JP2022126438A - 線分画像作成方法及び線分画像作成装置 - Google Patents

Abstract

【目的】微細な線分の画像の作成が可能な装置及び方法を提供する。【構成】本発明の一態様の線分画像作成方法は、所望の線分の２次元画像を作成する線分画像作成方法であって、所望の線分を中心にして所望の線分の法線方向に１画素サイズ以上の幅を持った幅広線分を作成する工程と、作成された幅広線分と所定のサイズの画像を構成する複数の画素との位置関係に基づいて各画素の階調値を設定し、各画素の階調値が設定された画像データを出力する工程と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図７

Description

本発明の一態様は、線分画像作成方法及び線分画像作成装置に関する。例えば、階調値が定義される複数の画素により構成される画像として図形の輪郭線を描く場合の画像作成装置および方法に関する。

近年、大規模集積回路（ＬＳＩ）の高集積化及び大容量化に伴い、半導体素子に要求される回路線幅はますます狭くなってきている。そして、多大な製造コストのかかるＬＳＩの製造にとって、歩留まりの向上は欠かせない。しかし、ＬＳＩを構成するパターンは、１０ナノメータ以下のオーダーを迎えつつあり、パターン欠陥として検出しなければならない寸法も極めて小さいものとなっている。よって、半導体ウェハ上に転写された超微細パターンの欠陥を検査するパターン検査装置の高精度化が必要とされている。その他、歩留まりを低下させる大きな要因の一つとして、半導体ウェハ上に超微細パターンをフォトリソグラフィ技術で露光、転写する際に使用されるマスクのパターン欠陥があげられる。そのため、ＬＳＩ製造に使用される転写用マスクの欠陥を検査するパターン検査装置の高精度化が必要とされている。

欠陥検査手法としては、半導体ウェハやリソグラフィマスク等の基板上に形成されているパターンを撮像した測定画像と、設計データ、あるいは基板上の同一パターンを撮像した測定画像と、を比較することにより検査を行う方法が知られている。例えば、被検査画像内の図形から輪郭線を抽出する（例えば、特許文献１参照）。そして、抽出された被検査画像の輪郭線と参照輪郭線とを比較することにより検査を行う。

ここで、抽出される輪郭線のデータを画素毎にベクトルデータとして定義する場合、例えば各画素の中心から輪郭線までの距離と輪郭線の法線方向の角度とを定義する。これにより、各画素のデータ量が画像データのデータ量よりも大きくなってしまう。そのため、データ量を低減するためにも、輪郭線のデータを画像データとして定義することが求められる。

一方、輪郭線の画像を作成する場合、輪郭線は各画素の階調値で定義される。例えば、輪郭線が通る画素を１（或いは最大階調値）とし、輪郭線が通らない画素をゼロとした２値で定義される。そのため、格子状に並ぶ複数の画素の配列方向に対して斜めに延びる線分の場合、輪郭線の画像では、線分が直線にはならず、階段状に折れ曲がる線として描かれてしまうといった問題があった。さらに、輪郭線を画像化すると画素単位で階調値が定義されるため画素サイズ未満のサブ画素単位の位置情報が失われてしまう場合がある。そのため、例えば、被検査画像内の図形から高精度に輪郭線の位置を抽出できたとしても、その後に輪郭線を画像化することにより輪郭線の位置がずれてしまうといった問題があった。その結果、正確な輪郭線同士の比較が困難になってしまう。よって、微細な輪郭線画像の作成が求められる。かかる問題は、検査装置に限るものではない。線分の２次元画像を作成する場合に同様に問題となる。

特開２０１１－４８５９２号公報

本発明の一態様は、微細な線分の画像の作成が可能な装置及び方法を提供する。

本発明の一態様の線分画像作成方法は、
所望の線分の２次元画像を作成する線分画像作成方法であって、
所望の線分を中心にして所望の線分の法線方向に１画素サイズ以上の幅を持った幅広線分を作成する工程と、
作成された幅広線分と所定のサイズの画像を構成する複数の画素との位置関係に基づいて各画素の階調値を設定し、各画素の階調値が設定された画像データを出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。

また、位置関係として、画素毎の対象画素に含まれる前記幅広線分の面積比率を算出する工程をさらに備え、
各画素の階調値は、対象画素における前記面積比率に応じて設定されると好適である。

また、予め設定される最大階調値に対象画素における面積比率を乗じた値を算出する工程をさらに備え、
各画素の階調値は、予め設定される最大階調値に対象画素における面積比率を乗じた値に設定されると好適である。

また、幅広線分の最大幅として、１画素サイズ以上であって、かつ、当該幅広線分と重なる画素に隣接する画素に他の幅広線分が含まれない幅サイズが設定されると好適である。

本発明の一態様の線分画像作成装置は、
所望の線分の２次元画像を作成する線分画像作成装置であって、
所望の線分を中心にして所望の線分の法線方向に１画素サイズ以上の幅を持った幅広線分を作成する幅広線分作成部と、
作成された幅広線分と所定のサイズの画像を構成する複数の画素との位置関係に基づいて各画素の階調値を設定し、各画素の階調値が設定された画像データを出力する階調値設定部と、
を備えたことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、微細な線分の２次元画像が作成できる。

実施の形態１におけるパターン検査装置の構成の一例を示す構成図である。 実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。 実施の形態１における半導体基板に形成される複数のチップ領域の一例を示す図である。 実施の形態１におけるマルチビームのスキャン動作を説明するための図である。 実施の形態１の比較例１における線分の２次元画像の作成例を示す図である。 実施の形態１の比較例２における線分の２次元画像の作成例を示す図である。 実施の形態１における検査方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態１における比較回路内の構成の一例を示すブロック図である。 実施の形態１における線分の一例を示す図である。 実施の形態１における幅広線分の一例を示す図である。 実施の形態１における隣り合う２つの幅広線分の一例を示す図である。 実施の形態１における幅広線分の面積比率の一例を示す図である。 実施の形態１における線分画像の画像データの一例を示す図である。 実施の形態１における実画輪郭線と参照輪郭線の位置関係の一例を示す図である。 実施の形態１と比較例３とにおけるデータ量の一例を示す図である。

以下、実施の形態では、線分画像作成装置及び／或いはパターン検査装置の一例として、電子ビーム検査装置について説明する。但し、これに限るものではない。例えば、紫外線を被検査基板に照射して、被検査基板を透過或いは反射した光を用いて被検査画像を取得する検査装置であっても構わない。また、実施の形態では、複数の電子ビームによるマルチビームを用いて画像を取得する検査装置について説明するが、これに限るものではない。１本の電子ビームによるシングルビームを用いて画像を取得する検査装置であっても構わない。また、線分画像作成装置は、検査装置に限るものではなく、線分を画像化する装置であれば構わない。例えば、コンピュータを搭載したサーバ装置或いは／及び端末装置等であっても構わない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるパターン検査装置の構成の一例を示す構成図である。図１において、基板に形成されたパターンを検査する検査装置１００は、マルチ電子ビーム検査装置の一例である。検査装置１００は、画像取得機構１５０（２次電子画像取得機構）、及び制御系回路１６０を備えている。画像取得機構１５０は、電子ビームカラム１０２（電子鏡筒）及び検査室１０３を備えている。電子ビームカラム１０２内には、電子銃２０１、電磁レンズ２０２、成形アパーチャアレイ基板２０３、電磁レンズ２０５、一括ブランキング偏向器２１２、制限アパーチャ基板２１３、電磁レンズ２０６、電磁レンズ２０７（対物レンズ）、主偏向器２０８、副偏向器２０９、ビームセパレーター（Ｅ×Ｂ分離器）２１４、偏向器２１８、電磁レンズ２２４、電磁レンズ２２６、及びマルチ検出器２２２が配置されている。図１の例において、電子銃２０１、電磁レンズ２０２、成形アパーチャアレイ基板２０３、電磁レンズ２０５、一括ブランキング偏向器２１２、制限アパーチャ基板２１３、電磁レンズ２０６、電磁レンズ２０７（対物レンズ）、主偏向器２０８、及び副偏向器２０９は、マルチ１次電子ビームを基板１０１に照射する１次電子光学系を構成する。ビームセパレーター２１４、偏向器２１８、電磁レンズ２２４、及び電磁レンズ２２６は、マルチ２次電子ビームをマルチ検出器２２２に照射する２次電子光学系を構成する。

検査室１０３内には、少なくともＸＹ方向に移動可能なステージ１０５が配置される。ステージ１０５上には、検査対象となる基板１０１（試料）が配置される。基板１０１には、露光用マスク基板、及びシリコンウェハ等の半導体基板が含まれる。基板１０１が半導体基板である場合、半導体基板には複数のチップパターン（ウェハダイ）が形成されている。基板１０１が露光用マスク基板である場合、露光用マスク基板には、チップパターンが形成されている。チップパターンは、複数の図形パターンによって構成される。かかる露光用マスク基板に形成されたチップパターンが半導体基板上に複数回露光転写されることで、半導体基板には複数のチップパターン（ウェハダイ）が形成されることになる。以下、基板１０１が半導体基板である場合を主として説明する。基板１０１は、例えば、パターン形成面を上側に向けてステージ１０５に配置される。また、ステージ１０５上には、検査室１０３の外部に配置されたレーザ測長システム１２２から照射されるレーザ測長用のレーザ光を反射するミラー２１６が配置されている。マルチ検出器２２２は、電子ビームカラム１０２の外部で検出回路１０６に接続される。

制御系回路１６０では、検査装置１００全体を制御する制御計算機１１０が、バス１２０を介して、位置回路１０７、比較回路１０８、参照輪郭線抽出回路１１２、ステージ制御回路１１４、レンズ制御回路１２４、ブランキング制御回路１２６、偏向制御回路１２８、磁気ディスク装置等の記憶装置１０９、モニタ１１７、及びメモリ１１８に接続されている。また、偏向制御回路１２８は、ＤＡＣ（デジタルアナログ変換）アンプ１４４，１４６，１４８に接続される。ＤＡＣアンプ１４６は、主偏向器２０８に接続され、ＤＡＣアンプ１４４は、副偏向器２０９に接続される。ＤＡＣアンプ１４８は、偏向器２１８に接続される。

また、検出回路１０６は、チップパターンメモリ１２３に接続される。チップパターンメモリ１２３は、比較回路１０８に接続されている。また、ステージ１０５は、ステージ制御回路１１４の制御の下に駆動機構１４２により駆動される。駆動機構１４２では、例えば、ステージ座標系におけるＸ方向、Ｙ方向、θ方向に駆動する３軸（Ｘ－Ｙ－θ）モータの様な駆動系が構成され、ＸＹθ方向にステージ１０５が移動可能となっている。これらの、図示しないＸモータ、Ｙモータ、θモータは、例えばステッピングモータを用いることができる。ステージ１０５は、ＸＹθ各軸のモータによって水平方向及び回転方向に移動可能である。そして、ステージ１０５の移動位置はレーザ測長システム１２２により測定され、位置回路１０７に供給される。レーザ測長システム１２２は、ミラー２１６からの反射光を受光することによって、レーザ干渉法の原理でステージ１０５の位置を測長する。ステージ座標系は、例えば、マルチ１次電子ビームの光軸（電子軌道中心軸）に直交する面に対して、Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向が設定される。

電磁レンズ２０２、電磁レンズ２０５、電磁レンズ２０６、電磁レンズ２０７（対物レンズ）、電磁レンズ２２４、電磁レンズ２２６、及びビームセパレーター２１４は、レンズ制御回路１２４により制御される。また、一括ブランキング偏向器２１２は、２極以上の電極により構成され、電極毎に図示しないＤＡＣアンプを介してブランキング制御回路１２６により制御される。副偏向器２０９は、４極以上の電極により構成され、電極毎にＤＡＣアンプ１４４を介して偏向制御回路１２８により制御される。主偏向器２０８は、４極以上の電極により構成され、電極毎にＤＡＣアンプ１４６を介して偏向制御回路１２８により制御される。偏向器２１８は、４極以上の電極により構成され、電極毎にＤＡＣアンプ１４８を介して偏向制御回路１２８により制御される。

電子銃２０１には、図示しない高圧電源回路が接続され、電子銃２０１内の図示しないフィラメント（カソード）と引出電極（アノード）間への高圧電源回路からの加速電圧の印加と共に、別の引出電極（ウェネルト）の電圧の印加と所定の温度のカソードの加熱によって、カソードから放出された電子群が加速させられ、電子ビーム２００となって放出される。

ここで、図１では、実施の形態１を説明する上で必要な構成を記載している。検査装置１００にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。

図２は、実施の形態１における成形アパーチャアレイ基板の構成を示す概念図である。図２において、成形アパーチャアレイ基板２０３には、２次元状の横（ｘ方向）ｍ_１列×縦（ｙ方向）ｎ_１段（ｍ_１，ｎ_１は、一方が２以上の整数、他方が１以上の整数）の穴（開口部）２２がｘ，ｙ方向に所定の配列ピッチで形成されている。図２の例では、２３×２３の穴（開口部）２２が形成されている場合を示している。各穴２２は、理想的には共に同じ寸法形状の矩形で形成される。或いは、理想的には同じ外径の円形であっても構わない。これらの複数の穴２２を電子ビーム２００の一部がそれぞれ通過することで、ｍ_１×ｎ_１本（＝Ｎ本）のマルチ１次電子ビーム２０が形成されることになる。

次に、検査装置１００における画像取得機構１５０の動作について説明する。

電子銃２０１（放出源）から放出された電子ビーム２００は、電磁レンズ２０２によって屈折させられ、成形アパーチャアレイ基板２０３全体を照明する。成形アパーチャアレイ基板２０３には、図２に示すように、複数の穴２２（開口部）が形成され、電子ビーム２００は、すべての複数の穴２２が含まれる領域を照明する。複数の穴２２の位置に照射された電子ビーム２００の各一部が、かかる成形アパーチャアレイ基板２０３の複数の穴２２をそれぞれ通過することによって、マルチ１次電子ビーム２０が形成される。

形成されたマルチ１次電子ビーム２０は、電磁レンズ２０５、及び電磁レンズ２０６によってそれぞれ屈折させられ、中間像およびクロスオーバーを繰り返しながら、マルチ１次電子ビーム２０の各ビームの中間像面位置に配置されたビームセパレーター２１４を通過して電磁レンズ２０７（対物レンズ）に進む。そして、電磁レンズ２０７は、マルチ１次電子ビーム２０を基板１０１にフォーカス（合焦）する。対物レンズ２０７により基板１０１（試料）面上に焦点が合わされた（合焦された）マルチ１次電子ビーム２０は、主偏向器２０８及び副偏向器２０９によって一括して偏向され、各ビームの基板１０１上のそれぞれの照射位置に照射される。なお、一括ブランキング偏向器２１２によって、マルチ１次電子ビーム２０全体が一括して偏向された場合には、制限アパーチャ基板２１３の中心の穴から位置がはずれ、制限アパーチャ基板２１３によって遮蔽される。一方、一括ブランキング偏向器２１２によって偏向されなかったマルチ１次電子ビーム２０は、図１に示すように制限アパーチャ基板２１３の中心の穴を通過する。かかる一括ブランキング偏向器２１２のＯＮ／ＯＦＦによって、ブランキング制御が行われ、ビームのＯＮ／ＯＦＦが一括制御される。このように、制限アパーチャ基板２１３は、一括ブランキング偏向器２１２によってビームＯＦＦの状態になるように偏向されたマルチ１次電子ビーム２０を遮蔽する。そして、ビームＯＮになってからビームＯＦＦになるまでに形成された、制限アパーチャ基板２１３を通過したビーム群により、検査用（画像取得用）のマルチ１次電子ビーム２０が形成される。

基板１０１の所望する位置にマルチ１次電子ビーム２０が照射されると、かかるマルチ１次電子ビーム２０が照射されたことに起因して基板１０１からマルチ１次電子ビーム２０の各ビームに対応する、反射電子を含む２次電子の束（マルチ２次電子ビーム３００）が放出される。

基板１０１から放出されたマルチ２次電子ビーム３００は、電磁レンズ２０７を通って、ビームセパレーター２１４に進む。

ここで、ビームセパレーター２１４（Ｅ×Ｂ分離器）は、コイルを用いた２極以上の複数の磁極と、２極以上の複数の電極とを有する。そして、かかる複数の磁極によって指向性の磁界を発生させる。同様に、複数の電極によって指向性の電界を発生させる。具体的には、ビームセパレーター２１４は、マルチ１次電子ビーム２０の中心ビームが進む方向（軌道中心軸）に直交する面上において電界と磁界を直交する方向に発生させる。電界は電子の進行方向に関わりなく同じ方向に力を及ぼす。これに対して、磁界はフレミング左手の法則に従って力を及ぼす。そのため電子の侵入方向によって電子に作用する力の向きを変化させることができる。ビームセパレーター２１４に上側から侵入してくるマルチビーム２０には、電界による力と磁界による力が打ち消し合い、マルチ１次電子ビーム２０は下方に直進する。これに対して、ビームセパレーター２１４に下側から侵入してくるマルチ２次電子ビーム３００には、電界による力と磁界による力がどちらも同じ方向に働き、マルチ２次電子ビーム３００は斜め上方に曲げられ、マルチ１次電子ビーム２０の軌道上から分離する。

斜め上方に曲げられ、マルチ１次電子ビーム２０から分離したマルチ２次電子ビーム３００は、偏向器２１８によって、さらに曲げられ、電磁レンズ２２４，２２６によって、屈折させられながらマルチ検出器２２２に投影される。マルチ検出器２２２は、投影されたマルチ２次電子ビーム３００を検出する。マルチ検出器２２２には、反射電子及び２次電子が投影されても良いし、反射電子は途中で発散してしまい残った２次電子が投影されても良い。マルチ検出器２２２は、２次元センサを有する。そして、マルチ２次電子ビーム３００の各２次電子が２次元センサのそれぞれ対応する領域に衝突して、電子を発生し、２次電子画像データを画素毎に生成する。言い換えれば、マルチ検出器２２２には、マルチ１次電子ビーム２０の１次電子ビーム毎に、検出センサが配置される。そして、各１次電子ビームの照射によって放出された対応する２次電子ビームを検出する。よって、マルチ検出器２２２の複数の検出センサの各検出センサは、それぞれ担当する１次電子ビームの照射に起因する画像用の２次電子ビームの強度信号を検出することになる。マルチ検出器２２２にて検出された強度信号は、検出回路１０６に出力される。

図３は、実施の形態１における半導体基板に形成される複数のチップ領域の一例を示す図である。図３において、基板１０１が半導体基板（ウェハ）である場合、半導体基板（ウェハ）の検査領域３３０には、複数のチップ（ウェハダイ）３３２が２次元のアレイ状に形成されている。各チップ３３２には、露光用マスク基板に形成された１チップ分のマスクパターンが図示しない露光装置（ステッパ、スキャナ等）によって例えば１／４に縮小されて転写されている。各チップ３３２の領域は、例えばｙ方向に向かって所定の幅で複数のストライプ領域３２に分割される。画像取得機構１５０によるスキャン動作は、例えば、ストライプ領域３２毎に実施される。例えば、－ｘ方向にステージ１０５を移動させながら、相対的にｘ方向にストライプ領域３２のスキャン動作を進めていく。各ストライプ領域３２は、長手方向に向かって複数の矩形領域３３に分割される。対象となる矩形領域３３へのビームの移動は、主偏向器２０８によるマルチ１次電子ビーム２０全体での一括偏向によって行われる。

図４は、実施の形態１におけるマルチビームのスキャン動作を説明するための図である。図４の例では、５×５列のマルチ１次電子ビーム２０の場合を示している。１回のマルチ１次電子ビーム２０の照射で照射可能な照射領域３４は、（基板１０１面上におけるマルチ１次電子ビーム２０のｘ方向のビーム間ピッチにｘ方向のビーム数を乗じたｘ方向サイズ）×（基板１０１面上におけるマルチ１次電子ビーム２０のｙ方向のビーム間ピッチにｙ方向のビーム数を乗じたｙ方向サイズ）で定義される。各ストライプ領域３２の幅は、照射領域３４のｙ方向サイズと同様、或いはスキャンマージン分狭くしたサイズに設定すると好適である。図３及び図４の例では、照射領域３４が矩形領域３３と同じサイズの場合を示している。但し、これに限るものではない。照射領域３４が矩形領域３３よりも小さくても良い。或いは大きくても構わない。そして、マルチ１次電子ビーム２０の各ビームは、自身のビームが位置するｘ方向のビーム間ピッチとｙ方向のビーム間ピッチとで囲まれるサブ照射領域２９内に照射され、当該サブ照射領域２９内を走査（スキャン動作）する。マルチ１次電子ビーム２０を構成する各１次電子ビーム１０は、互いに異なるいずれかのサブ照射領域２９を担当することになる。そして、各ショット時に、各１次電子ビーム１０は、担当サブ照射領域２９内の同じ位置を照射することになる。サブ照射領域２９内の１次電子ビーム１０の移動は、副偏向器２０９によるマルチ１次電子ビーム２０全体での一括偏向によって行われる。かかる動作を繰り返し、１つの１次電子ビーム１０で１つのサブ照射領域２９内を順に照射していく。そして、１つのサブ照射領域２９のスキャンが終了したら、主偏向器２０８によるマルチ１次電子ビーム２０全体での一括偏向によって照射位置が同じストライプ領域３２内の隣接する矩形領域３３へと移動する。かかる動作を繰り返し、ストライプ領域３２内を順に照射していく。１つのストライプ領域３２のスキャンが終了したら、ステージ１０５の移動或いは／及び主偏向器２０８によるマルチ１次電子ビーム２０全体での一括偏向によって照射位置が次のストライプ領域３２へと移動する。以上のように各１次電子ビーム１０の照射によってサブ照射領域２９毎の２次電子画像が取得される。これらのサブ照射領域２９毎の２次電子画像を組み合わせることで、矩形領域３３の２次電子画像、ストライプ領域３２の２次電子画像、或いはチップ３３２の２次電子画像が構成される。

なお、図４に示すように、各サブ照射領域２９が矩形の複数のフレーム領域３０に分割され、フレーム領域３０単位の２次電子画像（被検査画像）が検査に使用される。図４の例では、１つのサブ照射領域２９が、例えば４つのフレーム領域３０に分割される場合を示している。但し、分割される数は４つに限るものではない。その他の数に分割されても構わない。

なお、例えばｘ方向に並ぶ複数のチップ３３２を同じグループとして、グループ毎に例えばｙ方向に向かって所定の幅で複数のストライプ領域３２に分割されるようにしても好適である。そして、ストライプ領域３２間の移動は、チップ３３２毎に限るものではなく、グループ毎に行っても好適である。

ここで、ステージ１０５が連続移動しながらマルチ１次電子ビーム２０を基板１０１に照射する場合、マルチ１次電子ビーム２０の照射位置がステージ１０５の移動に追従するように主偏向器２０８によって一括偏向によるトラッキング動作が行われる。そのため、マルチ２次電子ビーム３００の放出位置がマルチ１次電子ビーム２０の軌道中心軸に対して刻々と変化する。同様に、サブ照射領域２９内をスキャンする場合に、各２次電子ビームの放出位置は、サブ照射領域２９内で刻々と変化する。このように放出位置が変化した各２次電子ビームをマルチ検出器２２２の対応する検出領域内に照射させるように、偏向器２１８は、マルチ２次電子ビーム３００を一括偏向する。或いは偏向器２１８よりもマルチ検出器２２２側の２次電子ビーム軌道上に図示しない偏向器を配置して、かかる偏向器により放出位置の変化に追従して各２次電子ビームをマルチ検出器２２２の対応する検出領域内に照射させるようにマルチ２次電子ビーム３００を一括偏向しても良い。

図５は、実施の形態１の比較例１における線分の２次元画像の作成例を示す図である。比較例１において、図５（ａ）に示す直線の線分４０を画像化する場合、線分４０と画像を構成する複数の画素とを重ねる。図５（ａ）の例では、例えば、３×３の画素３６を示している。そして、図５（ｂ）に示すように、線分が通る画素を１（或いは最大階調値）とし、線分が通らない画素をゼロとした２値で定義される。そのため、格子状に並ぶ複数の画素３６の配列方向に対して斜めに延びる線分の場合、線分の画像では、図５（ｃ）に示すように、線分が直線にはならず、階段状に折れ曲がる線として描かれてしまう。

図６は、実施の形態１の比較例２における線分の２次元画像の作成例を示す図である。図６（ａ）の例では、例えば、３×３の画素３６を示している。図６（ａ）に示すように、比較例２では、例えばｘ方向に並ぶ３列の画素列のうち中央部の画素列だけを直線の線分４０が通る場合を示している。かかる場合、図６（ｂ）に示すように、ｘ方向に並ぶ３列の画素列のうち中央部の画素列の３つの画素３６の階調値が１（或いは最大階調値）となり、線分が通らないその他の画素３６の階調値はゼロとなる。図６（ｂ）に示す階調値が定義される画像データでは、図６（ｃ）に示すように、中央部の画素列を通る線分であれば、斜め方向に延びる線分４０－１だけに限らず、例えば、中央部の画素列の右端部付近をｙ方向に延びる線分４０－２も含まれてしまう。言い換えれば、線分４０を画像化すると画素単位で階調値が定義されるため画素サイズ未満のサブ画素単位の位置情報が失われてしまう。そのため、比較例２では、線分４０を画像化することにより線分４０の位置がずれてしまう。よって、このまま輪郭線検査を行った場合、正確な輪郭線同士の比較が困難になってしまう。よって、微細な線分画像の作成が求められる。

図７は、実施の形態１における検査方法の要部工程を示すフローチャート図である。図７において、実施の形態１における検査方法は、スキャン工程（Ｓ１０２）と、フレーム画像作成工程（Ｓ１０４）と、実画輪郭線抽出工程（Ｓ１０６）と、参照輪郭線抽出工程（Ｓ１１０）と、実画輪郭線画像作成工程（Ｓ１２０）と、参照輪郭線画像作成工程（Ｓ１３０）と、比較工程（Ｓ１４０）と、いう一連の工程を実施する。

実画輪郭線画像作成工程（Ｓ１２０）は、内部工程として、実画線分作成工程（Ｓ１２２）と、実画線分幅拡大工程（実画幅広線分作成工程）（Ｓ１２４）と、実画面積比率算出工程（Ｓ１２６）と、実画階調値算出工程（Ｓ１２７）と、実画階調値設定工程（Ｓ１２８）と、判定工程（Ｓ１２９）と、いう一連の工程を実施する。

参照輪郭線画像作成工程（Ｓ１３０）は、内部工程として、参照線分作成工程（Ｓ１３２）と、参照線分幅拡大工程（参照幅広線分作成工程）（Ｓ１３４）と、参照面積比率算出工程（Ｓ１３６）と、参照階調値算出工程（Ｓ１３７）と、参照階調値設定工程（Ｓ１３８）と、判定工程（Ｓ１３９）と、いう一連の工程を実施する。

実画線分作成工程（Ｓ１２２）と、実画線分幅拡大工程（幅広線分作成工程）（Ｓ１２４）と、実画面積比率算出工程（Ｓ１２６）と、実画階調値算出工程（Ｓ１２７）と、実画階調値設定工程（Ｓ１２８）と、判定工程（Ｓ１２９）の各工程は、線分画像作成方法の要部工程の一例となる。同様に、参照線分作成工程（Ｓ１３２）と、参照線分幅拡大工程（参照幅広線分作成工程）（Ｓ１３４）と、参照面積比率算出工程（Ｓ１３６）と、参照階調値算出工程（Ｓ１３７）と、参照階調値設定工程（Ｓ１３８）と、判定工程（Ｓ１３９）の各工程は、線分画像作成方法の要部工程の他の一例となる。

スキャン工程（Ｓ１０２）として、画像取得機構１５０は、図形パターンが形成された基板１０１の画像を取得する。ここでは、複数の図形パターンが形成された基板１０１にマルチ１次電子ビーム２０を照射して、マルチ１次電子ビーム２０の照射に起因して基板１０１から放出されるマルチ２次電子ビーム３００を検出することにより、基板１０１の２次電子画像を取得する。上述したように、マルチ検出器２２２には、反射電子及び２次電子が投影されても良いし、反射電子は途中で発散してしまい残った２次電子（マルチ２次電子ビーム３００）が投影されても良い。

上述したように、マルチ１次電子ビーム２０の照射に起因して基板１０１から放出されるマルチ２次電子ビーム３００は、マルチ検出器２２２で検出される。マルチ検出器２２２によって検出された各サブ照射領域２９内の画素毎の２次電子の検出データ（測定画像データ：２次電子画像データ：被検査画像データ）は、測定順に検出回路１０６に出力される。検出回路１０６内では、図示しないＡ／Ｄ変換器によって、アナログの検出データがデジタルデータに変換され、チップパターンメモリ１２３に格納される。そして、得られた測定画像データは、位置回路１０７からの各位置を示す情報と共に、比較回路１０８に転送される。

図８は、実施の形態１における比較回路内の構成の一例を示すブロック図である。図８において、実施の形態１における比較回路１０８内には、磁気ディスク装置等の記憶装置５０，５２，５６，５７、フレーム画像作成部５４、実画輪郭線抽出部５８、実画輪郭線画像作成部６０、参照輪郭線画像作成部７０、及び比較処理部８４が配置される。実画輪郭線画像作成部６０は、線分画像作成装置の一例である。同様に、参照輪郭線画像作成部７０は、線分画像作成装置の他の一例である。

実画輪郭線画像作成部６０内には、実画線分作成部６２、実画幅広線分作成部６４、実画面積比率算出部６６、実画階調値算出部６７、実画階調値設定部６８、及び判定部６９が配置される。

参照輪郭線画像作成部７０内には、参照線分作成部７２、参照幅広線分作成部７４、参照面積比率算出部７６、参照階調値算出部７７、参照階調値設定部７８、及び判定部７９が配置される。

フレーム画像作成部５４、実画輪郭線抽出部５８、実画輪郭線画像作成部６０（実画線分作成部６２、実画幅広線分作成部６４、実画面積比率算出部６６、実画階調値算出部６７、実画階調値設定部６８、及び判定部６９）、参照輪郭線画像作成部７０（参照線分作成部７２、参照幅広線分作成部７４、参照面積比率算出部７６、参照階調値算出部７７、参照階調値設定部７８、及び判定部７９）、及び比較処理部８４といった各「～部」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「～部」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。フレーム画像作成部５４、実画輪郭線抽出部５８、実画輪郭線画像作成部６０（実画線分作成部６２、実画幅広線分作成部６４、実画面積比率算出部６６、実画階調値算出部６７、実画階調値設定部６８、及び判定部６９）、参照輪郭線画像作成部７０（参照線分作成部７２、参照幅広線分作成部７４、参照面積比率算出部７６、参照階調値算出部７７、参照階調値設定部７８、及び判定部７９）、及び比較処理部８４内に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度図示しないメモリ、或いはメモリ１１８に記憶される。

比較回路１０８内に転送された測定画像データ（スキャン画像）は、記憶装置５０に格納される。

フレーム画像作成工程（Ｓ１０４）として、フレーム画像作成部５４は、各１次電子ビーム１０のスキャン動作によって取得されたサブ照射領域２９の画像データをさらに分割した複数のフレーム領域３０のフレーム領域３０毎のフレーム画像３１を作成する。なお、各フレーム領域３０は、画像の抜けが無いように、互いにマージン領域が重なり合うように構成されると好適である。作成されたフレーム画像３１は、記憶装置５６に格納される。

実画輪郭線抽出工程（Ｓ１０６）として、実画輪郭線抽出部５８は、フレーム画像３１毎に、当該フレーム画像３１内の各図形パターンの複数の輪郭位置（実画輪郭位置）を抽出する。輪郭位置の抽出の仕方は、従来の手法で構わない。例えば、ソーベルフィルタ等の微分フィルタを用いてｘ，ｙ方向に各画素を微分する微分フィルタ処理を行い、ｘ，ｙ方向の１次微分値を基に輪郭を抽出する。この際、１次微分値が一定の値を超えた場合に輪郭と判断し、一次微分値のプロファイルのピーク位置を輪郭線（実画輪郭線）上の輪郭位置としてサブ画素単位で抽出する。これにより、実画輪郭線抽出部５８は、実画輪郭線を抽出する。抽出された実画輪郭線の情報（実画輪郭線データ）は、記憶装置５７に格納される。実画輪郭線データは、画素毎に、画素中心からの距離ｄと輪郭線の法線方向の角度θとで定義されると好適である。法線方向の角度θは、例えばｘ軸に対する右回りの角度で定義される。輪郭線が通らない画素では、距離ｄと角度θがＮＵＬＬ情報として定義されればよい。

参照輪郭線抽出工程（Ｓ１１０）として、参照輪郭線抽出回路１１２は、実画輪郭線と比較するための参照輪郭線を抽出する。例えば、まず複数の参照輪郭位置を抽出し、複数の参照輪郭位置から参照輪郭線を抽出する。参照輪郭位置の抽出は、設計データから抽出しても良いし、或いは、まず、設計データから参照画像を作成し、参照画像を用いて測定画像であるフレーム画像３１の場合と同様の手法で参照輪郭位置を抽出しても構わない。或いは、その他の従来の手法で複数の参照輪郭位置を抽出するようにしても良い。設計データは、記憶装置１０９に格納される。設計データには、各図形パターンの基準点の座標（ｘ，ｙ）、サイズ、及び図形種を示す図形コードが定義される。或いは、各図形パターンの各頂点座標が定義されても好適である。

抽出された参照輪郭線の情報（参照輪郭線データ）は、比較回路１０８に出力される。比較回路１０８内において、参照輪郭線データは、記憶装置５２に格納される。参照輪郭線データは、画素毎に、画素中心からの距離ｄと輪郭線の法線方向の角度θとで定義されると好適である。法線方向の角度θは、例えばｘ軸に対する右回りの角度で定義される。輪郭線が通らない画素では、距離ｄと角度θがＮＵＬＬ情報として定義されればよい。

得られた参照輪郭線データは、比較回路１０８に出力される。比較回路１０８では、参照輪郭線データが記憶装置５２に格納される。

実画輪郭線画像作成工程（Ｓ１２０）として、実画輪郭線画像作成部６０は、実画輪郭線データを用いて、実画輪郭線画像を作成する。具体的には以下のように動作する。

実画線分作成工程（Ｓ１２２）として、実画線分作成部６２は、フレーム領域３０内の輪郭線毎に、対象となる輪郭線を所定の長さの直線に分割し、直線の始点と終点とを求めることにより、少なくとも１つの線分（実画線分）を作成する。

図９は、実施の形態１における線分の一例を示す図である。図９（ａ）に示す輪郭線４１を、図９（ｂ）に示す複数の線分４０ａ，４０ｂに分割する。直線の長さが、例えば、数画素分の画素サイズの合計の長さになるように輪郭線を分割する。規定の長さに満たない端数の長さの線分が生じても構わない。線分の規定の長さとして、過去の欠陥箇所のサイズ程度に設定すると好適である。

実画線分幅拡大工程（実画幅広線分作成工程）（Ｓ１２４）として、実画幅広線分作成部６４は、所望の線分を中心にして所望の線分の法線方向に１画素サイズ以上の幅を持った幅広線分を作成する。

図１０は、実施の形態１における幅広線分の一例を示す図である。実施の形態１において、図１０（ａ）に示す直線の線分４０を画像化する場合、線分４０と画像を構成する複数の画素３６とを重ねる。図１０（ａ）の例では、画像を構成する複数の画素３６のうち、例えば、３×３の画素３６を示している。線分４０それ自体には法線方向の幅が定義されないので線分上の各位置はいずれか１つの画素３６内に位置することになる。そのため、線分４０が通る画素だけの情報によって線分４０が画像化されることになる。言い換えれば、線分を画像化する場合に、線分が通らない隣接画素の影響を受けないことになる。さらに言い換えれば、線分を画像化する場合に、線分が通らない隣接画素による補正が受けられないことになる。そこで、実施の形態１では、図１０（ｂ）に示すように、線分の法線方向の幅サイズＷを１画素以上のサイズに拡大した幅広線分４２を作成する。これにより、線分４０が延びる方向の各位置について、法線方向に少なくとも１画素以上の画素との重なりを生じさせることができる。例えば、線分４０が延びる方向の各位置について、法線方向に２画素と重なるようにできる。

図１１は、実施の形態１における隣り合う２つの幅広線分の一例を示す図である。線分４０の法線方向の幅を１画素以上のサイズに拡大する場合に、近くに複数の線分４０が存在するケースでは制限が生じる。実施の形態１では、幅広線分４２の最大幅として、１画素サイズ以上であって、かつ、当該幅広線分４２と重なる画素に隣接する画素に他の幅広線分４４が含まれない幅サイズが設定される。言い換えれば、図１１の例に示すように、幅広線分４２と幅広線分４４との間に、いずれの幅広線分も重ならない１画素が残るように最大幅サイズが設定される。言い換えれば、拡大可能な最大幅Ｗｍａｘは、隣り合う２つの線分間の距離Ｄを用いて、Ｗｍａｘ＝Ｄ－１で定義される。なお、距離Ｄは、画素サイズを単位サイズとして定義される。例えば、隣り合う２つの線分間の距離Ｄが３画素分のサイズであれば、最大幅Ｗｍａｘ＝３－１＝２画素サイズとなる。図１１の例では、例えば、隣り合う２つの線分間の距離Ｄが２．６画素分のサイズの２つの線分（点線）を示している。かかる場合、２つの線分（点線）を拡大する幅広線分４２，４４の最大幅Ｗｍａｘ＝２．６－１＝１．６画素サイズ（画素サイズの１．６倍のサイズ）となる。

実画面積比率算出工程（Ｓ１２６）として、実画面積比率算出部６６は、画像を構成する複数の画素３６の画素毎の対象画素に含まれる幅広線分４２の面積比率を算出する。

図１２は、実施の形態１における幅広線分の面積比率の一例を示す図である。図１２の例では、図１０（ｂ）の状態での幅広線分４２の面積比率を示している。図１２の例では、面積比率として、画素３６の面積に対する幅広線分４２の重なる部分の面積の割合をパーセンテージ％で示している。図１２の例において、ｘ方向の左側の画素列について、下から順に、４０％，１０％，０％が定義される。ｘ方向の中央の画素列について、下から順に、５０％，８０％，６０％が定義される。ｘ方向の右側の画素列について、下から順に、０％，５％，３０％が定義される。図１２の例では、面積比率をパーセンテージで示しているが、０～１の間の値の比率で定義しても良いことは言うまでもない。

実画階調値算出工程（Ｓ１２７）として、実画階調値算出部６７は、作成された幅広線分と所定のサイズの画像を構成する複数の画素との位置関係に基づいて各画素の階調値を算出する。具体的には、実画階調値算出部６７は、予め設定される最大階調値に対象画素における面積比率を乗じた値を当該画素の階調値として算出する。

図１３は、実施の形態１における線分画像の画像データの一例を示す図である。図１３の例では、０～２５５の２５６階調の階調値の画像データを示している。よって、かかる場合の最大階調値Ｍは２５５となる。そこで、実画階調値算出部６７は、画素毎に、Ｍ×面積比率を算出する。面積比率がパーセンテージＮで定義される場合には、実画階調値算出部６７は、画素毎に、Ｍ×Ｎ／１００を算出する。面積比率が０～１の間の値の比率Ｎ′で定義される場合には、実画階調値算出部６７は、画素毎に、Ｍ×Ｎ′を算出する。

実画階調値設定工程（Ｓ１２８）として、実画階調値設定部６８は、作成された幅広線分４２と所定のサイズの画像を構成する複数の画素３６との位置関係に基づいて各画素３６の階調値を設定する。ここでは、位置関係として、上述したように、画素毎の対象画素に含まれる幅広線分４２の面積比率が用いられる。よって、各画素の階調値は、対象画素における面積比率に応じて設定される。具体的には、各画素の階調値は、予め設定される最大階調値Ｍに対象画素における面積比率を乗じた値に設定される。よって、実画階調値算出工程（Ｓ１２７）で算出された階調値が当該画素の階調値として設定される。その結果、図１３の例において、ｘ方向の左側の画素列について、下から順に、１０２，２６，０の階調値ｋが定義される。ｘ方向の中央の画素列について、下から順に、１２８，２０４，１５３の階調値が定義される。ｘ方向の右側の画素列について、下から順に、０，１３，７７の階調値が定義される。

判定工程（Ｓ１２９）として、判定部６９は、すべての線分について画像データが作成されたかどうかを判定する。まだ画像データが作成されていない線分が残っている場合には、実画線分幅拡大工程（実画幅広線分作成工程）（Ｓ１２４）に戻り、すべての線分について画像データが作成されるまで実画線分幅拡大工程（実画幅広線分作成工程）（Ｓ１２４）から判定工程（Ｓ１２９）までの各工程を繰り返す。すべての線分について画像データが作成された場合には比較工程（Ｓ１４０）に進む。

なお、線分４０同士を繋ぎ合わせる箇所に位置する画素の階調値については、それぞれで求めた階調値を加算した階調値に設定すればよい。なお、繋ぎ合わせ箇所で拡大線分４２同士がオーバーラップする場合には、重なる領域部分の一方の面積を除いた（重複加算しない）面積に応じた階調値を算出し、設定すればよい。各画素の階調値が設定された実画輪郭線或いは各線分の画像データは、比較処理部８４に出力される。或いは、記憶装置１０９に出力される。或いはモニタ１１７に出力され輪郭線が表示されても良い。

以上により、線分４０が通る画素の階調値は大きく、線分４０が通らない隣接画素の階調値は小さくできる。よって、隣接する１つ以上の画素の階調値に２値より大きい多値の勾配を形成できる。その結果、勾配のピーク位置を線分が通る位置として、サブ画素単位で線分の位置を求めることができる。さらに、勾配のピーク位置を線分が通るので、比較例１のように階段状に折れ曲がった線の画像ではなく、直線の画像を形成できる。なお、画素の中心を通り画素の配列方向に延びる線分については、線分４０が通る画素の階調値は１００％、線分４０が通らない隣接画素の階調値は０％となり２値となるが、かかる場合には、画素の中心を通り画素の配列方向に延びる線分であることが明確になる。

参照輪郭線画像作成工程（Ｓ１３０）として、参照輪郭線画像作成部７０は、参照輪郭線データを用いて、輪郭線を画像展開し、参照輪郭線画像を作成する。具体的には以下のように動作する。

参照線分作成工程（Ｓ１３２）として、参照線分作成部７２は、フレーム領域３０内の輪郭線毎に、対象となる輪郭線を所定の長さの直線に分割し、直線の始点と終点とを求めることにより、少なくとも１つの線分（実画線分）を作成する。参照線分作成工程（Ｓ１３２）の内容は実画線分作成工程（Ｓ１２２）と同様で良い。

参照線分幅拡大工程（参照幅広線分作成工程）（Ｓ１３４）として、参照幅広線分作成工部７４は、所望の線分を中心にして所望の線分の法線方向に１画素以上の幅を持った幅広線分を作成する。参照線分幅拡大工程（参照幅広線分作成工程）（Ｓ１３４）の内容は、実画線分幅拡大工程（実画幅広線分作成工程）（Ｓ１２４）と同様で良い。

参照面積比率算出工程（Ｓ１３６）として、参照面積比率算出部７６は、画像を構成する複数の画素３６の画素毎の対象画素に含まれる幅広線分４２の面積比率を算出する。参照面積比率算出工程（Ｓ１３６）の内容は、実画面積比率算出工程（Ｓ１２６）と同様で良い。

参照階調値算出工程（Ｓ１３７）として、参照階調値算出部７７は、作成された幅広線分と所定のサイズの画像を構成する複数の画素との位置関係に基づいて各画素の階調値を算出する。具体的には、参照階調値算出部７７は、予め設定される最大階調値に対象画素における面積比率を乗じた値を当該画素の階調値として算出する。参照階調値算出工程（Ｓ１３７）の内容は、実画階調値算出工程（Ｓ１２７）と同様で良い。

参照階調値設定工程（Ｓ１３８）として、参照階調値設定部７８は、作成された幅広線分４２と所定のサイズの画像を構成する複数の画素３６との位置関係に基づいて各画素３６の階調値を設定する。ここでは、位置関係として、上述したように、画素毎の対象画素に含まれる幅広線分４２の面積比率が用いられる。具体的には、参照階調値算出工程（Ｓ１３７）で算出された階調値が当該画素の階調値として設定される。参照階調値設定工程（Ｓ１３８）の内容は、実画階調値設定工程（Ｓ１２８））と同様で良い。

判定工程（Ｓ１３９）として、判定部７９は、すべての線分について画像データが作成されたかどうかを判定する。まだ画像データが作成されていない線分が残っている場合には、参照線分幅拡大工程（参照幅広線分作成工程）（Ｓ１３４）に戻り、すべての線分について画像データが作成されるまで参照線分幅拡大工程（参照幅広線分作成工程）（Ｓ１３４）から判定工程（Ｓ１３９）までの各工程を繰り返す。すべての線分について画像データが作成された場合には比較工程（Ｓ１４０）に進む。

以上により、参照線分についても、実画線分と同様の効果を得ることができる。

比較工程（Ｓ１４０）として、比較処理部８４（比較部）は、実画輪郭線と参照輪郭線とを比較する。

図１４は、実施の形態１における実画輪郭線と参照輪郭線の位置関係の一例を示す図である。具体的には、比較処理部８４は、輪郭線が通る画素列の画素毎に、図１４に示すように、実画輪郭線と参照輪郭線との間の距離（位置ずれ量）を算出する。そして、距離（位置ずれ量）が判定閾値を超えた場合に欠陥と判定する。比較結果は、記憶装置１０９、モニタ１１７、若しくはメモリ１１８に出力される。

図１５は、実施の形態１と比較例３とにおけるデータ量の一例を示す図である。図１５（ａ）において、比較例３では、輪郭線データを、画素毎に、画素中心からの距離ｄと輪郭線の法線方向の角度θとで定義する。かかる場合、画素の位置データとは別に、距離ｄと角度θとをそれぞれ例えば８ビット（１バイト）で定義するため、画素毎に２バイトのデータ量が必要となる。輪郭線が通らない画素についても、距離ｄと角度θとにそれぞれＮＵＬＬを定義するため２バイトのデータ量が必要となる。これに対して、実施の形態１では、図１５（ｂ）に示すように、画素毎に、例えば８ビットの階調値ｋで定義するため、画素毎に１バイトのデータ量にできる。よって、線分画素のデータ量を低減できる。

以上のように、実施の形態１によれば、微細な線分の２次元画像が作成できる。よって、輪郭線検査を行う場合には、高精度な位置関係での比較ができる。よって、高精度な位置ずれ量を取得できる。

以上の説明において、一連の「～回路」は、処理回路を含み、その処理回路には、電気回路、コンピュータ、プロセッサ、回路基板、量子回路、或いは、半導体装置等が含まれる。また、各「～回路」は、共通する処理回路（同じ処理回路）を用いてもよい。或いは、異なる処理回路（別々の処理回路）を用いても良い。プロセッサ等を実行させるプログラムは、磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の記録媒体に記録されればよい。例えば、位置回路１０７、比較回路１０８、参照輪郭線抽出回路１１２、ステージ制御回路１１４、レンズ制御回路１２４、ブランキング制御回路１２６、及び偏向制御回路１２８は、上述した少なくとも１つの処理回路で構成されても良い。

以上、具体例を参照しながら実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。図１の例では、１つの照射源となる電子銃２０１から照射された１本のビームから成形アパーチャアレイ基板２０３によりマルチ１次電子ビーム２０を形成する場合を示しているが、これに限るものではない。複数の照射源からそれぞれ１次電子ビームを照射することによってマルチ１次電子ビーム２０を形成する態様であっても構わない。

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全てのパターン検査装置及び輪郭線同士のアライメント量取得方法は、本発明の範囲に包含される。

１０ １次電子ビーム
２０ マルチ１次電子ビーム
２２ 穴
２９ サブ照射領域
３０ フレーム領域
３１ フレーム画像
３２ ストライプ領域
３３ 矩形領域
３４ 照射領域
４０ 線分
４２，４４ 幅広線分
５０，５２，５６，５７ 記憶装置
５４ フレーム画像作成部
５８ 実画輪郭線抽出部
６０ 実画輪郭線画像作成部
６２ 実画線分作成部
６４ 実画幅広線分作成部
６６ 実画面積比率算出部
６７ 実画階調値算出部
６８ 実画階調値設定部
６９ 判定部
７０ 参照輪郭線画像作成部
７２ 参照線分作成部
７４ 参照幅広線分作成部
７６ 参照面積比率算出部
７７ 参照階調値算出部
７８ 参照階調値設定部
７９ 判定部
８４ 比較処理部
１００ 検査装置
１０１ 基板
１０２ 電子ビームカラム
１０３ 検査室
１０５ ステージ
１０６ 検出回路
１０７ 位置回路
１０８ 比較回路
１０９ 記憶装置
１１０ 制御計算機
１１２ 参照輪郭線抽出回路
１１４ ステージ制御回路
１１７ モニタ
１１８ メモリ
１２０ バス
１２２ レーザ測長システム
１２３ チップパターンメモリ
１２４ レンズ制御回路
１２６ ブランキング制御回路
１２８ 偏向制御回路
１４２ 駆動機構
１４４，１４６，１４８ ＤＡＣアンプ
１５０ 画像取得機構
１６０ 制御系回路
２０１ 電子銃
２０２ 電磁レンズ
２０３ 成形アパーチャアレイ基板
２０５，２０６，２０７，２２４，２２６ 電磁レンズ
２０８ 主偏向器
２０９ 副偏向器
２１２ 一括ブランキング偏向器
２１３ 制限アパーチャ基板
２１４ ビームセパレーター
２１６ ミラー
２１８ 偏向器
２２２ マルチ検出器
３００ マルチ２次電子ビーム
３３０ 検査領域
３３２ チップ

Claims (5)

1. 所望の線分の２次元画像を作成する線分画像作成方法であって、
   所望の線分を中心にして前記所望の線分の法線方向に１画素サイズ以上の幅を持った幅広線分を作成する工程と、
   作成された幅広線分と所定のサイズの画像を構成する複数の画素との位置関係に基づいて各画素の階調値を設定し、各画素の階調値が設定された画像データを出力する工程と、
   を備えたことを特徴とする線分画像作成方法。
2. 前記位置関係として、画素毎の対象画素に含まれる前記幅広線分の面積比率を算出する工程をさらに備え、
   各画素の階調値は、対象画素における前記面積比率に応じて設定されることを特徴とする請求項１記載の線分画像作成方法。
3. 予め設定される最大階調値に対象画素における前記面積比率を乗じた値を算出する工程をさらに備え、
   各画素の階調値は、予め設定される最大階調値に対象画素における前記面積比率を乗じた値に設定されることを特徴とする請求項２記載の線分画像作成方法。
4. 前記幅広線分の最大幅として、１画素サイズ以上であって、かつ、当該幅広線分と重なる画素に隣接する画素に他の幅広線分が含まれない幅サイズが設定されることを特徴とする請求項２記載の線分画像作成方法。
5. 所望の線分の２次元画像を作成する線分画像作成装置であって、
   所望の線分を中心にして前記所望の線分の法線方向に１画素サイズ以上の幅を持った幅広線分を作成する幅広線分作成部と、
   作成された幅広線分と所定のサイズの画像を構成する複数の画素との位置関係に基づいて各画素の階調値を設定し、各画素の階調値が設定された画像データを出力する階調値設定部と、
   を備えたことを特徴とする線分画像作成装置。

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