下位の精度で得られ、それは、モデル・強度プロフ
ァイル内のモデルエッジのポジションｘｋの確定が画素
の下位の精度で任意に行われるためである。
【００６１】図２には、モデルパターン（モデル構成
物）２のカメラ画像１が図示されていて、モデルパター
ン２は、明るい背景、即ち基板３に対して、交差する２
つの暗いバーとしてカメラ画像１内に現れている。基板
３は、例えば、半導体マスクのガラス基板、またはウエ
ーハであり得る。この例ではモデルパターン２の垂直バ
ーの左エッジがモデルエッジ４として使用される。測定
窓５はモデルエッジ４に対して横向きにカメラ画像１内
に配置されている。このカメラ画像は画素（非図示）か
ら構成され、これらの画素は行列として配置されてい
る。
【００６２】図３には、図２のモデルエッジ４から導出
されるモデル・強度プロファイルが示されていて、この
モデル・強度プロファイルは測定窓５の画素から計算さ
れたものである。このモデル・強度プロファイルは左部
分にて高い強度値を有し、この高い強度値は、明るい背
景、即ち基板３の結果として得られている。右部分にお
いてこのモデル・強度プロファイルは低い輝度値を有
し、この低い輝度値はモデルパターン２の暗い垂直バー
に起因するものである。中間部分においてこのモデル・
強度プロファイルは、スロープ、即ち強度値の降下部を
有する。このスロープの領域にモデルエッジ４のポジシ
ョンが位置する。モデルパターン２の製造物の固有値、
前述した比較測定、並びに数学的な考察から、モデルエ
ッジ４のポジションのための目標値が予め設定され得
る。
【００６３】図４には、そのように定義されたモデルエ
ッジ４のエッジポジションｘｋを伴う図３のモデル・強
度プロファイルが示されている。このモデルエッジ４の
エッジポジションｘｋは、本発明による方法において、
後に測定すべき実際のエッジにおけるエッジポジション
を決定するために用いられる。
【００６４】図５には、測定された測定・強度プロファ
イルが示されていて、この測定・強度プロファイルは、
パターン要素の測定すべき実際のエッジにて検出された
ものである。そのために、測定すべきエッジのカメラ画
像が記録され、長方形の測定窓がエッジを横断してカメ
ラ画像上に配置された。その後、エッジの横断面の１次
元の測定・強度プロファイルが測定窓の画素の画像信号
から算出された。
【００６５】図６には、測定された測定・強度プロファ
イル内にて識別されたモデル・強度プロファイルのポジ
ションｘｍが示されている。図面から言えるように、そ
のためにモデル・強度プロファイルが測定・強度プロフ
ァイル上にて画素ステップで移動され、最も大きな一致
の個所が決定された。数学的に記載すると、モデル・強
度プロファイルの仮定される各ポジションに対して相関
値が決定された。その際、測定された測定・強度プロフ
ァイル内のモデル・強度プロファイルのポジションは、
最も大きな相関値を有する画素値に対応する（ここで
は、ノイズに起因する相関値の極大は既に度外視されて
いる。）。
【００６６】更に図７には、例として、所定の画素にお
ける離散相関値による放物線適合（実線で表示）が示さ
れている。検出された各離散相関値は小さな十字として
示されている。ここで、これらの十字は画素間隔で配置
されている。最良の相関の個所として放物線適合の極大
が決定される。検出された相関値の最大値Ｋｍａｘは２
つの画素の間に位置する。この放物線適合から、そのポ
ジションｘｍが画素の下位の精度で決定され得る。
【００６７】図８には、測定・強度プロファイル内にお
ける、本発明に従って検出された測定すべきエッジのエ
ッジポジションｐ＝ｘｍ＋ｘｋが示されている。モデル
エッジのポジションｘｋがモデル・強度プロファイル内
にて前もって定義されたので、それにより、実際に検索
されたエッジのポジションｐを発見することができた。
【００６８】図９には、パターン要素の測定すべきエッ
ジをポジション決定するための測定装置６が示されてい
る。
【００６９】測定装置６はグラニットブロック１１を有
し、このグラニットブロック１１は振動ダンパ１２、１
３上に備えられている。グラニットブロック１１上にお
いて、フレームとして形成されている測定テーブル１４
は、空気軸受１５、１６上においてｘ方向およびｙ方向
（図面では２つの矢印で示唆されている）にてスライド
して移動可能である。測定テーブル１４のフレームは、
有利には、小さな熱膨張係数を有するガラスセラミック
で構成されている。測定テーブル１４を移動させるため
の駆動要素は図示されていない。測定テーブル１４のポ
ジションは、レーザ干渉計システム１７を用いてｘ方向
およびｙ方向にて測定される。
【００７０】測定テーブル１４のフレーム内にはマスク
１８が嵌め込まれている。このマスク１８は例えば石英
ガラスから構成されている。マスク表面上には、測定す
べきエッジ７を有するパターン要素８が配置されてい
て、このエッジ７のポジションが決定されるべきであ
る。測定テーブル１４がフレームとして形成されている
ので、マスク１８は下方からも透照可能である。
【００７１】マスク１８の上方には、結像システムとし
て、光学的に高い質を有するレンズ１９が設けられてい
て、このレンズ１９は、焦点合せのために、その光学軸
線２０に沿ってｚ方向にて位置調節可能である。光学軸
線２０は、エッジ７の相対的なポジションの測定のため
の基準点を定義する。
【００７２】分離鏡２１を介して、一方では、入射光光
源２２の光が光学的な光路内に導かれ、他方では、結像
光線がカメラ２３に向けられる。入射光光源２２は例え
ばＵＶスペクトル領域近傍にて放射される。カメラ２３
を用いてパターン要素８のエッジ７の画像が記録され、
この画像からエッジ７のポジションがマスク１８上の座
標として決定される。カメラとしては、例えば高解像度
の画素アレイを有するＣＣＤカメラが使用される。ま
た、画像信号からカメラ画像内の測定窓のための強度プ
ロファイルが決定され得るのであれば、他の高解像度の
検出器装置も使用可能である。
【００７３】グラニットブロック１１には他の照明装置
が組み込まれていて、この照明装置には、高さ調節可能
な集光器２４と、透過光光源２５とが含まれる。集光器
２４の光学軸線はレンズ１９の光学軸線２０と一直線上
に並んでいる。透過光光源２５の光は入力用接続光学部
２６を用いて光導波路２７内に接続される。光導波路２
７から出てくる光は出力用接続光学部２８を用いて光導
波路２７から取り出され、集光器２４内に放射される。
【００７４】透過光光源２５を伴う集光器２４の高さ調
節により、パターン要素８上に向かうべき照明光線がマ
スク１８の様々な光学的な厚さに適合される。集光器２
４のヘッドは特に測定テーブル１４の開いたフレーム内
に達し得る。また、テーブル移動の際に全マスク面を損
傷から保護するために、集光器２４はグラニットブロッ
ク１１の表面の下側にも引き込まれ得る。光源２２及び
２５は互いに依存しないでスイッチオンすることができ
る。
【００７５】測定装置６にはコンピュータ２９が付設さ
れていて、このコンピュータ２９は、カメラ２３及びレ
ーザ干渉計システム１７と接続されている。更にモニタ
３０がコンピュータ２９と接続されている。このモニタ
３０は、カメラ２３を用いて記録された画像を表示する
ために用いられる。コンピュータ２９にはコンピュータ
プログラムがインストールされていて、このコンピュー
タプログラムはエッジ７のポジションを測定するための
方法ステップを制御および実行する。
【００７６】測定すべきエッジ７をポジション決定する
ための測定装置の前記実施形態は、入射光か透過光のい
ずれかを用いて照明および測定するという可能性を提供
する。当然のことであるが、入射光照明だけを有する装
置、または透過光照明だけを有する装置を形成すること
も可能である。
【００７７】次に、測定装置６を用いたエッジ７のポジ
ションの測定について説明する。
【００７８】パターン要素８の測定すべきエッジ７を実
際にポジション決定する以前に、第１方法ステップにお
いて、先ずは、完全に非線形であり且つ測定すべきエッ
ジ７を識別するモデルエッジのモデル・強度プロファイ
ルが検出されて保存される。本ケースでは、モデルパタ
ーン（非図示）の実際のモデルエッジにおける強度プロ
ファイルが測定され、検出された強度プロファイルのプ
ロファイル部分領域がモデル・強度プロファイルとして
取り出された。
【００７９】そのために、先ず、モデルエッジを有する
モデル基板（非図示）から、画素行と画素列から構成さ
れるモデルエッジのカメラ画像がカメラ２３を用いて記
録される。この場合、モデルエッジにより識別可能であ
る測定すべきエッジ７の測定において使用されるべきも
のと同じ光学的な測定パラメータが使用される。これら
の同じ光学的な測定パラメータを使用することにより、
同種のエッジから同様の（又は同様に近い）強度プロフ
ァイルが記録されることが保証される。
【００８０】カメラ画像の画像信号は、カメラ２３から
コンピュータ２９に伝達される。コンピュータプログラ
ムを用いて又は利用者により、モデル基板のカメラ画像
上に長方形の測定窓が配置される。この実際の画像部分
は（例えば、光学的な窓、または電子的な窓、または画
像部分ないしはカメラのズームによる）ハードウェアに
よるか又はコンピュータプログラムを用いて画像信号の
データからの選択により実現され得る。測定窓は有利に
は長方形であり、その長い方の辺は測定すべきエッジに
対して横向きに方向付けられる。
【００８１】測定窓の画素の画像信号から、モデル基板
の１次元の強度プロファイルがコンピュータプログラム
を用いて検出される。この強度プロファイルから、モデ
ルエッジを識別する非線形のプロファイル部分領域がモ
デル・強度プロファイルとして取り出されて保存され
る。
【００８２】本方法の第２ステップにおいて、所望のエ
ッジポジションｘｋが画素の下位の精度でモデル・強度
プロファイル内にて定義される。このことは、利用者に
より行われるか、またはコンピュータプログラムの機能
を用いて自動的にコンピュータ２９にて行われる。所望
の理想的なエッジポジションは画素幅を考慮せずにモデ
ル・強度プロファイルの任意の位置にて選択され得る。
例えば、モデル・強度プロファイルはモニタ３０上に拡
大されて表示され得る。その後、利用者は、モニタ３０
上におけるカーソルの方法により所望のエッジポジショ
ンをモデル・強度プロファイル内にて目指し、例えばコ
ンピュータマウスまたは他のカーソル制御装置（非図
示）を用いたマウスクリックにより選択することができ
る。
【００８３】本方法の第３ステップにおいて、図面に示
されているように、マスク１８が測定テーブル１４上に
配置される。そして、画素行と画素列から構成される測
定すべきエッジ７のカメラ画像がカメラ２３を用いて記
録される。
【００８４】本方法の第４ステップにおいて、モニタ３
０上に表示されているカメラ画像内に測定窓がエッジを
横断して配置される。この測定窓は、測定すべきエッジ
７を有するカメラ画像の一部分を確定する。モデル・強
度プロファイルの作成にて既述したように、この測定窓
は利用者またはコンピュータプログラムにより確定され
る。
【００８５】本方法の第５ステップにおいて、コンピュ
ータ２９は、コンピュータプログラムを使用しながら、
エッジ７の１次元の測定・強度プロファイルを、選択さ
れた測定窓の画素の画像信号から計算する。この測定・
強度プロファイルは、エッジ７のカメラ画像内にてこの
エッジ７に対して横向きの強度経過を表す。
【００８６】本方法の第６ステップにおいて、コンピュ
ータ２９を用いて、そのコンピュータプログラムを使っ
て、測定・強度プロファイルのどの位置にモデル・強度
プロファイルが現れているか又は含まれているかが検出
される。つまり、モデル・強度プロファイルが測定・強
度プロファイル内にて識別されて位置決定される。この
場合、測定・強度プロファイル内のモデル・強度プロフ
ァイルの位置ｘｍは、基準点、例えば光学軸線２０に対
して相対的に決定される。例えば、測定・強度プロファ
イルのどの位置（画素値で表現）にモデル・強度プロフ
ァイルの第１画素が現れているかが、モデル・強度プロ
ファイルの位置ｘｍとして示され得る。
【００８７】本方法の第７ステップにおいて、コンピュ
ータ２９によりコンピュータプログラムを用いて、測定
すべきエッジ７のポジションｐが決定される。このポジ
ションｐは、測定・強度プロファイル内のモデル・強度
プロファイルにおける基準点に対して相対的な位置ｘｍ
と、モデル・強度プロファイル内のモデルエッジのポジ
ションｘｋとの加算からｐ＝ｘｍ＋ｘｋで得られる。エ
ッジ７のポジションｐは画素の下位の精度で得られ、そ
れは、モデル・強度プロファイル内のモデルエッジのポ
ジションｘｋの選択が画素の下位の精度で任意に行われ
たためである。
【００８８】以上実施形態に関連して本発明を説明した
が、特許請求の保護範囲を逸脱することなく変更および
変形が行われ得ることは、この専門分野に従事する当業
者にとって明らかなことである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法のフローチャートを示す図で
ある。
【図２】モデルエッジを有するパターン要素のカメラ画
像を示す図である。
【図３】モデルエッジから導出されるモデル・強度プロ
ファイルを示す図である。
【図４】モデル・強度プロファイルを、定義されている
モデルエッジポジションｘｋと共に示す図である。
【図５】パターン要素の測定すべき実際のエッジにおけ
る測定・強度プロファイルを示す図である。
【図６】測定された強度プロファイル内にて識別されて
いるモデル・強度プロファイルのポジションを示す図で
ある。
【図７】測定された強度プロファイル内のエッジポジシ
ョンの決定を示す図である。
【図８】離散相関値による放物線適合を示す図である。
【図９】基板上のパターン要素の測定すべきエッジをポ
ジション決定するための測定装置を示す図である。
【符号の説明】
１ カメラ画像 ２ モデルパターン（モデル構成物） ３ 基板 ４ モデルエッジ ５ 測定窓 ６ 測定装置 ７ エッジ ８ パターン要素 １１ グラニットブロック １２ 振動ダンパ １３ 振動ダンパ １４ 測定テーブル １５ 空気軸受 １６ 空気軸受 １７ レーザ干渉計システム １８ マスク １９ レンズ ２０ 光学軸線 ２１ 分離鏡 ２２ 入射光光源 ２３ カメラ ２４ 集光器 ２５ 透過光光源 ２６ 入力用接続光学部 ２７ 光導波路 ２８ 出力用接続光学部 ２９ コンピュータ ３０ モニタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガング フリッケ ドイツ連邦共和国 デー・35583 ヴェツ ラー クライスシュトラーセ 108アー (72)発明者 ヨアヒム ヴィーンエッケ ドイツ連邦共和国 デー・7747 イェーナ リーゼロッテ・ヘルマン・シュトラーセ 14ベー Ｆターム(参考） 2F065 AA12 BB02 CC18 DD06 FF04 JJ03 JJ26 LL01 PP12 QQ24 QQ31 SS02 SS13

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エッジのカメラ画像から１次元の測定・強
    度プロファイルが検出され、それから、エッジのポジシ
    ョンｐが基準点に対して相対的に決定される、基板上の
    パターン要素の測定すべきエッジをポジション決定する
    ための方法において、下記の方法ステップを含むことを
    特徴とする方法： ａ） 完全に非線形であり且つ測定すべきエッジを識別
    するモデルエッジのモデル・強度プロファイルを検出し
    て保存するステップ。 ｂ） 所望のエッジポジションｘｋを画素の下位の精度
    でモデル・強度プロファイル内にて定義するステップ。 ｃ） 画素行と画素列から構成される測定すべきエッジ
    のカメラ画像を記録するステップ。 ｄ） 長方形の測定窓をカメラ画像上にエッジを横断し
    て配置するステップ。 ｅ） エッジの横断面の１次元の測定・強度プロファイ
    ルを測定窓の画素の画像信号から決定するステップ。 ｆ） 測定・強度プロファイル内のモデル・強度プロフ
    ァイルを、基準点に対して相対的にその位置ｘｍのデー
    タで識別するステップ。 ｇ） 前記基準点に関する測定すべきエッジのポジショ
    ンｐを、ｐ＝ｘｍ＋ｘｋにより画素の下位の精度で決定
    するステップ。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の方法において、下記の他
    の方法ステップを有することを特徴とする方法： ａ）モデル・強度プロファイルを、画素ステップで、基
    準点に対して相対的に配置されている測定・強度プロフ
    ァイル上の仮想ポジションｘｊ（ｊ＝画素インデック
    ス）へと数学的に仮想的に移動させるステップ。ここ
    で、画素ｊはモデル・強度プロファイルの第１の強度値
    の仮想個所を表す。及び、取られている各仮想ポジショ
    ンｘｊに対して離散相関値Ｋｊを決定するステップ。 ｂ）離散するＫｊから相関関数Ｋ(ｘ)を作成するステッ
    プ。ここで、画素ｊでは である。 ｃ）相関関数Ｋ(ｘ)の局部的な極大を画素の下位の精度
    で決定するステップ。 ｄ）ノイズにおける強度経過に起因する相関値Ｋｊの局
    部的な極大を抜き出すステップ。 ｅ）測定すべきエッジに起因して残っている局部的な極
    大ｘｍから、検索されているエッジポジションｐをｐ＝
    ｘｍ＋ｘｋで決定するステップ。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の方法において、下記の他
    の方法ステップを有することを特徴とする方法： ａ）モデル・強度プロファイルを、画素ステップで、基
    準点に対して相対的に配置されている測定・強度プロフ
    ァイル上の仮想ポジションｘｊ（ｊ＝画素インデック
    ス）へと数学的に仮想的に移動させるステップ。ここ
    で、画素ｊはモデル・強度プロファイルの第１の強度値
    の仮想個所を表す。及び、取られている各仮想ポジショ
    ンｘｊに対して離散相関値Ｋｊを決定するステップ。 ｂ）離散するＫｊから相関関数Ｋ(ｘ)を作成するステッ
    プ。ここで、画素ｊでは である。 ｃ）相関関数Ｋ(ｘ)の導関数ΔＫ(ｘ)を形成するステッ
    プ。及び、導関数ΔＫ(ｘ)の零点を決定するステップ。 ｄ）ノイズにおける強度経過に起因する零点を抜き出す
    ステップ。 ｅ）ノイズではなく測定すべきエッジに起因して残って
    いる零点ｘｍから、検索されているエッジポジションｐ
    をｐ＝ｘｍ＋ｘｋで決定するステップ。
  4. 【請求項４】請求項１に記載の方法において、モデル・
    強度プロファイルが、実際のモデルエッジのモデル・強
    度プロファイルの決定により、又は、モデルエッジの数
    学的なシミュレーションにより検出されることを特徴と
    する方法。
  5. 【請求項５】請求項１に記載の方法において、互いに鏡
    像対称的な少なくとも２つのエッジのポジションの測定
    が、下記の方法ステップにより行われることを特徴とす
    る方法： ａ）完全に非線形であり且つこれらのエッジの１つを識
    別する第１のモデル・強度プロファイルを検出して保存
    するステップ。 ｂ）第１のモデル・強度プロファイルを用いて少なくと
    も１つのエッジのポジションを決定するステップ。 ｃ）第１のモデル・強度プロファイルを反転するステッ
    プ。及び、反転された第１のモデル・強度プロファイル
    を、仮想の反転モデルエッジに割り当てられている第２
    のモデル・強度プロファイルとして保存するステップ。 ｄ）既に測定されたエッジに対して鏡像対称的である少
    なくとも１つのエッジのポジションを、第２のモデル・
    強度プロファイルを用いて決定するステップ。
JP2001285277A 2000-09-23 2001-09-19 基板上のパターン要素のエッジをポジション決定するための方法および測定装置 Expired - Fee Related JP3871536B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10047211:7 2000-09-23
DE10047211A DE10047211B4 (de) 2000-09-23 2000-09-23 Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung einer Kante eines Strukturelementes auf einem Substrat

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002116007A true JP2002116007A (ja) 2002-04-19
JP3871536B2 JP3871536B2 (ja) 2007-01-24

Family

ID=7657381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001285277A Expired - Fee Related JP3871536B2 (ja) 2000-09-23 2001-09-19 基板上のパターン要素のエッジをポジション決定するための方法および測定装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6920249B2 (ja)
EP (1) EP1191481A3 (ja)
JP (1) JP3871536B2 (ja)
DE (1) DE10047211B4 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007147368A (ja) * 2005-11-25 2007-06-14 Yamatake Corp エッジ検出方法およびエッジ検出装置
JP2010256053A (ja) * 2009-04-22 2010-11-11 Visco Technologies Corp 形状欠損検査装置、形状モデリング装置および形状欠損検査プログラム
JP2012073177A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Dainippon Screen Mfg Co Ltd エッジ位置検出装置、パターン測定装置、エッジ位置検出方法およびパターン測定方法
KR20160026675A (ko) * 2014-08-29 2016-03-09 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 에지 위치 검출 장치 및 에지 위치 검출 방법

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10131508A1 (de) * 2001-07-02 2003-01-16 Leica Microsystems Verfahren und Mikroskop zur Detektion eines Objekts
US7274820B2 (en) * 2001-09-26 2007-09-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern evaluation system, pattern evaluation method and program
DE10237426B4 (de) * 2002-08-12 2010-06-02 Joachim Egelhof Verfahren und Vorrichtung zum Vermessen von Werkzeugen
DE10257323A1 (de) * 2002-12-06 2004-07-08 Leica Microsystems Semiconductor Gmbh Verfahren und Mikroskop zum Detektieren von Bildern eines Objekts
FR2882153B1 (fr) * 2005-02-17 2007-04-13 Vit Sa Procede de detection de defauts de montage d'un composant sur une carte electronique
DE102005018743A1 (de) * 2005-04-22 2006-10-26 Leica Microsystems Semiconductor Gmbh Verfahren zum Erkennen einer Lackkante auf einem Wafer
DE102005025535A1 (de) * 2005-06-03 2006-12-07 Leica Microsystems Semiconductor Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Verbesserung der Messgenauigkeit bei der Bestimmung von Strukturdaten
DE102005052757B4 (de) * 2005-11-04 2007-07-26 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Vorrichtung zur Positionsmessung eines Objekts mit einem Laser-Interferometersystem
DE102005052758A1 (de) * 2005-11-04 2007-05-16 Leica Microsystems Substrathalterungseinrichtung zur Verwendung in einem Positionsmessgerät
DE102007017630B4 (de) * 2006-05-16 2009-08-20 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zum Steigern der Messgenauigkeit beim Bestimmen der Koordinaten von Strukturen auf einem Substrat
DE102007018115B4 (de) * 2006-05-16 2009-09-24 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zum Steigern der Messgenauigkeit beim Bestimmen der Koordinaten von Strukturen auf einem Substrat
JP4818053B2 (ja) * 2006-10-10 2011-11-16 株式会社東芝 高解像度化装置および方法
DE102006059431B4 (de) 2006-12-15 2018-03-29 Carl Zeiss Smt Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen der Position einer Struktur auf einem Träger relativ zu einem Referenzpunkt des Trägers
KR101385428B1 (ko) * 2006-12-15 2014-04-14 칼 짜이스 에스엠에스 게엠베하 캐리어의 기준점에 대하여 캐리어 위의 구조의 위치를 결정하는 방법 및 장치
DE102007049133A1 (de) * 2007-02-13 2008-08-21 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung der Position mindestens einer Struktur auf einem Objekt, Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung für die Vorrichtung und Verwendung von Schutzgas für die Vorrichtung
US8582113B2 (en) 2007-02-13 2013-11-12 Kla-Tencor Mie Gmbh Device for determining the position of at least one structure on an object, use of an illumination apparatus with the device and use of protective gas with the device
DE102007047924B4 (de) 2007-02-23 2013-03-21 Vistec Semiconductor Systems Jena Gmbh Verfahren zur automatischen Detektion von Fehlmessungen mittels Qualitätsfaktoren
DE102007000999B4 (de) 2007-02-26 2012-06-28 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zur Beseitigung von Fehlerquellen der Systemkorrektur einer Koordinaten-Messmaschine
DE102007021823A1 (de) 2007-05-07 2008-11-13 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Messsystem mit verbesserter Auflösung für Strukturen auf einem Substrat für die Halbleiterherstellung und Verwendung von Blenden bei einem Messsystem
DE102007030390B4 (de) 2007-06-29 2010-05-12 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Koordinaten-Messmaschine und Verfahren zur Kalibrierung der Koordinaten-Messmaschine
DE102007032626A1 (de) * 2007-07-11 2009-01-22 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Verbesserung der Messgenauigkeit in einem optischen CD-Messsystem
DE102007033345B4 (de) 2007-07-16 2009-07-16 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zur Korrektur von Abbildungsfehlern einer Messoptik einer Koordinaten-Messmaschine
DE102007036811B3 (de) * 2007-08-03 2008-12-18 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen der gesamten Oberfläche eines Wafers
DE102007039983A1 (de) 2007-08-23 2009-02-26 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zum Messen von Positionen von Strukturen auf einem Substrat mit einer Koordinaten Messmaschine
DE102007042271B3 (de) * 2007-09-06 2009-02-05 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Lage der Entlackungskante eines scheibenförmigen Objekts
DE102007045277A1 (de) 2007-09-18 2009-04-02 Technische Universität Ilmenau Verfahren zur Bestimmung des Kantenortes bei Antastung im Auflicht in der optischen Längenmesstechnik
DE102007049099A1 (de) 2007-10-11 2009-04-23 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Phasenverhältnisse einer Maske
DE102007051390B4 (de) 2007-10-25 2010-06-10 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zur Bestimmung der durch Relaxationsprozesse bedingten Drift eines Substrats
DE102007051391B3 (de) * 2007-10-25 2008-12-18 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Einrichtung zum Bestimmen von Positionen von Strukturen auf einem Substrat
DE102007000973B4 (de) 2007-11-05 2013-10-02 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Maske, Verwendung der Maske in einer Koordinaten-Messmaschine und Verfahren zur Bestimmung der Drehlage der Maske
DE102007000991B4 (de) 2007-11-15 2010-07-15 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Vorrichtung zur Positionsmessung mindestens einer Struktur auf einem Substrat
DE102007000990A1 (de) 2007-11-15 2009-05-20 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur positionsgenauen Halterung eines Substrats
DE102008002755B4 (de) 2008-01-24 2014-03-06 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Korrekturwerts für die Vermessung von Positionen von Strukturen auf einem Substrat
DE102008002770A1 (de) 2008-02-14 2009-08-20 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zur Positionsbestimmung periodischer Strukturen auf einem Substrat
DE102008002779B4 (de) 2008-02-21 2010-10-07 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zum Bestimmen des Verfahrbereichs für die Fokussierung auf ein Substrat
DE102008002778B4 (de) 2008-02-21 2012-12-20 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zur Positionsbestimmung mindestens einer Struktur auf einem Substrat
DE102008002780A1 (de) 2008-02-22 2009-09-10 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der zu erwartenden Lage von Strukturen auf Masken während deren Herstellung
JP2009212969A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 Toshiba Corp 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム
JP4926116B2 (ja) * 2008-04-16 2012-05-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ 画像検査装置
DE102008044515B4 (de) 2008-09-10 2015-08-13 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren zur Kompensation der Tool induced shift bei einer Koordinaten-Messmaschine
DE102009003551A1 (de) 2009-02-28 2010-09-02 Vistec Semiconductor Systems Gmbh Verfahren Positionsbestimmung von Strukturen auf einer Maske
DE102009015594B4 (de) 2009-03-30 2015-07-30 Carl Zeiss Sms Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur subpixelgenauen Positionsbestimmung einer Kante einer Markerstruktur in einer Vielzahl von Aufnahmepixeln aufweisenden Aufnahme der Markerstruktur
DE102009044294A1 (de) 2009-10-20 2011-05-05 Kla-Tencor Mie Gmbh Koordinatenmessmaschine zur Bestimmung der Lage von Strukturen auf einer Maske
DE102010045135B4 (de) 2010-09-10 2021-03-18 Carl Zeiss Meditec Ag Verfahren zur Ermittlung eines Platzierungsfehlers eines Strukturelements auf einer Maske, Verfahren zur Simulation eines Luftbildes aus Struktur-Vorgaben einer Maske und Positionsmessvorrichtung
DE102010047051A1 (de) 2010-09-29 2012-03-29 Carl Zeiss Sms Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Position einer Struktur innerhalb eines Bildes und Positionsmessvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US9304089B2 (en) 2013-04-05 2016-04-05 Mitutoyo Corporation System and method for obtaining images with offset utilized for enhanced edge resolution
CN103970993B (zh) * 2014-04-30 2017-07-25 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种针对星载相机的调制传递函数测算方法
JP6608130B2 (ja) * 2014-11-06 2019-11-20 キヤノン株式会社 計測装置、リソグラフィ装置、及び物品の製造方法
DE102015218917B4 (de) 2015-09-30 2020-06-25 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Ermittlung einer Position eines Strukturelements auf einer Maske und Mikroskop zur Durchführung des Verfahrens
US10249049B1 (en) * 2017-04-28 2019-04-02 Ambarella, Inc. Local maxima sub-integer position estimation in video processing
EP3582182B1 (en) 2018-06-12 2020-07-29 Axis AB A method, a device, and a system for estimating a sub-pixel position of an extreme point in an image

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5923467B2 (ja) 1979-04-16 1984-06-02 株式会社日立製作所 位置検出方法
JPS59112217A (ja) 1982-11-29 1984-06-28 Toshiba Corp 寸法測定方法
JPH0735964B2 (ja) 1985-07-09 1995-04-19 株式会社ニコン 間隔測定装置
US5109430A (en) 1986-07-22 1992-04-28 Schlumberger Technologies, Inc. Mask alignment and measurement of critical dimensions in integrated circuits
JP2745764B2 (ja) * 1990-03-08 1998-04-28 松下電器産業株式会社 位置認識装置
US5136681A (en) * 1991-07-09 1992-08-04 Seikoh Giken Co., Ltd. Optical powder attenuator of variable attenuation type
US5375175A (en) 1992-03-06 1994-12-20 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Method and apparatus of measuring line structures with an optical microscope by data clustering and classification
JP2823450B2 (ja) 1992-11-19 1998-11-11 株式会社東芝 回路パターンの寸法測定方法
US6061467A (en) * 1994-05-02 2000-05-09 Cognex Corporation Automated optical inspection apparatus using nearest neighbor interpolation
US5581632A (en) * 1994-05-02 1996-12-03 Cognex Corporation Method and apparatus for ball bond inspection system
US5987172A (en) * 1995-12-06 1999-11-16 Cognex Corp. Edge peak contour tracker
US6408109B1 (en) * 1996-10-07 2002-06-18 Cognex Corporation Apparatus and method for detecting and sub-pixel location of edges in a digital image
JP3739550B2 (ja) * 1997-10-29 2006-01-25 大日本スクリーン製造株式会社 ウェハの測定位置決定方法
DE19825829C2 (de) * 1998-06-10 2000-07-27 Leica Microsystems Verfahren zur Bestimmung des Abstandes P einer Kante eines Strukturelementes auf einem Substrat

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007147368A (ja) * 2005-11-25 2007-06-14 Yamatake Corp エッジ検出方法およびエッジ検出装置
JP4726063B2 (ja) * 2005-11-25 2011-07-20 株式会社山武 エッジ検出方法およびエッジ検出装置
JP2010256053A (ja) * 2009-04-22 2010-11-11 Visco Technologies Corp 形状欠損検査装置、形状モデリング装置および形状欠損検査プログラム
JP2012073177A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Dainippon Screen Mfg Co Ltd エッジ位置検出装置、パターン測定装置、エッジ位置検出方法およびパターン測定方法
KR20160026675A (ko) * 2014-08-29 2016-03-09 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 에지 위치 검출 장치 및 에지 위치 검출 방법
KR101692159B1 (ko) 2014-08-29 2017-01-02 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 에지 위치 검출 장치 및 에지 위치 검출 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP1191481A2 (de) 2002-03-27
US6920249B2 (en) 2005-07-19
DE10047211A1 (de) 2002-05-08
JP3871536B2 (ja) 2007-01-24
EP1191481A3 (de) 2006-04-05
DE10047211B4 (de) 2007-03-22
US20020057839A1 (en) 2002-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3871536B2 (ja) 基板上のパターン要素のエッジをポジション決定するための方法および測定装置
JP4130531B2 (ja) 透明な基板上の構造の測定装置及び測定方法
KR101671028B1 (ko) 거울 반사 표면의 형태 측정
US6167355A (en) High accuracy particle dimension measurement system
US7630539B2 (en) Image processing apparatus
Liu et al. An improved online dimensional measurement method of large hot cylindrical forging
Xie et al. Simultaneous calibration of the intrinsic and extrinsic parameters of structured-light sensors
US10120163B2 (en) Auto-focus method for a coordinate-measuring apparatus
JP2000227326A (ja) 平坦度測定装置
CN111207671B (zh) 位置标定方法和位置标定装置
US20050123188A1 (en) Method and system for the calibration of a computer vision system
KR19990033518A (ko) 광학창을 이용한 비접촉식 3차원 미소형상 측정방법
JP2002512384A (ja) マスク表面上のパターン構造の位置測定方法
TWI715812B (zh) 在半導體製造中之目標位置
US6680781B2 (en) Critical dimension measurement method and apparatus capable of measurement below the resolution of an optical microscope
JP3040845B2 (ja) アライメントマーク
US9424636B2 (en) Method for measuring positions of structures on a mask and thereby determining mask manufacturing errors
JP5563942B2 (ja) エッジ位置検出装置およびエッジ位置検出方法
JP2009079915A (ja) 微小寸法測定方法および測定装置
US20170363414A1 (en) Edge registration for interferometry
US7274471B2 (en) Systems and methods for measuring distance of semiconductor patterns
CN117516415B (zh) Zernike拟合刀口阴影图波前重构面形检测方法、装置和***
KR102485679B1 (ko) 측정정확도 향상을 위한 편향측정법의 보정방법
JP4496149B2 (ja) 寸法測定装置
JP2002188912A (ja) 平坦度測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041005

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060919

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061017

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101027

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111027

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121027

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121027

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131027

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees