JP7409988B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Description

本発明の一態様は、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に関する。例えば、電子線によるマルチビームで基板を照射して放出されるパターンの２次電子画像を用いて検査する検査装置、紫外線で基板を照射して得られるパターンの光学画像を用いて検査する検査装置、および検査に用いる輪郭線同士のアライメント量取得方法に関する。
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、パターン検査方法として、同一基板上の異なる場所の同一パターンを撮像した測定画像データ同士を比較する「ｄｉｅ ｔｏ ｄｉｅ（ダイ－ダイ）検査」や、パターン設計された設計データをベースに設計画像データ（参照画像）を生成して、これとパターンを撮像した測定データとなる測定画像とを比較する「ｄｉｅ ｔｏ ｄａｔａｂａｓｅ（ダイ－データベース）検査」がある。撮像された画像は測定データとして比較回路へ送られる。比較回路では、画像同士の位置合わせの後、測定データと参照データとを適切なアルゴリズムに従って比較し、一致しない場合には、パターン欠陥有りと判定する。
上述したパターン検査装置には、レーザ光を検査対象基板に照射して、この透過像或いは反射像を撮像する装置の他、検査対象基板上を１次電子ビームで走査（スキャン）して、１次電子ビームの照射に伴い検査対象基板から放出される２次電子を検出して、パターン像を取得する検査装置の開発も進んでいる。これらのパターン検査装置では、画素値同士の比較ではなく、画像内のパターンの輪郭線を抽出して、参照画像の輪郭線との位置関係を判定指標に用いることが検討されている。ここで、輪郭線の正確な位置比較を行うためには、被検査画像の輪郭線と参照輪郭線との間での高精度な位置合わせを行う必要がある。しかしながら、各画像内の画素の輝度値のずれを最小二乗法により最小化する従来の画像同士の位置合わせ処理と比べて、輪郭線同士の位置合わせ処理は複雑になり、精度の高い位置合わせを行うためには処理時間が長くかかってしまうといった問題があった。
ここで、位置合わせを行う前の段階で行う輪郭線上の輪郭位置を抽出する手法として以下の手法が開示されている。ソーベルフィルタ等を使ってエッジ候補を求め、エッジ候補と隣接画素群による検査領域内の各画素に対して濃度値の２次微分値を求める。さらに、エッジ候補に隣接する２組の隣接画素群のうち、２次微分値の符号が異なる組み合わせが多い隣接画素群を第２のエッジ候補として選択する。そして、エッジ候補の２次微分値と第２のエッジ候補の２次微分値とを用いて、検出対象エッジのエッジ座標をサブピクセル単位で求めるといった手法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１１－４８５９２号公報
本発明の一態様は、処理時間を抑制しながら高精度な位置合わせ量を取得可能な装置及び方法を提供する。
本発明の一態様のパターン検査装置は、
図形パターンが形成された基板の被検査画像を取得する画像取得機構と、
被検査画像内の図形パターンの実画輪郭線上の複数の実画輪郭位置を含む所定の領域内の各画素の階調値が、自身の画素の中心から複数の実画輪郭位置のうち最も近い実画輪郭位置までの距離に依存する、導関数が連続な関数によって定義される、所定の領域の実画輪郭線画像を作成する実画輪郭線画像作成部と、
所定の領域内の各画素の階調値が、自身の画素の中心から実画輪郭線と比較するための参照輪郭線上の複数の参照輪郭位置のうち最も近い参照輪郭位置までの距離に依存する、導関数が連続な関数によって定義される、所定の領域の参照輪郭線画像を作成する参照輪郭線画像作成部と、
実画輪郭線画像と参照輪郭線画像との階調差を用い、実画輪郭線画像と参照輪郭線画像とを位置合わせするための位置合わせ量を算出する位置合わせ量算出部と、
位置合わせ量を用いて、実画輪郭線と参照輪郭線とを比較する比較部と、
を備えたことを特徴とする。
また、位置合わせ量算出部は、実画輪郭線画像と参照輪郭線画像との間のシフト量を変えながら実画輪郭線画像と参照輪郭線画像との少なくとも一方をシフトし、各シフト量における実画輪郭線画像の階調値と参照輪郭線画像の階調値との差分二乗和がより小さくなるシフト量を位置合わせ量として算出すると好適である。
また、導関数が連続な関数として、ガウス関数を用いると好適である。
本発明の一態様の輪郭線同士のアライメント量取得方法は、
図形パターンが形成された基板の被検査画像を取得する工程と、
被検査画像内の図形パターンの実画輪郭線上の複数の実画輪郭位置を含む所定の領域内の各画素の階調値が、自身の画素の中心から複数の実画輪郭位置のうち最も近い実画輪郭位置までの距離に依存する、導関数が連続な関数によって定義される、所定の領域の実画輪郭線画像を作成する工程と、
所定の領域内の各画素の階調値が、自身の画素の中心から実画輪郭線と比較するための参照輪郭線上の複数の参照輪郭位置のうち最も近い参照輪郭位置までの距離に依存する、導関数が連続な関数によって定義される、所定の領域の参照輪郭線画像を作成する工程と、
実画輪郭線画像と参照輪郭線画像との階調差を用い、実画輪郭線画像と参照輪郭線画像とを位置合わせするための位置合わせ量を算出し、結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
また、実画輪郭線画像と参照輪郭線画像との間のシフト量を変えながら実画輪郭線画像と参照輪郭線画像との少なくとも一方をシフトし、各シフト量における実画輪郭線画像の階調値と参照輪郭線画像の階調値との差分二乗和がより小さくなるシフト量を位置合わせ量として算出すると好適である。
また、導関数が連続な関数として、ガウス関数を用いると好適である。
本発明の一態様によれば、輪郭線間の位置合わせ量を画素の階調値を用いた画像同士の位置合わせとして算出できる。よって、処理時間を抑制しながら高精度な位置ずれ量を取得できる。
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における実画輪郭位置の一例を示す図である。 実施の形態１における参照輪郭位置を抽出する手法の一例を説明するための図である。 実施の形態１の比較例１における位置合わせ量の一例を説明するための図である。 実施の形態１における輪郭画像を説明するための図である。 実施の形態１における輪郭線画像同士の位置合わせ計算結果の一例を示す図である。 実施の形態１における位置合わせ量を考慮した欠陥位置ずれ量を説明するための図である。 実施の形態１における実画輪郭線画像から輪郭位置を推定した一例を示す図である。 実施の形態１の比較例２における実画輪郭線画像から輪郭位置を推定した一例を示す図である。 実施の形態１の比較例２におけるシフト量誤差の一例を示す図である。 実施の形態１におけるシフト量誤差の一例を示す図である。
以下、実施の形態では、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。
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、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、参照輪郭位置抽出回路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）ｍ１列×縦（ｙ方向）ｎ１段（ｍ１，ｎ１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、ｍ１×ｎ１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の各ビームのクロスオーバー位置（各ビームの中間像位置）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はマルチ１次電子ビーム２０の中心ビームが進む方向（電子軌道中心軸）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１次電子ビーム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。
図５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５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、実画輪郭位置抽出工程（Ｓ１０６）と、参照輪郭位置抽出工程（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（Ｓ１２２）と、位置合わせ量算出工程（Ｓ１３０）と、欠陥位置ずれ量算出工程（Ｓ１４２）と、比較工程（Ｓ１４４）と、いう一連の工程を実施する。
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６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６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、実画輪郭位置抽出部５８、実画最短距離算出部６０、実画輪郭線画像作成部６２、参照最短距離算出部６４、参照輪郭線画像作成部６６、位置合わせ量算出部６８、欠陥位置ずれ量算出部８２及び比較処理部８４が配置される。フレーム画像作成部５４、実画輪郭位置抽出部５８、実画最短距離算出部６０、実画輪郭線画像作成部６２、参照最短距離算出部６４、参照輪郭線画像作成部６６、位置合わせ量算出部６８、欠陥位置ずれ量算出部８２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、実画輪郭位置抽出部５８、実画最短距離算出部６０、実画輪郭線画像作成部６２、参照最短距離算出部６４、参照輪郭線画像作成部６６、位置合わせ量算出部６８、欠陥位置ずれ量算出部８２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。
実画輪郭位置抽出工程（Ｓ１０６）として、実画輪郭位置抽出部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。
図７は、実施の形態１における実画輪郭位置の一例を示す図である。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次微分値を合成する。そして合成後の１次微分値を用いた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抽出する。図７の例では、実画輪郭線が通る複数の輪郭画素について、それぞれ１点ずつ輪郭位置を抽出した場合を示している。輪郭位置は、各輪郭画素内においてサブ画素単位で抽出される。図７の例では、画素内の座標（ｘ，ｙ）で輪郭位置を示している。また、複数の輪郭位置を所定の関数でフィッティングして近似する輪郭線の各輪郭位置での法線方向の角度θを示している。法線方向の角度θは、ｘ軸に対する右回りの角度で定義される。得られた各実画輪郭位置の情報（実画輪郭線データ）は、記憶装置５７に格納される。
参照輪郭位置抽出工程（Ｓ１１０）として、参照輪郭位置抽出回路１１２は、複数の実画輪郭位置と比較するための複数の参照輪郭位置を抽出する。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。
図８は、実施の形態１における参照輪郭位置を抽出する手法の一例を説明するための図である。図８の例では、設計データから参照輪郭位置を抽出する手法の一例を示す。図８において、参照輪郭位置抽出回路１１２は、記憶装置１０９から基板１０１に形成されたパターンの元になる設計パターンデータ（設計データ）を読み出す。参照輪郭位置抽出回路１１２は、設計データに対して、画素サイズのグリッドを設定する。画素に相当する四角形の中で、直線部の中点を参照輪郭位置とする。図形パターンの角部（コーナー）が存在する場合は、コーナー頂点を参照輪郭位置とする。コーナーが複数存在する場合は、コーナー頂点の中間点を参照輪郭位置にする。以上により、フレーム領域３０内の設計パターンとしての図形パターンの輪郭位置を精度よく抽出できる。得られた各参照輪郭位置の情報（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では、参照輪郭線データが記憶装置５２に格納される。
図９は、実施の形態１の比較例１における位置合わせ量の一例を説明するための図である。図９には、被検査画像となるフレーム画像３１内の輪郭線（実画輪郭線）の一部と設計データから抽出された参照輪郭線の一部とを示している。図９の例では、フレーム画像３１から抽出された複数の輪郭位置（実画輪郭位置）をつないだ実画輪郭線を示している。同様に、設計データから抽出された複数の輪郭位置（参照輪郭位置）をつないだ参照輪郭線を示している。実施の形態１の比較例１では、実画輪郭位置から最も近い参照輪郭位置までのシフト量を位置合わせ量としている。比較例の場合、真のシフト量と輪郭位置間の相対位置が必ずしも同じにならない。そのため、最短輪郭位置間のシフト量と真のシフト量との間に誤差が生じてしまう。特に、シフト量が大きい場合に顕著に誤差が大きく表れる。正しいシフト量を求めるためには、複数の実画輪郭位置を単につないだ実画輪郭線ではなく、高精度な実画輪郭線の推定が必要となってしまう。参照輪郭線についても同様である。高精度な輪郭線を推定するためには、複雑な演算が必要となり処理時間が長くかかってしまう。一方でシフト量の精度が劣化すれば、疑似欠陥が増大し、高精度な検査が困難になってしまう。そこで、実施の形態１では、輪郭線同士の位置合わせを直接行うのではなく、所定の関数を使って各画素の階調値（画素値）を定義した輪郭線画像を作成し、画素値を使って輪郭線画像同士を位置合わせする。以下、具体的に説明する。
実画輪郭線画像作成工程（Ｓ１２０）として、まず、実画最短距離算出部６０は、フレーム画像３１（被検査画像）内の図形パターンの実画輪郭線上の複数の実画輪郭位置を含むフレーム領域３０（所定の領域）内の各画素について、自身の画素の中心から複数の実画輪郭位置のうち最も近い実画輪郭位置までの距離Ｌを算出する。
図１０は、実施の形態１における輪郭画像を説明するための図である。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）の例では、３×３画素の領域を示している。輪郭位置は輪郭線が通る複数の画素に１点ずつ抽出されている。図１０（ａ）の例では、ｘ方向に中央のｙ方向に並ぶ画素列内にそれぞれ１点ずつ輪郭位置が示されている。実画最短距離算出部６０は、３×３画素の領域内の各画素の中心から最短に位置する輪郭位置までの距離Ｌをそれぞれ算出する。これにより、画素毎に、距離Ｌｉｊを取得できる。ｉｊは画素の座標（インデックス）を示す。
次に、実画輪郭線画像作成部６２は、フレーム画像３１内の図形パターンの実画輪郭線上の複数の実画輪郭位置を含むフレーム領域３０内の各画素の階調値が、自身の画素の中心から複数の実画輪郭位置のうち最も近い実画輪郭位置までの距離Ｌｉｊに依存する、導関数が略連続な所定の関数によって定義される、フレーム領域３０の実画輪郭線画像を作成する。実施の形態１では、輪郭線データから輪郭位置を示す実画輪郭線画像を作成する。導関数が略連続な所定の関数として、ガウス関数を用いると好適である。ガウス関数Ｆ（Ｌ）は、距離Ｌｉｊ、振幅Ａ、及び標準偏差σを用いて、一例として、以下の式（１）で定義できる。
（１） Ｆ（Ｌｉｊ）＝Ａ・ｅｘｐ（－Ｌｉｊ ２／２σ２）
振幅Ａ、及び標準偏差σは、適宜設定できる。輪郭画像の各画素の階調値を符号なし８ビット（０～２５５階調）で定義する場合、振幅Ａは、例えば、２５５に設定すると好適である。また、σは輪郭画像プロファイルの広がりを表す値であるが、一般に数値が大きい方がシフト操作をした時の誤差が小さくなる。しかし、図形パターンの最小線幅あるいは最小間隔が狭くなると、隣接する輪郭線と輪郭線画像プロファイルの裾の部分が重なってしまうため、誤差が生じる。したがって、σは図形パターンの最小線幅あるいは最小間隔の１／３程度の値に設定するのが好適である。
各画素の階調値は、図１０（ｂ）に示すように、例えばガウス関数Ｆ（Ｌ）で得られた値が定義される。これにより、輪郭線をグレイスケールの画像として定義できる。
参照輪郭線画像作成工程（Ｓ１２２）として、まず、参照最短距離算出部６４は、フレーム画像３１（被検査画像）のフレーム領域内の各画素について、自身の画素の中心から実画輪郭線と比較するための複数の参照輪郭位置のうち最も近い参照輪郭位置までの距離Ｌを算出する。距離Ｌの算出の仕方は、図１０（ａ）に示した実画輪郭位置までの距離を算出する場合と同様である。
次に、参照輪郭線画像作成部６６は、フレーム領域３０（所定の領域）内の各画素の階調値が、自身の画素の中心から実画輪郭線と比較するための参照輪郭線上の複数の参照輪郭位置のうち最も近い参照輪郭位置までの距離Ｌに依存する、図１０（ｂ）に示す上述した所定の関数によって定義される、フレーム領域３０の参照輪郭線画像を作成する。
位置合わせ量算出工程（Ｓ１３０）として、位置合わせ量算出部６８は、実画輪郭線画像と参照輪郭線画像との階調差を用いた評価関数により実画輪郭線画像と参照輪郭線画像とを位置合わせするための位置合わせ量を算出する。具体的には、以下のように動作する。
図１１は、実施の形態１における輪郭線画像同士の位置合わせ計算結果の一例を示す図である。位置合わせ量算出部６８は、実画輪郭線画像と参照輪郭線画像との間のシフト量を変えながら実画輪郭線画像と参照輪郭線画像との少なくとも一方をシフトし、各シフト量における実画輪郭線画像の階調値と参照輪郭線画像の階調値との差分二乗和（ＳＳＤ）がより小さくなるシフト量を位置合わせ量として算出する。そのために、図１１の例では、まず、画素単位でｘ，ｙ方向にシフトした各位置でのＳＳＤ計算結果を一例として示している。図１１の例では、シフト量がｘ＝１画素、ｙ＝１画素のときにＳＳＤ計算結果が最も小さい値を示している。この様に取得した画素単位でのシフト量を用いて輪郭線画像のシフトを行い、次にサブ画素単位で同様にシフトを行って、各位置でのＳＳＤ計算を行う。そして、位置合わせ量算出部６８は、サブ画素単位での差分二乗和（ＳＳＤ）がより小さくなるシフト量を求める。次いで、前述の画素単位のシフト量にサブ画素単位のシフト量を加え、最終的な位置合わせ量として算出する。
欠陥位置ずれ量算出工程（Ｓ１４２）として、欠陥位置ずれ量算出部８２は、複数の実画輪郭位置の各実画輪郭位置と、それぞれ最短の参照輪郭位置との間での位置合わせ量を考慮した欠陥位置ずれ量を算出する。
図１２は、実施の形態１における位置合わせ量を考慮した位置ずれ量を説明するための図である。輪郭線自体の欠陥の有無を正確に検査するためには、フレーム画像３１の実画輪郭線と参照輪郭線との間での高精度な位置合わせを行う必要がある。実施の形態１では、欠陥位置ずれ量算出部８２は、位置合わせ前の実画輪郭位置と参照輪郭位置との間の位置ずれ量（位置ずれベクトル（位置合わせ前））から位置合わせ量（位置合わせベクトル）を差し引いた欠陥位置ずれ量（欠陥位置ずれベクトル（位置合わせ後））を算出する。これにより、画像の位置合わせと同じ効果を得ることができる。
比較工程（Ｓ１４４）として、比較処理部８４（比較部）は、位置合わせ量を用いて、実画輪郭線と参照輪郭線とを比較する。具体的には、比較処理部８４は、複数の実画輪郭位置の各実画輪郭位置と、それぞれ対応する参照輪郭位置との間での位置合わせ量を考慮した欠陥位置ずれベクトルの大きさ（距離）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１３は、実施の形態１における実画輪郭線画像から輪郭位置を推定した一例を示す図である。図１３（ａ）は、図形パターンの右側輪郭の一部の実画輪郭線画像の一例を示し、画素値の階調値を濃淡の色で示している。図１３（ｂ）は、そのＸ方向の像プロファイルを示している。実施の形態１では、実画輪郭線画像の各画素の階調値が、導関数が略連続な関数（例えば、ガウス関数）での計算値を用いているので、シフト処理を行う場合に滑らかな曲線で補間できる。そのため、ＳＳＤ値を計算する場合に誤差を小さくできる。よって、実施の形態１における実画輪郭線画像と参照輪郭線画像との間での位置合わせ処理では誤差を小さくできる。
図１４は、実施の形態１の比較例２における実画輪郭線画像から輪郭位置を推定した一例を示す図である。図１４（ａ）は、導関数が連続な関数（例えば、ガウス関数）ではなく、矩形関数等の導関数が不連続な関数で各画素値を定義した実画輪郭線画像を用いた場合を示しており、画素値の階調値を濃淡の色で示している。図１４（ｂ）は、そのＸ方向の像プロファイルを示している。矩形関数は、例えば、以下の式（２）で定義される。
（２） Ｆ（Ｌ）＝Ａ・ｍａｘ（０，ｍｉｎ（１，Ｓ－ａｂｓ（Ｌ）））
Ｓ：矩形のサイズ（Ｓ≧１、例えば３）
Ａ：振幅（例えば２５５）
ｍｉｎ（ｘ，ｙ）： ｘとｙの小さい方
ｍａｘ（ｘ，ｙ）： ｘとｙの大きい方
ａｂｓ（ｘ）： ｘの絶対値
次に上記矩形関数の補間誤差を抑制するため、３×３画素の平均化処理を行う。具体的には、上記矩形関数によって得られた輪郭線画像の全ての画素について、各画素に縦横斜めに隣接する８画素を加えた９画素の平均値を求め、それを最終的な輪郭線画像の画素値とする（図１４の従来例画像に相当）。
比較例２では、導関数が不連続な矩形関数等での計算結果を用いているので、シフト処理を行う際に滑らかな曲線で補間することが難しい。そのため、ＳＳＤ計算の誤差が大きくなってしまう。
図１５は、実施の形態１の比較例２におけるシフト量誤差の一例を示す図である。
図１６は、実施の形態１におけるシフト量誤差の一例を示す図である。図１５及び図１６は、１次元の像プロファイルを作成し、真のシフト量とＳＳＤによるシフト量との誤差を測定した結果を示している。ここでは、基準画像と、シフトする画像の位置をそれぞれサブ画素単位（０～１画素）で振って、その全ての組み合わせについて、誤差を測定した結果を示す。各図におけるデータ系列はシフトする画像の位置が同じ条件を表し、横軸は基準画像の位置（単位：画素）を表し、縦軸はアライメント誤差（単位：画素）を表している。図１５に示すように、比較例２では、最大誤差が０．０６９５画素であったのに対して、図１６に示すように、実施の形態１では、最大誤差が０．００７４画素に抑えることができた。実施の形態１では、導関数が略連続な関数（例えば、ガウス関数）を用いているので、シフト処理の際の補間の誤差が小さくなるため、位置合わせ誤差を大幅に小さくすることができる。
以上のように、実施の形態１によれば、輪郭線間の位置合わせ量を、導関数が略連続な関数で得られた画素の階調値を用いた画像同士の位置合わせとして算出できる。よって、処理時間を抑制しながら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、参照輪郭位置抽出回路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
５０，５２，５６，５７ 記憶装置
５４ フレーム画像作成部
５８ 実画輪郭位置抽出部
６０ 実画最短距離算出部
６２ 実画輪郭線画像作成部
６４ 参照最短距離算出部
６６ 参照輪郭線画像作成部
６８ 位置合わせ量算出部
８２ 欠陥位置ずれ量算出部
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 参照輪郭位置抽出回路
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 (6)

  1. 図形パターンが形成された基板の被検査画像を取得する画像取得機構と、
    前記被検査画像内の前記図形パターンの実画輪郭線上の複数の実画輪郭位置を含む所定の領域内の各画素の階調値が、自身の画素の中心から前記複数の実画輪郭位置のうち最も近い実画輪郭位置までの距離に依存する、導関数が連続な関数によって定義される、前記所定の領域の実画輪郭線画像を作成する実画輪郭線画像作成部と、
    前記所定の領域内の各画素の階調値が、自身の画素の中心から前記実画輪郭線と比較するための参照輪郭線上の複数の参照輪郭位置のうち最も近い参照輪郭位置までの距離に依存する、前記導関数が連続な関数によって定義される、前記所定の領域の参照輪郭線画像を作成する参照輪郭線画像作成部と、
    前記実画輪郭線画像と前記参照輪郭線画像との階調差を用い、前記実画輪郭線画像と前記参照輪郭線画像とを位置合わせするための位置合わせ量を算出する位置合わせ量算出部と、
    前記位置合わせ量を用いて、前記実画輪郭線と前記参照輪郭線とを比較する比較部と、
    を備えたことを特徴とするパターン検査装置。
  2. 前記位置合わせ量算出部は、前記実画輪郭線画像と前記参照輪郭線画像との間のシフト量を変えながら前記実画輪郭線画像と前記参照輪郭線画像との少なくとも一方をシフトし、各シフト量における前記実画輪郭線画像の階調値と前記参照輪郭線画像の階調値との差分二乗和がより小さくなるシフト量を前記位置合わせ量として算出することを特徴とする請求項１記載のパターン検査装置。
  3. 前記導関数が連続な関数として、ガウス関数を用いることを特徴とする請求項１又は２記載のパターン検査装置。
  4. 図形パターンが形成された基板の被検査画像を取得する工程と、
    前記被検査画像内の前記図形パターンの実画輪郭線上の複数の実画輪郭位置を含む所定の領域内の各画素の階調値が、自身の画素の中心から前記複数の実画輪郭位置のうち最も近い実画輪郭位置までの距離に依存する、導関数が連続な関数によって定義される、前記所定の領域の実画輪郭線画像を作成する工程と、
    前記所定の領域内の各画素の階調値が、自身の画素の中心から前記実画輪郭線と比較するための参照輪郭線上の複数の参照輪郭位置のうち最も近い参照輪郭位置までの距離に依存する、前記導関数が連続な関数によって定義される、前記所定の領域の参照輪郭線画像を作成する工程と、
    前記実画輪郭線画像と前記参照輪郭線画像との階調差を用い、前記実画輪郭線画像と前記参照輪郭線画像とを位置合わせするための位置合わせ量を算出し、結果を出力する工程と、
    を備えたことを特徴とする輪郭線同士のアライメント量取得方法。
  5. 前記実画輪郭線画像と前記参照輪郭線画像との間のシフト量を変えながら前記実画輪郭線画像と前記参照輪郭線画像との少なくとも一方をシフトし、各シフト量における前記実画輪郭線画像の階調値と前記参照輪郭線画像の階調値との差分二乗和がより小さくなるシフト量を前記位置合わせ量として算出することを特徴とする請求項４記載の輪郭線同士のアライメント量取得方法。
  6. 前記導関数が連続な関数として、ガウス関数を用いることを特徴とする請求項４又は５記載の輪郭線同士のアライメント量取得方法。
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