TWI521475B - Pattern inspection and testing devices and programs - Google Patents

Description

圖案檢查計測裝置及程式

本發明，係有關於使用檢查或計測對象圖案之邊緣的位置來對於圖案進行檢查或計測之圖案檢查計測裝置，以及藉由該圖案檢查計測裝置之電腦所實行的電腦程式。

在半導體製造領域中，從先前起，便利用有使用掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope；SEM)之檢查裝置或計測裝置。

伴隨著製程規則之進化，若是成為將更加細微之圖案轉印至晶圓上，則被形成在晶圓上之圖案的密度係變高，需要進行由尺寸計測所致的評價之點係增加。因此，從對於評價時間作抑制的觀點來看，藉由伴隨著以相對於成為評價對象之圖案的尺寸而相對性而言為更大之視野(Field Of View；FOV)所進行的畫像取得(低倍率畫像之取得)之檢查來對於缺陷發生風險為高之場所(亦即是成為需要以更高之倍率來進行評價的計測點)進行篩選的必要性係日益提高。除了圖案之細微化的傾向以外，起因於成 為使用低倍率畫像之檢查一事，所應檢測出之缺陷的大小亦會有在畫像上而日益變小的傾向。

又，作為計測裝置之用途，除了使用以高倍率所取得之畫像來對於缺陷發生風險為高之場所進行評價以外，亦係被利用在為了取得與製程變動間之對應的曝光條件之管理中等。伴隨著圖案之細微化，在為了進行品質管理的圖案尺寸管理中所能夠容許之計測值的參差，係有日益縮小的傾向，又，伴隨著圖案之細微化，為了製造出良品而在曝光條件中所能夠容許的變動量亦係變小，因此，在曝光條件之管理的用途中，所能夠容許之計測值的參差亦係有日益縮小的傾向。

進而，伴隨著被轉印至晶圓上之圖案的形狀之複雜化，於檢查裝置、計測裝置之雙方中，成為不僅是作為1維特徵之尺寸的評價而亦需要作為2維特徵之形狀的評價之用途亦係增加。在形狀之評價中，通常，係藉由對於成為評價之基準的所賦予之輪廓形狀，和從對於成為評價對象之圖案進行攝像而得到的畫像中所抽出之輪廓形狀作比較，而進行評價，但是，由於係成為針對原本身為幾何資訊和原本身為畫像資訊之相異種類的資料作比較，並且也進而存在有製程變動等之其他重要因素，因此多會發生2個的輪廓形狀互為相異之現象。

在此種背景下，作為對於設計資料作活用並藉由輪廓形狀之比較來進行檢查的技術之例，係可列舉出在專利文獻1中所揭示之技術。在專利文獻1中，係揭示 有：將圖案之變形量分離成廣區域性之變形量和局部性之變形量來作掌握，之後，使用局部性之變形量來進行缺陷檢查之技術。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2010-268009號公報(美國專利第7660455號說明書)

當使用在專利文獻1中所揭示之技術的情況時，係會有發生虛報的可能性。

若依據本發明者所進行之檢討，則造成此事的其中一個原因，係在於：在專利文獻1所記載之技術中的「第2輪廓線」，係為根據從畫像所取得之輪廓來藉由特定之臨限值而作了抽出的邊緣，所形成者。在專利文獻1中所記載之技術，當輪廓之形狀並不依存於場所而為相等的情況時，廣區域性之圖案變形量，由於係成為對於起因於例如使圖案形成時之曝光量從最適值起而有所偏移一事所導致的圖案之全體性的增粗作了反映之值，因此，藉由使用有從全體之變形量而除去了廣區域性之圖案變形量之後的局部性之變形量所進行的檢查，係能夠得到所期望之結果。

然而，從畫像所能夠得到之輪廓的形狀，係會起因於各種之因素而改變。例如，係可想見在取得畫像時會受到各種之雜訊的影響。又，由於邊緣效果係會在圖案之曲率為大的部份處而顯著地出現，因此，除了會依存於亦包含有粗度(roughness)之側壁的形狀而產生改變以外，也會依存於2維性之圖案形狀而產生改變。進而，被檢測出之2次電子之量，由於係會被攝像時之試料的帶電狀態所影響，因此，例如，當為與電子線之掃描方向相垂直之線圖案的情況時，在與右側之側壁相對應的輪廓和與左側之側壁相對應的輪廓間，形狀係會相異。在以專利文獻1中所揭示之技術為首的先前技術中，係會強烈的受到此些影響，而會有導致虛報之發生的可能性。

進而，輪廓之形狀，除了上述的因素以外，亦會依存於加速電壓或探針電流等之攝像條件而有所相異，除此之外，也會依存於攝像裝置而存在有個體差異。此些因素，由於主要係成為會造成廣區域性之影響，因此看起來似乎並不會導致虛報的發生，但是，在由與設計資料之間的比較所進行之檢查中，也會有起因於此些之因素而導致發生虛報的可能性。此係因為，例如在對於使用臨限值法所求取出之輪廓形狀和根據設計資料所產生的輪廓形狀而進行比較的情況時，原本係依據檢查用之配方等來預先指定應使用基於何種臨限值所抽出的輪廓形狀來對於兩者進行比較，但是，當輪廓之形狀有所改變的情況時，係會有伴隨著該改變而導致合適之臨限值會變成與預先所 指定了的臨限值相異之臨限值的可能性。於此種情況，亦即是使用並非為合適之臨限值而求取出了輪廓形狀的情況，在以專利文獻1中所揭示之技術為首的先前技術中，係會有導致虛報之發生的可能性。

根據以上之檢討，本發明者係發現到，問題之本質係在於：當根據從對於成為評價對象之圖案進行攝像所得到的畫像而取得之輪廓，來藉由某一臨限值(更一般性而言，邊緣抽出參數)而抽出邊緣，並使用此邊緣來進行檢查或計測時，該臨限值係並非一定會成為適於進行該檢查或計測者。

基於上述之檢討，以下，係提案一種：在使用有從對於檢查或計測對象之圖案進行攝像所得到的畫像而抽出的邊緣之位置的檢查或計測中，以能夠降低雜訊等之影響並提升檢查或計測結果之信賴性一事作為目的的圖案檢查計測裝置以及電腦程式。

為了解決上述之課題，例如係採用在申請專利範圍中所記載之構成。

本發明，係包含有複數之用以解決上述課題之手段，若是列舉出其中一例，則係為一種使用以邊緣抽出參數來從對於檢查或計測對象圖案進行攝像所得到的畫像資料所抽出的邊緣之位置，來進行前述檢查或計測對象圖案之檢查或者是計測的圖案檢查計測裝置，其特徵為， 係使用代表成為前述檢查或計測之基準的形狀之基準圖案、和前述畫像資料，來產生前述邊緣抽出參數。

若依據本發明，則在使用有從對於檢查或計測對象圖案進行攝像所得到的畫像資料而抽出的邊緣之位置的檢查或計測中，係成為能夠降低雜訊等之影響並提升檢查或計測結果之信賴性。

上述所記載以外之課題、構成以及效果，係可根據以下之實施形態的說明而更加明瞭。

100‧‧‧攝像裝置

101‧‧‧SEM

102‧‧‧控制裝置

110‧‧‧演算處理裝置

111‧‧‧記憶體

112‧‧‧初期設定部

113‧‧‧邊緣抽出參數產生部

114‧‧‧輪廓線形成部

115‧‧‧檢查部

120‧‧‧操作終端

130‧‧‧記憶裝置

140‧‧‧模擬器

[圖1]對於第1實施形態之圖案檢查裝置的構成作說明之圖。

[圖2]對於第1實施形態之圖案檢查裝置的動作作展示之流程圖。

[圖3]對於在第1實施形態之圖案檢查裝置的演算裝置中所包含的初期設定部之動作中的相關於基準輪廓線形成處理之動作作展示的流程圖。

[圖4]對於在第1實施形態之圖案檢查裝置的演算裝置中所包含之初期設定部之動作中的於基準輪廓線形成處理中的基準邊緣之抽出方法以及基準邊緣之篩選方法作說明之圖。

[圖5]對於在第1實施形態之圖案檢查裝置的演算裝置中所包含的初期設定部之動作中的於基準輪廓線形成處理中之相關於基準邊緣抽出處理的動作作展示之流程圖。

[圖6]對於在第1實施形態之圖案檢查裝置的演算裝置中所包含之邊緣抽出參數產生部的動作作展示之流程圖。

[圖7]對於在第1實施形態之圖案檢查裝置的演算裝置中所包含之邊緣抽出參數產生部之動作中的相關於輝度曲線產生處理之動作作展示的流程圖。

[圖8]對於在第1實施形態之圖案檢查裝置的演算裝置中所包含之邊緣抽出參數產生部之動作中的輝度曲線產生處理中之輝度曲線的取得方向作說明之圖。

[圖9]對於在第1實施形態之圖案檢查裝置的演算裝置中所包含之邊緣抽出參數產生部之動作中的相關於初期參數算出處理之動作作說明的流程圖。

[圖10]對於在第1實施形態之圖案檢查裝置的演算裝置中所包含之邊緣抽出參數產生部之動作中的初期參數算出處理中之初期參數的算出方法作說明之圖。

[圖11]對於第1實施形態之圖案檢查裝置中的邊緣抽出參數之值的意義作說明之圖。

[圖12]對於在第1實施形態之圖案檢查裝置的演算裝置中所包含之邊緣抽出參數產生部之動作中的初期參數平滑化處理中所使用之權重函數之例作展示之圖。

[圖13]對於第1實施形態之圖案檢查裝置中的初期 參數和邊緣抽出參數之例作展示之圖。

[圖14]對於在第1實施形態之圖案檢查裝置的演算裝置中所包含之檢查部之動作作展示的流程圖。

[圖15]對於在第1實施形態之圖案檢查裝置的演算裝置中所包含之檢查部之動作作說明的圖。(a)係為對於初期狀態作展示之圖，(b)係為對於使用第1缺陷判定臨限值而檢測出了缺陷候補的狀態作展示之圖，(c)係為對於使用第2缺陷判定臨限值而將缺陷候補作了擴張的狀態作展示之圖。

[圖16]對於從第1實施形態之圖案檢查裝置所輸出的畫像之內容作說明之圖。(a)係為對於基準圖案作了描繪的畫像，(b)係為檢查畫像，(c)係為對相關於作為缺陷而檢測出的區域之資訊作展示的畫像，(d)係為對於各局部區域之邊緣抽出參數為從平均值而作了何種程度之乖離一事作展示的畫像。

[圖17]對於在第1實施形態之第1變形例的演算裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的相關於測長輪廓線修補處理之動作作說明的流程圖。

[圖18]對於在第1實施形態之第1變形例的演算裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的相關於在測長輪廓線修補處理中之附有遮罩之細線化處理之動作作說明之圖。

[圖19]對於在第1實施形態之第1變形例的演算裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的相關於在測長輪廓 線修補處理中之缺損內測長輪廓線修補處理之動作作說明的流程圖。

[圖20]對於在第1實施形態之第1變形例的演算裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的相關於在測長輪廓線修補處理中之缺損間測長輪廓線修補處理之動作作說明的流程圖。

[圖21]對於在第1實施形態之第1變形例的演算裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的測長輪廓線修補處理之動作作說明的圖。

[圖22]對於在第1實施形態之第1變形例的演算裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的缺損內測長輪廓線修補處理之動作作說明的圖。

[圖23]對於在第1實施形態之第1變形例的演算裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的缺損內測長輪廓線修補處理之動作作說明的圖。

[圖24]對於在第1實施形態之第1變形例的演算裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的缺損間測長輪廓線修補處理之動作作說明的圖。

[圖25]對於在第1實施形態之第1變形例的演算裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的缺損間測長輪廓線修補處理之動作作說明的圖。

[圖26]對於第2實施形態之尺寸測定裝置的構成作說明之圖。

[圖27]對於第2實施形態之尺寸測定裝置的動作作 展示之流程圖。

[圖28]對於第2實施形態之尺寸測定裝置的動作作說明之圖。

[圖29]對於第2實施形態之尺寸測定裝置中，操作終端120之操作者所設定的處理參數之輸入介面作說明之圖。

[圖30]對於第2實施形態之尺寸測定裝置的測定結果之提示方法作說明之圖。

[圖31]對於第3實施形態之尺寸測定裝置的構成作說明之圖。

[圖32]對於第3實施形態之尺寸測定裝置的動作作展示之流程圖。

[圖33]對於第3實施形態之尺寸測定裝置的動作作說明之圖。

[圖34]對於第3實施形態之尺寸測定裝置的測定結果之提示方法作說明之圖。

[圖35]對於第4實施形態之尺寸測定裝置的構成作說明之圖。

[圖36]對於在第4實施形態之尺寸測定裝置的演算裝置中所包含之參數校正部之動作作展示的流程圖。

[圖37]對於在第4實施形態之尺寸測定裝置的演算裝置中所包含之參數校正部之動作作說明之圖。

[圖38]對於第4實施形態之尺寸測定裝置的動作作展示之流程圖。

[圖39]對於第5實施形態之圖案檢查裝置的構成作說明之圖。

[圖40]對於第5實施形態之圖案檢查裝置的動作作展示之流程圖。

[圖41]對於第5實施形態之圖案檢查裝置中的檢查對象之指定方法作說明之圖。

[圖42]對於第5實施形態之圖案檢查裝置中的檢查方法作說明之圖。

[圖43]對於在第1實施形態之第1變形例的演算裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的於進行缺損間測長輪廓線修補處理時之對於缺陷之種類作判別的方法作說明的圖。(a)係為對於發生有架橋的狀態作展示之圖。(b)係為對於發生有縮頸的狀態作展示之圖。

[圖44]對於第1實施形態之第2變形例的圖案檢查裝置中之檢查畫像之取得方法作說明之圖。(a)係為針對成為檢查對象之試料作說明之圖。(b)係為針對在檢查對象範圍內之檢查畫像之取得方法作說明之圖。(c)係為對於先前技術之檢查畫像作展示之圖。(d)係為對於在第1實施形態之第2變形例中的檢查畫像作展示之圖。(e)係為對於使裸晶(die)之縱橫方向相對於平台之移動方向而相對性地作了傾斜的情況時之檢查畫像作展示之圖。

[圖45]對於第1實施形態之第2變形例的圖案檢查裝置之動作作展示之流程圖。

在以下所說明之實施例中，主要係針對在使用有從對於檢查或計測對象之圖案進行攝像所得到的畫像而抽出的邊緣之位置的檢查或計測中，以能夠降低雜訊等之影響並提升檢查或計測結果之信賴性一事作為目的的圖案檢查計測裝置以及使電腦實行上述處理之電腦程式來作說明。

為了達成上述目的，在以下所說明之實施例中，主要係針對在使用以邊緣抽出參數來從對於檢查或計測對象圖案進行攝像所得到的畫像資料所抽出的邊緣之位置，來進行檢查或計測對象圖案之檢查或者是計測的圖案檢查計測裝置中，使用代表成為檢查或計測之基準的形狀之基準圖案、和前述畫像資料，來產生前述邊緣抽出參數的圖案檢查計測裝置以及電腦程式作說明。

[實施例1] 〈第1實施形態〉

以下，針對第1實施形態，參考圖1乃至圖16來作說明。本實施形態，係為適於在藉由伴隨著以相對於成為評價對象之圖案的尺寸而相對性為更大之視野所進行的畫像取得(在低倍率下之畫像取得)之檢查，來將相對於預先作為檢查之基準所賦予的輪廓形狀而局部性地變形之圖案區域作為「缺陷區域」(缺陷發生風險為高之區域)來抽出 的用途中而使用的圖案檢查裝置之例。

半導體之製程規則係日益進化，而成為將更細微之圖案轉印至晶圓上，伴隨於此，為了將起因於遮罩之設計不良等所導致的系統性之缺陷檢測出來，對於設計資料作了活用的檢查之必要性係日益增加。此係因為，除了用以進行遮罩之設計和轉印的參數之設定的餘裕(margin)有所減少，而成為容易發生系統性之缺陷以外，系統性之缺陷，係與隨機性之缺陷相異，而能夠藉由特定出發生原因並施加改善對策來有效率地作對應，因此，相對於系統性之缺陷的對策之重要程度係日益增加之故。在系統性之缺陷的情況中，由於係對於所有的晶片而產生有相同之缺陷，因此，係無法藉由從先前技術起便有所實施之晶片彼此間的相互比較的檢查而檢測出來，僅能夠藉由以與設計資料間之比較所進行的檢查來檢測出來。又，從檢查的觀點來看，不僅是作為1維特徵之尺寸的檢查，2維形狀之檢查的必要性亦有所提昇。另外，如同前述一般，在進行此種檢查時，除了圖案之細微化的傾向以外，起因於成為使用低倍率畫像之檢查一事，所應檢測出之缺陷的大小亦會有在畫像上而日益變小的傾向。

又，當藉由與設計資料之間的比較而將產生有局部性變形之圖案區域作為缺陷區域而抽出的情況時，係有必要將起因於攝像內之焦距或曝光量的參差所導致的圖案之粗細的影響分離。在前述之專利文獻1中所揭示的技術，係將此些之影響作為大區域性之圖案變形量而從局 部圖案變形量分離，並使用局部圖案變形量來進行缺陷檢查，在此觀點上，作為上述課題之對策係為有效，但是，如同前述一般，仍存在有其他課題。

進而，從抑制評價時間的觀點來看，亦會有成為使用有在使平台(試料台)移動的同時所取得之畫像來進行檢查的情況。於此情況，起因於以平台之移動速度的不均一為首的各種之重要因素，係會發生相對於晶圓上之實際的圖案形狀而對於該圖案作攝像所得到的畫像上之圖案形狀產生有形變的情況。此些之形變，通常，係在進行了修正之後再進行與設計資料之間的比較，但是，亦會發生仍殘留有作為相較於欲檢測出之缺陷的大小而為充分和緩之變形所展現之殘留形變的情況。

本實施形態，係為基於上述一般之檢討而謀求了課題的解決方法之例。以下，詳細作說明。

〔圖案檢查裝置之構成〕

圖1，係為對於本實施形態之圖案檢查裝置的構成作說明之圖，並為對於作為攝像裝置而使用有SEM之圖案檢查裝置的其中一例作展示之圖。本實施形態之圖案檢查裝置，係具備有：具備SEM101和該SEM之控制裝置102的攝像裝置100、和演算處理裝置110、和操作終端120、以及記憶裝置130。

SEM101，係具備有電子槍101a、和聚光透鏡101b、和偏向器101c、和ExB偏向器101d、和對物透鏡 101e、和平台101h、以及二次電子檢測器101k。藉由電子槍101a所射出之一次電子線，係藉由聚光透鏡101b而被收束，並經過偏向器101c、ExB偏向器101d、對物透鏡101e而聚焦於被放置在平台101h上之試料(晶圓)101g上並照射。若是被照射電子線，則係從試料101g而產生二次電子。從試料101g所產生的二次電子，係藉由ExB偏向器101d而被偏向，並被二次電子檢測器101k所檢測出來。藉由同步於由偏向器101c所進行之電子線之二維掃描或者是同步於由偏向器101c所進行之電子線之X方向的反覆操作和由平台101h所進行之試料101g的Y方向之連續性移動，而檢測出從試料所發生之二次電子，係能夠得到二維之電子線像。藉由二次電子檢測器101k所檢測出之訊號，係藉由A/D轉換器101m而被轉換為數位訊號，並經由控制裝置102而被送至演算處理裝置110處。

控制裝置102，係藉由對於SEM101進行控制，而成為能夠進行所期望之條件下的電子線掃描。控制裝置102，係將為了把掃描位置設定於試料上之所期望之位置處的偏向訊號供給至偏向器101c處。偏向器101c，係因應於被供給之訊號，而將視野之大小(倍率)改變為所期望之大小。控制裝置102，係將藉由與偏向器101c之掃描相互同步地而對於藉由檢測器101k所得到的檢測訊號作配列而得到之檢查畫像，送至演算處理裝置110處。

另外，SEM101以及控制裝置102之構成，係只要是能夠將以所期望之條件而對於試料101g進行攝像 所得到的檢查畫像提供至演算處理裝置110處者即可，而並不被限定於所例示之構成。

演算處理裝置110，係具備有記憶體111、和實行圖2之步驟S201等之處理的初期設定部112、和實行圖2之步驟S202等之處理的邊緣抽出參數產生部113、和實行圖2之步驟S203等之處理的輪廓線形成部114、以及實行圖2之步驟S204等之處理的檢查部115，並藉由對於從攝像裝置100所輸入之檢查畫像和根據被儲存在記憶裝置130中之設計資料所形成的基準輪廓線作比較，來對於被形成在試料101g上之圖案進行檢查。在藉由演算處理裝置110而實行之處理中所必要的資訊，係作為檢查用之配方而被記憶在演算處理裝置110內之記憶體111中。配方，係為用以使圖案檢查裝置自動性地動作之動作程式，並針對成為檢查對象之試料的種類之每一者而分別被記憶在上述記憶體111或外部之記憶媒體中，再因應於需要而被讀出。

演算處理裝置110，係被與具備有鍵盤等之輸入手段的操作終端120作連接，並具備有經由該輸入手段而接收從操作者而來的輸入並且在被設置於該操作終端120處之顯示裝置上而顯示用以對於操作者進行提示之畫像或檢查結果等的功能。此些之功能，例如，係藉由被稱作GUI(Graphical User Interface)之圖像性的介面而實現之。

另外，係亦可將在演算處理裝置110中之控 制或處理的一部分或全部，分配至搭載有CPU和可進行畫像之儲存的記憶體之電子計算機等處並進行處理、控制。又，操作終端120，係亦作為攝像配方作成裝置而起作用，該攝像配方作成裝置，係將包含有在對於檢查而言為必要之電子裝置的座標、定位中所利用之圖案匹配用之辭典資料(於後再述)、攝影條件等之攝像配方，藉由手動或者是對於被記憶在記憶裝置130中之電子裝置的設計資料作活用來作成之。

記憶裝置130，係為將設計資料和辭典資料預先作儲存者，例如係為硬碟。另外，在本實施形態中之所謂設計資料，係為用以制定成為檢查之評價基準的二維之輪廓形狀者，而並非為被限定於電子裝置之設計資料自身者。例如，亦可為對於應形成在晶圓上之圖案圖形的布局作了記述之布局圖案，亦可為根據基於電子裝置之設計資料所形成的遮罩圖案形狀而藉由光微影模擬等之方法所求取出之輪廓形狀，亦可為從良品圖案所抽出之輪廓形狀。在本實施形態中，作為設計資料，係使用形成藉由光微影模擬所得到的曝光圖案之外形的曲線(包含彎折線或多角形)。設計資料，係以能夠定義代表成為評價基準之輪廓形狀之多角形的方式，而構成為包含有圖案圖形之個數和在各個圖案圖形中所包含之頂點的座標以及各個頂點之連接關係的資訊。另外，連接關係之資訊，係以能夠判別出圖案之內外的方式，而作為附加有方向之資訊來構成之。又，如同後述(圖2)一般，身為關連於當初期設定部112 進行基準輪廓線和檢查畫像間之對位時作為模版(templete)來使用的區域之幾何資訊的辭典資料，亦係與基準圖案附加有對應地而預先作記憶。辭典資料，例如，係為具備有區域之中心位置的座標資訊和區域的大小之資訊的資訊，並將相關於對於「探索範圍內之獨特性」等作考慮所抽出的適於作為模版區域之1個以上的區域之資訊預先產生並記憶之。藉由將進行對位時之模版的資訊並非作為畫像資料而是作為辭典資料來作保持，相較於作為畫像資料來作保持的情況，係能夠將應預先保持之資料量作削減。

又，因應於需要，亦可設為具備有基於被記憶在記憶裝置130中之設計資料來求取出被形成在晶圓上之圖案形狀的模擬器140之構成。藉由設為此種構成，當藉由初始時被儲存在記憶裝置130中之設計資料所制定的二維之輪廓形狀和想定為會被形成在晶圓上之圖案形狀之間的差異為大的情況時，由於係可藉由模擬器140，來基於初始時所儲存之設計資料而求取出想定為會被形成在晶圓上之圖案形狀，並作為成為檢查之評價基準的基準圖案，因此係能夠減低虛報的情形，而能夠提昇檢查之信賴性。

〔圖案檢查裝置之動作〕

接著，參考圖2，針對本實施形態中之圖案檢查裝置的動作作說明。圖2，係為對於本實施形態之圖案檢查裝置的動作作展示之流程圖。

若是開始圖案檢查處理，則首先，在步驟S201中，初期設定部112係進行檢查畫像和基準圖案之初期設定。關連於檢查畫像和基準圖案之初期設定的處理，具體而言係為下述一般之處理。

初期設定部112，首先，係從攝像裝置100而讀入檢查畫像，並因應於需要而實施前置處理。作為前置處理之例，例如，係為用以除去雜訊之平滑化處理等，關於此些之前置處理，係適宜使用公知之技術而實施之。

接著，初期設定部112，係從記憶裝置130而將與檢查畫像相對應之範圍的設計資料讀入，並因應於需要，而進行圖案圖形之邊角的去角處理等之設計資料的變形處理，之後基於變形後之設計資料來求取出基準輪廓線。與檢查畫像相對應之範圍的設計資料之讀入，係使用設計資料所具備之頂點的座標和連接關係之資訊，來將代表作為評價基準之輪廓形狀的多角形之一部分可能會被包含在與檢查畫像相對應之範圍(對相當於檢查畫像取得時之位置偏移誤差的餘裕(margin)等作了考慮的範圍)中者全部作讀入。亦即是，係構成為不僅是將前述多角形的各邊中之至少其中一方的頂點為被包含在與檢查畫像相對應之範圍內者作讀入，而亦將邊的一部分為橫切過與檢查畫像相對應之範圍者作讀入。又，基準輪廓線，係為將基準邊緣基於設計資料來作了連接者，在本實施形態中，係成為作為檢查之基準的基準圖案。針對初期設定部112的動作中之關連於基於設計資料來求取出基準輪廓線的處理(基 準輪廓線形成處理)之動作，係於後再作詳細敘述(參考圖3)。

初期設定部112，係進而從記憶裝置130而將與檢查畫像相對應之範圍的辭典資料讀入，並實施基準輪廓線和檢查畫像之間的對位。基準輪廓線和檢查畫像之間的對位，係只要使用周知之技術來實施即可。例如，係可使用將常態化相互相關值作為評價值之模版匹配來進行之。此時之模版畫像，例如，係可使用參考辭典資料而求取出適於進行對位之區域，並在畫像上描繪在該區域內所包含之基準輪廓線，再使用高斯濾鏡等之平滑化濾鏡來作了模糊化者。又，作為進行基準輪廓線和檢查畫像間之對位的其他方法之例，係亦可構成為：將在參考辭典資料所求取出的適於進行對位之區域內所包含的基準輪廓線，和使用Sobel濾鏡等而從檢查畫像所抽出之輪廓線，使用輪廓線匹配之手法來進行對位。作為輪廓線匹配之手法，例如，係可藉由像是使用有作為粗略探索而使用一般化霍式(Hough)轉換並作為精密探索而使用ICP(Iterative Closest Point)演算法的2階段之手法，來以良好精確度而實施。或者是，亦可將在參考辭典資料所求取出的適於進行對位之區域內所包含的基準輪廓線描繪於畫像上，並使用高斯濾鏡等之平滑化濾鏡來模糊化，將此作為模版畫像，並將從檢查畫像而使用Sobel濾鏡等所抽出的輪廓線描繪於畫像上再使用高斯濾鏡等之平滑化濾鏡來作了模糊化者作為被探索畫像，並藉由將常態化相互相關值作為評價值之模 版匹配來實施之。基準輪廓線和檢查畫像間之對位的方法，係並不被限定於此，係可藉由各種之方法來實施。另外，當參考辭典資料所求取出之「適於進行對位之區域」存在有複數的情況時，係可構成為使用其中之一者來進行對位，亦可構成為根據藉由各區域而獨立地進行了對位後之結果來求取出最終之對位結果，亦可構成為將複數之區域作組合並同時進行對位。

接著，在步驟S202中，邊緣抽出參數產生部113，係產生邊緣抽出參數。步驟S202之處理，具體而言，係為使用進行了對位後之狀態下的檢查畫像、和基準輪廓線，而針對每一基準邊緣來分別求取出1個邊緣抽出參數者。在本實施形態中，由於輪廓線形成部114係使用臨限值法，因此，身為在藉由臨限值法而抽出邊緣時所使用的參數之「臨限值」，係成為邊緣抽出參數。邊緣抽出參數，係以使在正常部處之從檢查畫像所抽出的邊緣會和基準邊緣略一致的方式，而計算出來。針對邊緣抽出參數產生部113之動作，係於後再作詳細敘述(參考圖6)。

接著，在步驟S203中，輪廓線形成部114，係使用在步驟S202中所產生的邊緣抽出參數，來抽出測長邊緣(於後再述)，並形成測長輪廓線(於後再述)。步驟S203之處理，具體而言，係為根據在每一基準邊緣處所產生的輝度曲線(profile)來基於與該基準邊緣相對應之邊緣抽出參數而求取出在檢查部115之處理中所被使用的邊緣之處理。在以下之說明中，係將使用輝度曲線所求取出 之邊緣特別稱作「測長邊緣」。另外，在本實施例中，於後述之檢查部115的處理中，係為了參考EPE(Edge Placement Error，在本實施形態中係相當於從基準邊緣起直到測長邊緣為止的距離)之值，而僅求取出從基準邊緣起直到測長邊緣為止的距離，但是，依存於檢查或計測之用途，亦可將測長邊緣作為在檢查畫像之座標系上的2維座標之列而求取出來，並仿照基準邊緣之連接方法來作連接，而視為輪廓線來處理。將如此這般而將測長邊緣作了連接者，稱作「測長輪廓線」。藉由視為輪廓線來處理，係能夠實施由曲線近似等之周知技術所進行的幾何學性之平滑化處理，而能夠將起因於雜訊之影響所導致的輪廓線之形狀的紊亂降低，進而，藉由因應於需要而將EPE之測定方法並非定義為「點和點」之間的距離而是定義為「點和多角形」或者是「多角形和多角形」之間的距離，亦能夠將EPE之測定精確度提昇。又，亦可檢測出相互有所交叉之線的彼此間之交叉，並為了消除該交叉而實施進行測長邊緣之消除或移動或並排順序之變更的處理。藉由追加此些之處理，例如，在想要將基準輪廓線和測長輪廓線之相互衝突的部分之面積作為指標以對於形狀之差異有所掌握的情況時，係能夠將指標之信賴度提昇。在本說明書之後續的記載中，係亦承襲此些之變形例，而針對在抽出測長邊緣後並非絕對需要形成測長輪廓線的情況，亦作為形成測長輪廓線之處理來作說明。

之後，在步驟S204中，檢查部115，係藉由 進行輪廓線形成部114所形成之測長輪廓線和基準輪廓線之間的比較，來對圖案進行檢查，並將相關於被判定為缺陷區域之區域的資訊作為檢查結果而輸出，之後，結束圖案檢查處理。在檢查部115之動作中，針對相關於由測長輪廓線和基準輪廓線之間的比較所進行之圖案檢查的動作，於後再參考圖14以及圖15而作詳細敘述。又，針對檢查部115之動作中的相關於檢查結果之輸出的動作，係於後再參考圖16而作詳細敘述。

〔初期設定部112之動作中的相關於基準輪廓線形成處理之動作〕

接著，參考圖3乃至圖5，針對初期設定部112之動作中的相關於基準輪廓線形成處理之動作作說明。

圖3，係為對於在本實施形態之演算處理裝置110中所包含的初期設定部112之動作中的相關於基準輪廓線形成處理之動作作展示的流程圖。

若是開始基準輪廓線形成處理，則初期設定部112，係在步驟S301中，從記憶裝置130而讀入設計資料，並將所讀入了的圖案圖形之個數記憶在計數器MJ中。

接著，初期設定部112，係在步驟S302中，將基準邊緣抽出。基準邊緣，係對於在設計資料中所包含之圖案圖形的每一者，而以不會超過所賦予之最大間隔的最大之間隔，來等間隔地進行抽出。另外，係亦可構成為 因應於曲率來對密度作改變，亦即是構成為以使曲率為高之部分的密度會相對於曲率為低之部分的密度而變得更高的方式來進行抽出，於此情況，係能夠使曲率為高之部分的形狀更加良好地反映在所抽出的輪廓中。針對步驟S302之處理的詳細內容，係於後再作詳細敘述(參考圖5)。

接著，初期設定部112，係在步驟S303中，對於基準邊緣進行篩選。此處理，係為僅對於在步驟S302中所抽出的基準邊緣中之能夠被包含在檢查範圍中的基準邊緣作選擇，並將相連續之基準邊緣作為1個的區段(segment)來登錄之處理。考慮到會進行位置偏移之修正，選擇在相對於檢查畫像之攝像範圍(FOV)而更擴廣有特定之寬幅的範圍中所包含之基準邊緣。另外，初期設定部112，係在步驟S303中，將被初期化為「0」之計數器MS之值，於每次將區段作登錄時均作「1」的增加，藉由此，來使計數器MS之值與應作為處理對象之區段的個數相對應。又，針對在第S個的區段中所包含之基準邊緣的個數NS，亦將其與區段附加有對應地而預先作記憶。

針對步驟S302以及步驟S303之處理的內容，使用圖4來作說明。

圖4，係為對於在本實施形態之演算處理裝置110中所包含之初期設定部112之動作中的於基準輪廓線形成處理中的基準邊緣之抽出方法以及基準邊緣之篩選方法作說明之圖。

於圖4中，矩形401係為檢查畫像之攝像範圍(FOV)，矩形402係為將矩形401對於上下左右之各方向而作了相當於「在規格上之可能的最大位置偏移量」和「基準邊緣的最大間隔」之和的距離之擴大後所得到的矩形。

圖形410係為圖案圖形，並為作為成有向封閉之多角形而作表現者。係成為能夠依據身為有向邊之右側或左側而判別出圖案之內外。在圖4之例中，係設為將方向設為順時針方向者。

基準邊緣411，係為對應於圖形410之資料中之最先被登錄的頂點之基準邊緣。在步驟S302之處理中，係從身為起點之基準邊緣411起，而等間隔地沿著有向邊之方向來抽出包含有基準邊緣412乃至415之基準邊緣群。

在步驟S303之處理中，係針對在所抽出之基準邊緣群中所包含的基準邊緣之各個，而判定其是否為被包含在矩形402中，並將判定為被包含在矩形402中之基準邊緣中的相連續之一連串的基準邊緣，作為1個的區段來作登錄。具體而言，係將從基準邊緣412起直到基準邊緣413為止之一連串的基準邊緣，作為1個的區段來作登錄，並將從基準邊緣414起直到基準邊緣415為止之一連串的基準邊緣，作為另外1個的區段來作登錄。

圖5，係為對於在本實施形態之演算處理裝置110中所包含的初期設定部112之動作中的基準輪廓線形 成處理中之相關於基準邊緣抽出處理(S302)的動作作說明之流程圖。

在步驟S501中，初期設定部112，係將身為用以對於作為處理之對象的圖案圖形進行辨識之計數器之計數器J的值設為「0」。

在步驟S502中，初期設定部112，係對於第J個的圖案圖形之周長LJ進行計算。圖案圖形之周長LJ，係只要使用周知之方法來計算即可。

在步驟S503中，初期設定部112，係根據周長LJ和所被賦與之最大取樣間隔P，而計算出相對於第J個的圖案圖形之取樣間隔PJ和基準邊緣之個數NJ。具體而言，當LJ能夠被P所整除的情況時，係在將最短路徑作了(LJ/P)等分之位置處，配置基準邊緣。於此情況，PJ係成為與P相等，NJ係由於包含有兩端而成為(P/LJ+1)。當LJ不能被P所整除的情況時，係只要對於在將最短路徑作了(LJ/P+1)等分之位置處配置基準邊緣一事作考慮，而同樣的求取出來即可。在本實施形態中，P之值係設為成為0.5像素，但是P之值係並不被限定於此。

在步驟S504中，初期設定部112，係將身為用以對於作為處理之對象的基準邊緣進行辨識之計數器之計數器N的值設為「0」。

在步驟S505中，初期設定部112，係作為從起點起之路徑為「PJ×N」之點的座標，而算出第N個的基準邊緣之座標，並作為第J個的圖案圖形之第N個的基 準邊緣而作登錄。

在步驟S506中，初期設定部112，係藉由對於計數器N和基準邊緣之個數NJ作比較，來判定對於必要之個數的基準邊緣所進行之處理是否結束。當對於必要之個數的基準邊緣所進行之處理已結束的情況時(步驟S506，YES)，初期設定部112係前進至步驟S508之處理。當存在有尚未結束處理之基準邊緣的情況時(步驟S506，NO)，初期設定部112，係前進至步驟S507處，並將計數器N之值作「1」的增加，之後，前進至步驟S505，並繼續進行處理。

在步驟S508中，初期設定部112，係藉由對於計數器J和代表所讀入了的圖案圖形之個數的計數器MJ作比較，來判定對於必要之個數的圖案圖形所進行之處理是否結束。當對於必要之個數的圖案圖形所進行之處理已結束的情況時(步驟S508，YES)，初期設定部112係結束基準邊緣抽出處理。當存在有尚未結束處理之圖案圖形的情況時(步驟S508，NO)，初期設定部112，係前進至步驟S509處，並將計數器J之值作「1」的增加，之後，前進至步驟S502，並繼續進行處理。

〔在演算處理裝置110中所包含之邊緣抽出參數產生部113的動作〕

接著，參考圖6乃至圖13，針對邊緣抽出參數產生部113的動作作說明。

圖6，係為對於在本實施形態之演算處理裝置110中所包含的邊緣抽出參數產生部113之動作作展示的流程圖。

在步驟S601中，邊緣抽出參數產生部113，係針對基準邊緣之每一者，而分別求取出取得輝度曲線之方向，並產生輝度曲線。針對步驟S601之處理，係於後再作詳細敘述(參考圖7)。

接著，在步驟S602中，邊緣抽出參數產生部113，係使用檢查畫像和基準輪廓線，而進行初期參數算出處理。針對步驟S602之處理，係於後再作詳細敘述(參考圖9)。

接著，在步驟S603中，邊緣抽出參數產生部113，係進行初期參數平滑化處理。針對步驟S603之處理，係於後再作詳細敘述(參考圖13)。

圖7，係為對於在本實施形態之演算處理裝置110中所包含之邊緣抽出參數產生部113之動作中的相關於輝度曲線產生處理之動作作說明的流程圖。

在步驟S701中，邊緣抽出參數產生部113，係將身為用以對於作為處理之對象的區段進行辨識之計數器之計數器S的值設為「0」。

在步驟S702中，邊緣抽出參數產生部113，係將身為用以對於作為處理之對象的基準邊緣進行辨識之計數器之計數器N的值設為「0」。

在步驟S703中，邊緣抽出參數產生部113， 係對於在第S個的區段之第N個的基準邊緣處之曲線取得方向作計算。針對步驟S703之處理，係於後再作詳細敘述(參考圖8)。

在步驟S704中，邊緣抽出參數產生部113，係產生在第S個的區段之第N個的基準邊緣處之輝度曲線。

在步驟S705中，邊緣抽出參數產生部113，係藉由對於計數器N和基準邊緣之個數NS作比較，來判定對於必要之個數的基準邊緣所進行之處理是否結束。當對於必要之個數的基準邊緣所進行之處理已結束的情況時(步驟S705，YES)，邊緣抽出參數產生部113係前進至步驟S707之處理。當存在有尚未結束處理之基準邊緣的情況時(步驟S705，NO)，邊緣抽出參數產生部113，係前進至步驟S706處，並將計數器N之值作「1」的增加，之後，前進至步驟S703，並繼續進行處理。

在步驟S707中，邊緣抽出參數產生部113，係藉由對於計數器S和代表區段之個數的計數器MS作比較，來判定對於必要之個數的區段所進行之處理是否結束。當對於必要之個數的區段所進行之處理已結束的情況時(步驟S707，YES)，邊緣抽出參數產生部113係結束邊緣抽出參數產生處理。當存在有尚未結束處理之區段的情況時(步驟S707，NO)，邊緣抽出參數產生部113，係前進至步驟S708處，並將計數器S之值作「1」的增加，之後，前進至步驟S702，並繼續進行處理。

圖8，係為對於在本實施形態之圖案檢查裝置的演算處理裝置110中所包含之邊緣抽出參數產生部113之動作中的輝度曲線產生處理中之輝度曲線的取得方向作說明之圖。

相對於所注目之第N個的基準邊緣802之輝度曲線的取得方向，係作為與在基準邊緣802之位置處的區段800之切線方向相垂直的方向，而求取出來。例如，只要使用在區段800上而身為基準邊緣802之前一個的基準邊緣之基準邊緣801的座標、和在區段800上而身為基準邊緣802之後一個的基準邊緣之基準邊緣803的座標，而求取出來即可。當基準邊緣801之座標為(X1，Y1)、基準邊緣803之座標為(X3，Y3)的情況時，只要首先作為以使向量(X3-X1，Y3-Y1)之長度成為1的方式來作了正規化的向量(TX，TY)，來求取出相當於在基準邊緣802處之區段800之切線的直線810之方向向量，接著，將身為與直線810相垂直之直線的直線820之方向向量(DX，DY)，作為(-TY，TX)而求取出來即可。輝度曲線，係在直線820上，將關於位置之座標原點作為基準圖案802之位置，來作為1維之函數而產生之。區間823，係為曲線取得區間。在本實施例中，針對基準邊緣802，係將從朝向負側而離開了特定之距離R的點821起直到朝向正側而離開了特定之距離R的點822為止，作為曲線取得區間823。輝度曲線，係在曲線取得區間823內，藉由以副像素間隔(例如0.5像素間隔)來對於像素值作取樣一事，而 產生之。另外，關於像素值之取樣，例如係只要使用雙線性內插等之周知之手法來進行即可。

圖9，係為對於在本實施形態之演算處理裝置110中所包含之邊緣抽出參數產生部113之動作中的相關於初期參數算出處理之動作作說明的流程圖。

在步驟S901中，邊緣抽出參數產生部113，係將身為用以對於作為處理之對象的區段進行辨識之計數器之計數器S的值設為「0」。

在步驟S902中，邊緣抽出參數產生部113，係將身為用以對於作為處理之對象的基準邊緣進行辨識之計數器之計數器N的值設為「0」。

在步驟S903中，邊緣抽出參數產生部113，係在關連於第S個的區段之第N個的基準邊緣之輝度曲線中，求取出初期參數算出區間。初期參數算出區間，係只要作為「在上方成為凸之1個的區間和其之兩側的在下方成為凸之區間之間的和集合中，包含有基準邊緣者」而求取出來即可。

當無法發現到此種區間的情況時、亦即是當基準邊緣之近旁的像素之像素值為如同僅具有雜訊準位程度之參差一般的程度而為平坦的情況時，由於係成為「在曲線取得區間內並無法發現適於作為測長邊緣之部分」因此，係為了在後述之步驟S1401之處理中將其判定為缺陷候補，而在初期參數算出區間之兩端處預先加入例外值，以成為使測長邊緣不會被與基準邊緣附加有對應。另外， 關於其是否為平坦一事的判定，係可藉由以配方等所指定了的特定之臨限值來作判定，亦可藉由周知之方法來使用根據檢查畫像而另外作了推測的雜訊準位而進行判定，亦可使用其他之方法來進行判定。

在步驟S904中，邊緣抽出參數產生部113，係求取出在初期參數算出區間內之正側最小值和負側最小值以及最大值。

在步驟S905中，邊緣抽出參數產生部113，係算出在第S個的區段之第N個的基準邊緣處之初期參數並作登錄。

在步驟S906中，邊緣抽出參數產生部113，係藉由對於計數器N和基準邊緣之個數NS作比較，來判定對於必要之個數的基準邊緣所進行之處理是否結束。當對於必要之個數的基準邊緣所進行之處理已結束的情況時(步驟S906，YES)，邊緣抽出參數產生部113係前進至步驟S908之處理。當存在有尚未結束處理之基準邊緣的情況時(步驟S906，NO)，邊緣抽出參數產生部113，係前進至步驟S907處，並將計數器N之值作「1」的增加，之後，前進至步驟S903，並繼續進行處理。

在步驟S908中，邊緣抽出參數產生部113，係藉由對於計數器S和代表區段之個數的計數器MS作比較，來判定對於必要之個數的區段所進行之處理是否結束。當對於必要之個數的區段所進行之處理已結束的情況時(步驟S908，YES)，邊緣抽出參數產生部113係結束初 期參數算出處理。當存在有尚未結束處理之區段的情況時(步驟S908，NO)，邊緣抽出參數產生部113，係前進至步驟S909處，並將計數器S之值作「1」的增加，之後，前進至步驟S902，並繼續進行處理。

圖10，係為對於在本實施形態之圖案檢查裝置的演算處理裝置110中所包含之邊緣抽出參數產生部113之動作中的初期參數算出處理中之初期參數的算出方法作說明之圖。

初期參數，係使用在輝度曲線1000上而達成負側最小值之點1001的曲線取得區間內之位置1011、達成正側最小值之點1002的曲線取得區間內之位置1012、達成最大值之點1003的曲線取得區間內之位置1013、以及負側最小值VBM、正側最小值VBP、最大值VT，而計算出來。區間1020，係為在曲線取得區間中，成為與邊緣抽出參數之定義區域〔-1.0，1.0〕相對應的值區域之區間。在曲線1000中之基準邊緣的位置之像素值，係為像素值VC。對應於像素值VC之邊緣抽出參數，係成為初期參數。另外，從像素值而成為邊緣抽出參數之轉換，係依據圖11之定義來進行。

圖11，係為對於本實施形態中之邊緣抽出參數之值的意義作說明之圖。

與僅使用輝度曲線之山峰的單側(關於相對於達成最大值之點而使用何側一事，係藉由配方等來指定)的先前技術之臨限值法相異，在本實施形態中，由於輝度 曲線係使用達成最大值之點1003的兩側，因此，作為臨限值之定義區域，係並非設為〔0%，100%〕之值，而是亦包含負值地將〔-1.0，1.0〕作為定義區域。又，為了確保在輝度曲線上之點處的值之連續性，係將對應於負側最小值之邊緣抽出參數1101之值設為「-1」，並將對應於最大值之邊緣抽出參數1102之值設為「±0」，且將對應於正側最小值之邊緣抽出參數1103之值設為「+1」。符號之正負，係依據相對於達成最大值之點1003的曲線取得區間內之位置1013的大小關係而作定義。

例如，對應於邊緣抽出參數1104之邊緣的位置，係成為身為與輝度曲線1000之間的交點1124之位置的位置1114，對應於邊緣抽出參數1105之邊緣的位置，係成為身為與輝度曲線1000之間的交點1125之位置的位置1115。此些之位置，由於係被定義為以基準邊緣之位置802作為原點的1維之座標系，因此係直接成為與該基準邊緣相對應的EPE之值。在本實施例中，由於檢查部115之處理係設為僅基於EPE之值所進行的處理，因此，係並不需要使用方向向量(DX，DY)來算出2維之輪廓形狀，但是，當需要算出2維之輪廓形狀的情況時，係只要使用方向向量(DX，DY)和EPE之值來進行座標轉換即可。此時，亦可因應於需要，而施加用以消除自我交叉之處理。

另外，從像素值V來得到邊緣抽出參數之轉換，係只要當達成像素值V之位置為較達成最大值之位置

1013而更小的情況時，如同「(V-VT)/(VT-VBM)」一般地來進行轉換，並當達成像素值V之位置為較達成最大值之位置1013而更大的情況時，如同「(VT-V)/(VT-VBP)」一般地來進行轉換即可。

圖12，係為對於在本實施形態之演算處理裝置110中所包含之邊緣抽出參數產生部113之動作中的初期參數平滑化處理中所使用之權重函數之例作展示之圖。

曲線1201，係為以若是△p之絕對值越小則權重會變得越大的方式所定義之平滑的函數。△p，係為初期參數之函數，在本實施例中，係假設初期參數之理想值為「0.0」，並使用初期參數之值本身。作為曲線1201之具體性的例子，例如只要使用「0.5+0.5×cos(π．|△p|)」即可。當將初期參數之理想值設為「0.0」以外的情況時，係構成為：當與理想值之間的差分為較「-1.0」更小的情況時，係設為「-1.0」，當與理想值之間的差分為較「1.0」更大的情況時，則係設為使△p之絕對值會成為「1.0」以下。另外，作為曲線1201所使用之函數，係並不被限定於所例示者。

圖13，係為對於本實施形態中之初期參數和邊緣抽出參數的例子作展示之圖。

當圖13(a)中所示之基準圖案作了描繪的曲線1301、和相當於圖13(b)中所示之相當於白色帶(whiteband)的山稜之曲線1302，實際上為如同圖13(c)一般而相重疊的情況時，用以在曲線1301之位置處而抽出邊緣的參 數、亦即是初期參數，例如係成為如同曲線1312一般。將此曲線1312使用以圖12之曲線1201所展示之權重函數和特定之尺寸的窗來取得了加權平均後所得的曲線，係為曲線1313，此曲線1313，係成為作為初期參數平滑化處理S603之結果所得到的邊緣抽出參數。在輪廓線形成部114之處理、亦即是步驟S203之處理中，由於係對於基準邊緣之每一者，而使用與該基準邊緣相對應之邊緣抽出參數來抽出邊緣，因此，在正常部處，由於初期參數和作了平滑化後之結果的參數之間的差異係為小，故而邊緣係在基準圖案之近旁處而被抽出，在缺陷部處，則由於初期參數和作了平滑化後之結果的參數之間的差異係為大，故而邊緣係成為在從基準圖案而離開了的位置處而被抽出。針對曲線1313、亦即是在求取出邊緣抽出參數時所使用之窗的尺寸，係使用在檢查用之配方中所記載之值，或者是使用操作者經由操作終端120所具備之輸入手段而輸入之值。當窗之尺寸相對性為小的情況時，相對於窗之尺寸相對性為大的情況，係在更接近基準圖案之位置處而抽出測長邊緣，當窗之尺寸相對性為大的情況時，相對於窗之尺寸相對性為小的情況，係以表現出更細微之凹凸的方式而抽出測長邊緣，因此，窗的尺寸，只要考慮所欲檢測出之缺陷的大小來作設定即可。

另外，在求取出邊緣抽出參數時所使用的窗之尺寸，係亦可因應於基準圖案之形狀而使用相異之值。例如，係亦可構成為在直線部分和角隅部分處而使用相異 之值。設為此種構成之目的，係在於：由於當將基準圖案以根據布局圖案來將角部鈍化的方式而作成的情況時，可以預想到於角的部份處之乖離係會變大，因此係藉由將角的部份之窗的尺寸縮小來降低在該部分處之缺陷檢測感度之故。

〔在圖案檢查裝置之演算處理裝置110中所包含之檢查部115的動作〕

接著，參考圖14乃至圖16，針對檢查部115的動作作說明。

圖14，係為對於在本實施形態之圖案檢查裝置的演算處理裝置110中所包含之檢查部115之動作作展示的流程圖。在本實施形態中，檢查部115，係將相較於設計資料而形狀變形為大的部份，作為缺陷區域而檢測出來並作輸出。

若是開始缺陷判定處理，則首先，檢查部115，係在步驟S1401中，將EPE成為第1臨限值以上之基準邊緣，作為缺陷候補而抽出，並登記在缺陷候補之清單中。第1缺陷判定臨限值，係為相當於「視為缺陷發生風險為高之與設計資料間的乖離量」之值，作為具體性之值，係使用在檢查用之配方中所記載之值，或者是使用操作者經由操作終端120所具備之輸入手段而輸入之值。另外，「視為缺陷發生風險為高之與設計資料間的乖離量」，係為相當於在先前技術中作為「公差」而賦予之值 者。

缺陷候補之清單，係為具有最終會作為缺陷區域而被輸出之可能性的基準輪廓線上之區間的資訊，並構成為對於各缺陷候補而保持如同「第S個的區間之從第Ns個的基準邊緣起直到第Nt個的基準邊緣為止」一般之資訊者。缺陷候補之清單的內容，係在步驟S1401乃至S1403之處理中，藉由檢查部115而被適宜作更新，與在到達了步驟S1404之處理的階段時而仍殘留於缺陷候補之清單中的區間相對應之場所，最終係作為缺陷區域而被輸出。

另外，於在步驟S903之處理中由於無法發現到初期參數算出區間等等的理由而並未被與測長邊緣附加有對應之基準邊緣處的EPE之值，係視為無限大來作處理。

接著，檢查部115，係在步驟S1402中，將缺陷候補擴張為亦包含有EPE為第2缺陷判定臨限值以上之基準邊緣。第2缺陷判定臨限值，係為較第1缺陷判定臨限值而更小之值，並使用在檢查用之配方中所記載之值，或者是使用操作者經由操作終端120所具備之輸入手段而輸入之值。檢查部115，係對在缺陷候補之清單中的相對應之缺陷候補的資訊進行更新(亦即是，將區間擴張)，並當複數之缺陷候補成為相連續之區間的情況時，將該些複數之缺陷候補統合為1個區間，而將前述複數之缺陷候補從缺陷候補之清單除外，並且將統合後之區間追 加至缺陷候補之清單中。

步驟S1402之處理，係為用以對於像是起因於測長輪廓線之形狀的細微之凹凸而導致缺陷區域被分段並且在後述之使用有第3缺陷判定臨限值的判定中被判定為虛報一般的誤判定作抑制的處理。另外，第2缺陷判定臨限值，係亦可使用像是利用判別分析法(Ohtsu's method)來求取出正常部之EPE的平均值和標準差並使用該些之值來進行算出等的統計性之方法，而求取出來。

接著，檢查部115，係在步驟S1403中，針對被登記在缺陷候補之清單中之各個的缺陷候補，而判定其是否為虛報，當為虛報的情況時，將其從缺陷候補之清單而除外。具體而言，係使用相當於所欲檢測出之缺陷之大小的第3缺陷判定臨限值，來判定被抽出的缺陷候補是否為在基準輪廓線上而具備有特定之長度，再將在基準輪廓線上而未滿特定之長度的缺陷候補，作為虛報而除外。作為「長度」，例如，係使用基準邊緣之個數。

接著，檢查部115，係在步驟S1404中，將缺陷候補作統合，並作成缺陷資訊。具體而言，係將所抽出的缺陷候補中之於畫像上而為相互接近者，統合為1個的缺陷區域，並且求取出統合後之缺陷區域的外接矩形，再將該外接矩形之中心位置作為缺陷之位置，並將外接矩形之大小作為缺陷之大小，而進行登記。另外，當並不需要將被輸出之缺陷區域的數量減少的情況時，係可省略將缺陷區域作統合的處理。

在步驟S1404之處理結束後，檢查部115，係結束缺陷判定處理。

圖15，係為對於在本實施形態之圖案檢查裝置的演算處理裝置110中所包含之檢查部115之動作作直觀性說明之圖。於圖15中，圖15(a)係為對於缺陷判定處理之初期狀態作展示之圖，圖15(b)係為對於使用第1缺陷判定臨限值而檢測出了缺陷候補的狀態作展示之圖，圖15(c)係為對於使用第2缺陷判定臨限值而將缺陷候補作了擴張的狀態作展示之圖。

缺陷判定處理，係從圖15(a)一般之初期狀態起，藉由對於身為基準輪廓線1500上之基準邊緣(例如基準邊緣1501)和對應於該基準邊緣之測長邊緣(例如測長邊緣1511)間之距離的EPE之值依序作參照，而進行之。

在步驟S1401之處理中，EPE成為第1臨限值以上之基準邊緣，係作為缺陷候補而被抽出。於圖15(b)之情況，身為EPE成為第1缺陷判定臨限值1521以上的基準邊緣之基準邊緣1502、基準邊緣1503、基準邊緣1504、基準邊緣1505以及基準邊緣1506，係作為缺陷候補而被抽出。

在步驟S1402之處理中，缺陷候補係被擴張為亦包含有EPE成為第2臨限值以上之基準邊緣。於圖15(c)之情況，係沿著基準輪廓線1500，而對於與身為作為缺陷候補而被作了抽出的基準邊緣之基準邊緣1502、基準邊緣1503、基準邊緣1504、基準邊緣1505以及基準 邊緣1506相鄰接之基準邊緣的EPE依序作參照，並將缺陷候補一直擴張至EPE會成為較第2缺陷判定臨限值1522而更小的基準邊緣之前之基準邊緣。藉由此種擴張所得到之缺陷候補，係為缺陷候補1530以及缺陷候補1531。

在步驟S1403之處理中，係針對缺陷候補1530以及缺陷候補1531，而判定其是否為虛報。在本實施形態中，由於係藉由對於在基準輪廓線上之長度作觀察，來判定其是否為虛報，因此，例如，當第3缺陷判定臨限值為「5」的情況時，長度為「8」之缺陷候補1530係並不會被判定為虛報，而最終係作為缺陷來輸出，但是，長度為「3」之缺陷候補1531，則係被判定為虛報，並從缺陷候補之清單而除去。

圖16，係為對於從本實施形態之圖案檢查裝置所輸出的檢查結果之畫像之內容作說明之圖。檢查結果之畫像，係基於作為參考圖14乃至圖15所說明了的缺陷判定處理之結果而得到的缺陷資訊，來藉由檢查部115而產生之，並例如藉由演算處理裝置110而被顯示在操作終端120所具備之畫像顯示裝置處。

在本實施形態中，若是描繪基準輪廓線，則係成為如同圖16(a)所示一般之畫像，當檢查畫像為如同圖16(b)一般而得到了的情況時，檢查部115，係將如同圖16(c)或圖16(d)中所示一般之畫像，作為檢查結果之畫像而產生之。另外，圖16(b)之檢查畫像，係為展示在畫 像中包含有並非為正常之圖案的狀況者。亦即是，係展示有下述一般之狀況：圖案圖形1601係全體性而言為細，而圖案圖形1602則係可見到有一部分會被作為缺陷而檢測出來之程度的變粗之部分。

圖16(c)，係為用以讓操作終端120之操作者對相關於所檢測出之缺陷區域之資訊作確認的畫像。檢查部115，在該畫像之左上區域1611處，係將對應於缺陷區域之區域的檢查畫像切出並作描繪，在右上區域1612處，係將對應於缺陷區域之區域的基準圖案切出並作描繪，在右下區域1613處，係將對應於缺陷區域之區域的測長輪廓線和基準圖案作重疊描繪，在左下區域1614處，係將具體性地被判定為缺陷之場所1622作描繪，藉由此，來產生該畫像。另外，缺陷場所1622，係對應於圖16(b)之檢查畫像中的圖案圖形1602之變粗的部份。缺陷場所1622之描繪，例如，係只要藉由將以在缺陷場所中所包含之基準輪廓線和與其相對應之測長輪廓線以及將相對應之基準邊緣和測長邊緣作了連結的直線所包圍之區域塗黑一事來實施即可，但是，缺陷場所1622之描繪方法，係並不被限定於此，例如，亦可採用像是在進行了關連於缺陷場所之輪廓線的描繪之後再使用形態濾鏡(Morphological Filtering)之類的方法。

圖16(d)，係為用以讓操作終端120之操作者對於各局部區域之邊緣抽出參數為從平均值而作了何種程度之乖離一事作確認的畫像。檢查部115，係對於各基準 邊緣，而計算出「與該基準邊緣相對應之邊緣抽出參數」和「邊緣抽出參數之基準值(例如，將與各基準邊緣相對應之邊緣抽出參數作了平均之值)」之間的差之絕對值，並當所算出之值相對性而言為大的情況時，將該基準邊緣以相對性而言為較粗或者是相對性而言為大的像素值來進行描繪，且當所算出之值相對性而言為小的情況時，將該基準邊緣以相對性而言為較細或者是相對性而言為小的像素值來進行描繪，藉由此而產生如同圖16(d)一般之畫像。在藉由此種方法所產生的圖16(d)之畫像中，與圖16(b)之檢查畫像中而全體性而言為細的圖案圖形1601相對應之部分，係成為粗線部分1631，圖16(b)之檢查畫像中的圖案圖形1602之較粗的部份，係成為粗線部分1632，如此這般地，而以能夠作視覺性之掌握的形態來作表現。因此，係可使用在例如對於擊射內之曝光條件的參差作觀察並進行像是「在晶片之此處附近的圖案形狀係容易成為不安定」之類的分析之用途或者是對於掃描器之異常的有無進行確認的用途等之中。另外，亦可構成為代替邊緣抽出參數，而使用初期參數(亦即是，邊緣抽出參數之初期值)，並產生與圖16(d)相同之畫像。又，亦可構成為將邊緣抽出參數自身作為用以判定是否為缺陷區域之1個的評價指標，並將邊緣抽出參數為與其他部分相異的部份判定為缺陷區域而輸出。

如此這般，藉由對於邊緣抽出參數作注目並產生畫像，係能夠根據與由圖案間之尺寸的評價所致之缺 陷判定相異的觀點，來抽出可預測到相對於其他之圖案區域而相對性而言缺陷發生風險係為更高的圖案場所。

以上，若依據本發明之第1實施形態，則藉由構成為：使用檢查畫像和基準輪廓線，而以使正常部的邊緣會在基準輪廓線之近旁處而被抽出的方式來產生用以從檢查畫像而抽出邊緣之邊緣抽出參數，再針對基於所產生了的邊緣抽出參數而從檢查畫像所求取出之邊緣和基準邊緣作比較，來進行檢查，係能夠降低雜訊等之影響，並提升檢查結果之信賴性。特別是，在進行檢查時，由於係能夠將起因於在製造被檢查圖案時之擊射內的焦距和曝光量的參差所導致之大區域性的形狀變形之影響，因此對於尋找遮罩缺陷之用途而言係為合適。

另外，亦可構成為：具備將作為邊緣抽出參數產生部104所產生之邊緣抽出參數之值而為適當的值之範圍作輸入的範圍指定部，而使操作終端120之操作者能夠對於邊緣抽出參數之值的範圍作指定。藉由設為此種構成，係能夠對起因於使用落在被判斷為作為邊緣抽出參數之調整範圍而為適當的範圍之外而產生了的邊緣抽出參數而抽出邊緣一事所導致的並未將原本應作為缺陷而檢測出來的部分檢測出來並成為虛報的現象作抑制。作為邊緣抽出參數產生部104所產生之邊緣抽出參數之值而為適當的值之範圍，係亦可構成為藉由檢查用之配方來作指定。

又，在前述實施形態中，作為從初期參數而求取出邊緣抽出參數之方法，雖係使用了加權平均，但 是，作為從初期參數而求取出邊緣抽出參數之方法，係並不被限定於此，亦可構成為使用曲線近似等之其他的手法而求取出來。

又，在前述實施形態中，雖係構成為使△p之值以「0.0」作為理想值而進行了求取，但是本發明之實施形態係並不被限定於此，例如，亦可將每一圖案圖形或者是每一檢查畫像之初期參數的平均值作為理想值而求取出來。

又，在前述之實施形態中，雖係構成為對於每一基準邊緣而分別求取出1個的邊緣抽出參數，但是，本發明之實施形態係並不被限定於此，例如，亦可構成為以圖案圖形單位來求取出1個的邊緣抽出參數。具體而言，例如，係可將隸屬於圖案圖形之基準邊緣的初期參數之平均值作為邊緣抽出參數，或者是亦可對於會使相對於基準輪廓線之測長輪廓線的合致成為最佳之邊緣抽出參數進行探索。藉由設為此種構成，係能夠對於測長邊緣被過度地擬合(fitting)於基準邊緣的現象作抑制。同樣的，當想定為曝光條件為在檢查畫像內而為一定的情況時，亦可構成為作為檢查畫像之全體而求取出1個的邊緣抽出參數。

又，測長輪廓線和基準輪廓線間之比較的方法，以及檢查結果之輸出形態和輸出目標，係並不被限定於在圖14乃至圖16以及相對應之說明中所例示者，而可因應於用途來作各種之變更。例如，關於檢查結果之輸出 形態，係可為用以進行目視確認之例示以外的畫像資訊，亦可為用以進行分析等之像是缺陷區域之座標或大小、缺陷種類、判定之信賴度之類的資訊，亦可為將該些之雙方附加有關連而進行輸出之類的資訊。又，檢查結果之輸出目標，係並不被限定於操作終端120，而亦可為外部之記憶裝置，亦可為像是透過網路來送訊至其他的系統處一般之構成。

又，本實施形態，係亦可使用在例如進行在光微影工程後和蝕刻工程後之圖案形狀的比較等之相異之工程間的圖案形狀之比較中。例如，係只要構成為使用於兩者中為共通之設計資料來進行檢查即可。或者是，亦可構成為將由其中一方所形成之輪廓線作為基準輪廓線，並對於另外一方進行檢查。當進行相異工程間之圖案形狀之比較的情況時，由於一般而言輪廓形狀係會互為相異，因此，藉由如同本發明一般地構成為使用有從檢查畫像而適應性地求取出來之邊緣抽出參數的處理，相較於使用預先賦予之邊緣抽出參數的情況，係能夠使檢查結果之信賴性提昇。另外，在適用於相異之工程間的圖案形狀之比較的情況中，當構成為將從其中一方所形成之輪廓線作為基準輪廓線來對於另外一方進行檢查的情況時，由於本實施形態之其中一個特徵係為「能夠對於輕微之粗度的影響作抑制」，因此，根據此點，係以將相對性而言粗度為較小一方之輪廓線作為基準輪廓線為合適。故而，係以將蝕刻工程後之圖案形狀作為基準輪廓線並對於光微影工程後之光 阻劑的圖案形狀進行評價為理想。另外，當想定為在相異工程之圖案形狀間係存在有設計上之差異的情況時，藉由先進行使基準輪廓線作與所想定之差異相對應之量的膨脹或者是縮小，之後再進行處理，係能夠使檢查結果之信賴性更進一步的提升。

〈第1實施形態之第1變形例〉

以下，針對第1實施形態之第1變形例，參考圖17乃至圖25以及圖43來作說明。本變形例，係為針對下述一般之情況、亦即是當與基準圖案間之乖離為大，而在步驟S903之處理中無法發現初期參數算出區間的情形中而想要更加正確地掌握缺陷場所之形狀的情況，以及在發生有架橋或者是縮頸的情形中想要並不僅是將該區域作為缺陷區域而檢測出來且亦能夠一同進行「架橋」或「縮頸」等之缺陷種類之判別的情況時，而為特別合適之例。

本變形例之圖案檢查裝置，相對於第1實施形態之圖案檢查裝置，主要是在輪廓線形成部114的動作中有所差異。具體而言，在本變形例中，輪廓線形成部114係在藉由以邊緣抽出參數產生處理所產生了的邊緣抽出參數來形成了缺陷檢測用之測長輪廓線之後，實施測長輪廓線修補處理。因此，以下，係針對測長輪廓線修補處理作詳細說明。

圖17，係為對於在本實施形態之變形例的演算處理裝置中所包含之輪廓線形成部114之動作中的相關 於測長輪廓線修補處理之動作作說明的流程圖。

若是開始測長輪廓線修補處理，則輪廓線形成部114，係在步驟S1701中，使用相當於曲線之峰值位置的邊緣抽出參數(亦即是「0.0」)，來形成第1畫像輪廓線。所謂畫像輪廓線，係為將畫像上之明亮部分相互連接所形成的輪廓線，並為在將像素值視為高度時而相當於山稜(稜線)的輪廓線。在本實施形態中，係構成為：作為輪廓畫像(亦即是將形成畫像輪廓線之像素的像素值設為「1(前景)」並將其以外之像素的像素值設為「0(背景)」所得的畫像)，而以像素單位來進行管理，當成為需要副像素精確度之座標的情況時，則於該情況下而藉由內插計算來求取出座標值。但是，亦可構成為使用周知之方法(例如專利文獻1等)來預先作為具有副像素之座標精確度的輪廓線而產生之，並藉由周知之資料構造而作為幾何資訊來進行管理。第1畫像輪廓線，係藉由針對存在有相對應之測長邊緣之各個的基準邊緣，而1個1個地使用相當於曲線之峰值位置的邊緣抽出參數來將邊緣抽出，而形成之。另外，當分別與相互鄰接之基準邊緣相對應的畫像邊緣(在本實施形態中，係指構成畫像輪廓線之像素，但是，當構成為作為幾何資訊來進行管理的情況時，係亦有指副像素精確度之邊緣之位置的情形)，在輪廓畫像上係並不會成為同一像素或者是並不會成為相鄰接之像素的情況時，係構成為將該些像素之間例如藉由直線來作內插以保持連結性。

接著，在步驟S1702中，輪廓線形成部114，係將檢查畫像作2值化並形成畫像輪廓線候補區域。具體而言，係將當使檢查畫像作了2值化時之隸屬於像素值為大之側的級別之像素的集合，作為畫像輪廓線候補區域。形成畫像輪廓線候補區域之處理，係只要使用周知之方法來實施即可。例如，係可基於使用以判別分析法(Discriminant analysis；Ohtsu's method)為首之周知的臨限值決定方法所求取出之臨限值，來將檢查畫像2值化，亦可藉由動性臨限值處理來針對檢查畫像之各部分區域之每一者而求取出相異之臨限值，並進行2值化。又，在求取臨限值時，係亦可構成為使用第1畫像輪廓線之資訊。

接著，在步驟S1703中，輪廓線形成部114，係根據畫像輪廓線候補區域和第1畫像輪廓線而藉由附有遮罩之細線化處理來形成第2畫像輪廓線。具體而言，係在檢查畫像之座標系上，將畫像輪廓線候補區域和第1畫像輪廓線作重疊描繪，並且在將第1畫像輪廓線之位置作了保持的狀態下來進行細線化，再將所得到的細線上之像素中的並未被包含於第1畫像輪廓線中之像素的集合，作為第2畫像輪廓線。另外，針對附有遮罩之細線化處理的詳細，係於後再作詳細敘述(參考圖18)。

接著，在步驟S1704中，輪廓線形成部114，係根據基準輪廓線，而求取出與缺陷區間之兩端相對應的第1畫像輪廓線上之2點。具體而言，係對於作為有向圖而被作保持之基準輪廓線上的基準邊緣依序作探索，並將 與滿足「雖然存在有與自身相對應之第1畫像邊緣，但是係並不存在有與自身之下一個的基準邊緣相對應之第1畫像邊緣」的條件之基準邊緣相對應之第1畫像邊緣，作為「缺陷區間之起點」而求取出來，且將與滿足「雖然存在有與自身相對應之第1畫像邊緣，但是係並不存在有與自身之前一個的基準邊緣相對應之第1畫像邊緣」的條件之基準邊緣相對應之第1畫像邊緣，作為「缺陷區間之終點」而求取出來。所求取出之「缺陷區間之起點」以及「缺陷區間之終點」，係將此些作為一組並預先登記在缺陷區間之清單中。具體而言，係只要將「從第S個的區段之第Ns個的基準邊緣起直到第Nt個的基準邊緣為止」的資訊預先作登記即可。缺陷區間之清單，係在步驟S1705之缺陷內測長輪廓線修補處理以及步驟S1706之缺陷間測長輪廓線修補處理中而被作參照。另外，依存於在取得檢查畫像時之視野(FOV)，也可能會有僅存在缺陷區間之起點或終點的其中一者之情形。於此種情況，在登記於缺陷區間之清單中時，當並不存在有起點的情況時，係於起點側之識別元Ns中儲存例外值，當並不存在有終點的情況時，係於終點側之識別元Nt中儲存例外值。就算是當僅存在有缺陷區域之起點或終點之其中一者的情況時亦將其預先登記在缺陷區間之清單中的原因，係在於在步驟S1706之缺陷間測長輪廓線修補處理中仍會有被作使用的可能性之故。被登記在缺陷區間之清單中的缺陷區間之數量，由於係在步驟S1705之缺陷內測長輪廓線修補處理以 及步驟S1706之缺陷間測長輪廓線修補處理中會被作參照，因此，例如係將保持缺陷區間之數量的計數器KT，於測長輪廓線修補處理之開始時先初期化為「0」，並當在缺陷區間之清單中登記缺陷區間時，將該計數器KT之值亦作「1」的增加，而在步驟S1704之處理中預先作計數。

在步驟S1704之處理結束後，輪廓線形成部114，係在步驟S1705中，進行參考圖19而於後再作詳細敘述之缺陷內測長輪廓線修補處理，並進而在步驟S1706中，進行參考圖20而於後再作詳細敘述之缺陷間測長輪廓線修補處理，之後，結束測長輪廓線修補處理。

圖18，係為對於在本實施形態之變形例的演算處理裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的相關於在測長輪廓線修補處理中之附有遮罩之細線化處理之動作作說明之圖。

圖18(a)，係為對於第1畫像輪廓線被作了描繪的狀態作展示之圖，被作了塗黑的像素，係對應於構成第1畫像輪廓線之像素。圖18(b)，係為除了第1畫像輪廓線以外亦更進而將畫像輪廓線候補區域作了重疊描繪之圖，以粗線來作了描繪的像素，係對應於構成畫像輪廓線候補區域之像素。圖18(c)，係為對於進行了附有遮罩之細線化處理後的結果作展示之圖，被以粗線來作描繪並作了塗黑的像素，係對應於構成第2畫像輪廓線之像素。如此這般，附有遮罩之細線化處理，其目的係在於將與第1 畫像輪廓線相連接的第2畫像輪廓線，在將第1畫像輪廓線之位置作了保持的狀態下而求取出來。

作為從圖18(b)而作成圖18(c)之方法，係只要使用周知之手法即可，在本實施形態中，作為其中一例，係使用Hilditch之細線化演算法。此時，係構成為：預先將成為更新對象之像素(亦即是有可能會因為細線化處理而從前景改變為背景之像素)，以逐行掃描(raster)順序(從左上至右下)來預先登記在清單中，並例如在第奇數次之反覆處理中對於清單進行從開頭起一直探索至尾端的處理、在第偶數次之反覆處理中對於清單進行從尾端起一直探索至開頭的處理等，來從相異之方向而逐漸對於粗線狀之區域作切削，以使其逐漸成為細線狀。此時，收斂判定，係將第奇數次之反覆處理和第偶數次之反覆處理作為一組，並在每次結束第偶數次之處理時而實施之。藉由在成為更新對象之像素的清單中並不登記構成第1畫像輪廓線之像素，係能夠在將第1畫像輪廓線之位置作了保持的狀態下而進行細線化。

另外，當第1畫像輪廓線包含有閉路，而該閉路之內部全體為成為畫像輪廓線候補區域的情況時，針對該畫像輪廓線候補區域，係並不會被細線化而成為殘留。針對此，為了達成在本實施形態中之測長輪廓線修補處理的目的，係只要預先實施如同下述一般之處理即可。亦即是，在圖18(c)之狀態下，將構成第1畫像輪廓線之像素除去，並將構成第2畫像輪廓線之像素分解成連結成 分。在所得到的連結成分中，由於在測長輪廓線修補處理中所需要者，係僅為將在第1畫像輪廓線中之2個以上的端點作連結之連結成分，因此，係將構成無法將第1畫像輪廓線中之2個以上的端點作連結之連結成分的像素，從第2畫像輪廓線而削除。於此，所謂在第1畫像輪廓線中之端點，係指僅與構成第1畫像輪廓線之1個的像素相鄰接一般之構成第1畫像輪廓線之像素。

圖19，係為對於在本實施形態之變形例的演算處理裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的相關於測長輪廓線修補處理中之缺陷內測長輪廓線修補處理的動作作說明之流程圖。缺陷內測長輪廓線修補處理，係為當雖然起因於「由於所欲求取之測長邊緣的位置係從基準邊緣而大幅度的乖離，因此在步驟S903之處理中係並無法發現初期參數算出區間」等的理由而導致成為缺陷區間，但是卻能夠藉由對於取得輝度曲線之區間作適當的設定一事來將測長邊緣與基準邊緣附加有對應地而求取出來的情況時，所進行的處理，並為藉由反覆進行「針對缺陷區間內之各基準邊緣，而利用畫像輪廓線來求取出取得輝度曲線之區間，再使用被作了內插的邊緣抽出參數，來求取出測長邊緣」之處理而對於測長輪廓線進行修補的處理。關於缺陷內測長輪廓線修補處理之直觀性的說明，係參考圖21乃至圖23而於後再作詳細敘述。

若是開始缺陷內測長輪廓線修補處理，則輪廓線形成部114，首先係在步驟S1901中，將用以對於作 為處理之對象的缺陷區間進行辨識之計數器K的值設為「0」。

接著，在步驟S1902中，輪廓線形成部114，係在第2畫像輪廓線上，求取出將與第K個的缺陷區間之起點相對應的畫像邊緣和與第K個的缺陷區間之終點相對應的畫像邊緣作連結之最短路徑。具體而言，係只要將「與第K個的缺陷區間之起點相對應的畫像邊緣」和「與第K個的缺陷區間之終點相對應的畫像邊緣」以及「第2畫像邊緣」之各個作為頂點，並將在輪廓畫像上而於8近旁處作了鄰接之畫像邊緣彼此以邊來作連結，再作成以像素之中心間的距離作為邊的權重之附有權重之無向圖，而藉由Dijkstra法等之周知的手法而求取出來即可。

另外，在缺陷區間之清單中，當作為第K個的缺陷區間之起點或者是終點的識別元而登記有例外值的情況時，係並不進行求取出最短路徑的處理，而是視為「無法發現最短路徑」並前進至步驟S1903之處理。

接著，在步驟S1903中，輪廓線形成部114，係根據步驟S1902之處理的結果，來判定是否發現到最短路徑。當發現到最短路徑的情況時(步驟S1903、YES)，輪廓線形成部114，係前進至步驟S1904之處理，並開始第K個的缺陷區間之修補處理。當並未發現到最短路徑的情況時(步驟S1903、NO)，輪廓線形成部114，係視為第K個的缺陷區間之修補處理已結束，並前進至步驟S1908之處理。

在步驟S1904中，輪廓線形成部114，係將身為用以對於作為處理之對象的基準邊緣進行辨識之計數器N的值設為「0」。作為處理之對象的基準邊緣，係使第K個的缺陷區間之起點之下一個的基準邊緣對應於「N=0」，並於以下，依序將N的值1次增加1地來附加對應，直到到達第K個的缺陷區間之終點之前一個的基準邊緣處為止。

接著，在步驟S1905中，輪廓線形成部114，係針對被包含在第K個的缺陷區間中之第N個的基準邊緣，而求取出最短路徑上之對應點。最短路徑上之對應點，係只要先將所注目之第N個的基準邊緣之位置處的與基準輪廓線之切線方向相垂直的方向，與圖8同樣的而求取出來，之後，作為從前述所注目之第N個的基準邊緣起而朝向該垂直的方向延伸之直線和對應於前述最短路徑之部分的畫像輪廓線之間之交點而求取出來即可。

接著，在步驟S1906中，輪廓線形成部114，係針對被包含在第K個的缺陷區間中之第N個的基準邊緣，而在包含有最短路徑上之對應點的區間中，作成輝度曲線，並使用作了內插的邊緣抽出參數，來求取出測長邊緣。邊緣抽出參數之內插，係使用與對應於第K個的缺陷區間之起點的基準邊緣相對應之邊緣抽出參數、和與對應於第K個的缺陷區間之終點的基準邊緣相對應之邊緣抽出參數，而藉由線性內插來實施，但是，亦可使用像是將作參照之基準邊緣的數量增加並使用高次之內插式等等的線 性內插以外之手法來實施之。

在步驟S1907中，輪廓線形成部114，係藉由對於計數器N之值和在第K個的缺陷區間中所包含之基準邊緣之個數作比較，來判定是否結束了對於在第K個的缺陷區間中所包含之所有的基準邊緣之測長邊緣的算出。在第K個的缺陷區間中所包含之基準邊緣的個數，係只要根據第K個的缺陷區間之起點的識別元和終點的識別元來藉由計算而求取出來即可。當針對在第K個的缺陷區間中所包含之所有的基準邊緣而結束了測長邊緣之算出的情況時(步驟S1907、YES)，輪廓線形成部114，係將第K個的缺陷區間之修補處理視為結束，並將第K個的缺陷區間標示為「完成修補」，而前進至步驟S1908之處理。當存在有尚未結束測長邊緣之算出之基準邊緣的情況時(步驟S1907，NO)，輪廓線形成部114，係前進至步驟S1909處，並將計數器N之值作「1」的增加，之後，前進至步驟S1905，並繼續進行第K個的缺陷區間之修補處理。

在步驟S1908中，輪廓線形成部部114，係藉由對於計數器K之值和缺陷區間之個數KT作比較，來判定是否針對所有的缺陷區間而結束了修補處理。當針對全部的缺陷區間而結束了修補處理的情況時(步驟S1908、YES)，輪廓線形成部114係結束缺陷內測長輪廓線修補處理。當存在有尚未結束修補處理之缺陷區間的情況時(步驟S1908，NO)，輪廓線形成部114，係前進至步驟S1910處，並將計數器K之值作「1」的增加，之後，前進至步 驟S1902，並繼續進行處理。

圖20，係為對於在本實施形態之變形例的演算處理裝置中所包含之輪廓線形成部之動作中的相關於測長輪廓線修補處理中之缺陷間測長輪廓線修補處理的動作作說明之流程圖。缺陷間測長輪廓線修補處理，係為當成為縮頸或架橋之狀態的情況等之無法與基準邊緣附加對應地來求取出測長邊緣的情況時，所必要進行的處理，並為藉由反覆進行從與畫像邊緣附加有對應地所作成之輝度曲線而使用作了內插的邊緣抽出參數來求取出測長邊緣之處理，來對於測長輪廓線進行修補的處理。針對在缺陷間測長輪廓線修補處理之開始時而並非為已完成修補的缺陷區間，當在缺陷間測長輪廓線修補處理之結束時而為已完成修補的情況時，係可判別其係為縮頸或者是架橋之狀態，當在缺陷間測長輪廓線修補處理之結束時而並非為已完成修補的情況時，係可判別其係為起因於圖案之崩潰等而導致白色帶(whiteband)消失的狀態，如此這般，係能夠進行缺陷之種類的判別。關於係身為縮頸和架橋之何者的狀態一事，係只要根據測長輪廓線之修補部分為位置在缺陷部分之基準輪廓線的左右側之何側一事來判別即可。關於缺陷間測長輪廓線修補處理之直觀性的說明，係參考圖21、圖24、圖25以及圖43而於後再作詳細敘述。

若是開始缺陷間測長輪廓線修補處理，則輪廓線形成部114，首先係在步驟S2001中，將用以對於作為處理之對象的缺陷區間進行辨識之計數器K的值設為 「0」。

接著，在步驟S2002中，輪廓線形成部114，係判定第K個的缺陷區間是否為已完成修補。關於第K個的缺陷區間是否為已完成修補一事的判定，係只要根據第K個的缺陷區間是否被標示為「已完成修補」一事來判定即可。另外，判定之方法係並不被限定於此，例如，係亦可構成為根據在第K個的缺陷區間內之基準邊緣處測長邊緣是否被附加有對應一事來作判定。當第K個的缺陷區間為已完成修補的情況時(步驟S2002、YES)，輪廓線形成部114，係將相關於第K個的缺陷區間之修補處理視為結束，並前進至步驟S2009之處理。當第K個的缺陷區間係並非為已完成修補的情況時(步驟S2002、NO)，輪廓線形成部114，係前進至步驟S2003之處理。

在步驟S2003中，輪廓線形成部114，係在第2畫像輪廓線上，求取出將與第K個的缺陷區間之起點相對應的畫像邊緣和與其他的缺陷區間之終點相對應的畫像邊緣作連結之最短路徑。具體而言，係只要將「與第K個的缺陷區間之起點相對應的畫像邊緣」和「與並非為已完成修補之其他的缺陷區間之所有之終點相對應的畫像邊緣」以及「第2畫像邊緣」之各個作為頂點，並將在輪廓畫像上而於8近旁處作了鄰接之畫像邊緣彼此以邊來作連結，再作成以像素之中心間的距離作為邊的權重之附有權重之無向圖，而藉由Dijkstra法等之周知的手法而求取出來即可。

接著，在步驟S2004中，輪廓線形成部114，係判定是否發現到最短路徑。當發現到最短路徑的情況時(步驟S2004、YES)，輪廓線形成部114，係前進至步驟S2005之處理，並開始相關於第K個的缺陷區間之修補處理。當並未發現到最短路徑的情況時(步驟S2004、NO)，輪廓線形成部114，係視為相關於第K個的缺陷區間之修補處理已結束，並前進至步驟S2009之處理。於此，所謂「相關於第K個的缺陷區間之修補處理」，係指用以求取出將第K個的缺陷區間之起點和其他的缺陷區間之終點作連結的測長輪廓線之處理。

當發現到最短路徑的情況時，輪廓線形成部114，係在步驟S2005中，將所發現到的最短路徑以複數之修補用邊緣來作分割。將發現到的最短路徑藉由複數之修補用邊緣來作分割的處理，係為與在步驟S302以及圖5中所說明了的基準邊緣之抽出處理相同的處理。亦即是，係求取出所發現到的最短路徑之長度LK，並基於既定賦予之最大取樣間隔P，來算出針對該最短路徑之取樣間隔PK和修補用邊緣之個數NK。亦即是，當LK能夠被P所整除的情況時，係在將最短路徑作了(LK/P)之位置處，配置修補用邊緣。於此情況，PK係成為與P相等，NK係由於兩端被除去而成為(P/LK-1)。當LK不能被P所整除的情況時，係只要對於在將最短路徑作了(LK/P+1)等分之位置處配置修補用邊緣一事作考慮，而同樣的求取出來即可。

在步驟S2006中，輪廓線形成部114，係將用以對於作為處理之對象的修補用邊緣進行辨識之計數器N的值設為「0」。

在步驟S2007中，輪廓線形成部114，係針對被包含在第K個的缺陷區間中之第N個的修補用邊緣，而作成輝度曲線，並使用作了內插的邊緣抽出參數，來求取出測長邊緣。在缺陷間測長輪廓線修補處理中，由於係並不存在與缺陷區間相對應之部分的基準輪廓線，因此，輝度曲線之作成，係代替基準邊緣而使用修補用邊緣，並代替在與基準輪廓線相垂直之方向上作成輝度曲線，而藉由在與畫像輪廓線相垂直之方向上作成輝度曲線一事來實施之。又，邊緣抽出參數之內插，係與步驟S1906之處理相同的，使用與對應於第K個的缺陷區間之起點的基準邊緣相對應之邊緣抽出參數、和與對應於第K個的缺陷區間之終點的基準邊緣相對應之邊緣抽出參數，而藉由線性內插來實施。另外，關於可使用像是將作參照之基準邊緣的數量增加並使用高次之內插式等等的線性內插以外之手法來實施一事，亦係與步驟S1906相同。

在步驟S2008中，輪廓線形成部114，係藉由對於計數器N之值和修補用邊緣之個數NK作比較，來判定是否針對所有的修補用邊緣而均結束了測長邊緣之算出。當針對所有的修補用邊緣而結束了測長邊緣之算出的情況時(步驟S2008、YES)，輪廓線形成部114，係將相關於第K個的缺陷區間之修補處理視為結束，並將第K個 的缺陷區間標示為「完成修補」，而前進至步驟S2009之處理。當存在有尚未結束測長邊緣之算出之修補用邊緣的情況時(步驟S2008，NO)，輪廓線形成部114，係前進至步驟S2010處，並將計數器N之值作「1」的增加，之後，前進至步驟S2007，並繼續進行相關於第K個的缺陷區間之修補處理。

在步驟S2009中，輪廓線形成部114，係藉由對於計數器K之值和缺陷區間之個數KT作比較，來判定是否結束了相關於所有的缺陷區間之修補處理。當針對全部的缺陷區間而結束了修補處理的情況時(步驟S2009、YES)，輪廓線形成部114係結束缺陷間測長輪廓線修補處理。當存在有尚未結束修補處理之缺陷區間的情況時(步驟S2009，NO)，輪廓線形成部114，係前進至步驟S2011處，並將計數器K之值作「1」的增加，之後，前進至步驟S2002，並繼續進行處理。

〔測長輪廓線修補處理之直觀性的說明〕

以下，針對在圖17乃至圖20中所說明了的測長輪廓線修補處理之處理流程，參考圖21乃至圖25以及圖43，來作更直觀性之說明。另外，在圖21乃至圖25以及圖43中，相同之符號係代表相同的構件。

圖21，係為在圖17所說明的測長輪廓線修補處理中而結束了步驟S1701之處理的狀態。係對應於基準輪廓線2100中之被求取出測長輪廓線2110以及測長輪廓 線2111之各個的區間而形成有第1畫像輪廓線2120以及第1畫像輪廓線2121，並對應於基準輪廓線2130中之被求取出測長輪廓線2140以及測長輪廓線2141之各個的區間而形成有第1畫像輪廓線2150以及第1畫像輪廓線2151。在圖21之狀態中，於身為基準輪廓線2100上之連續3個的基準邊緣之基準邊緣2102、基準邊緣2103、基準邊緣2104中，由於係並不存在對應於基準邊緣2103之測長邊緣，因此，從基準邊緣2102起直到基準邊緣2104為止之區間，係成為「缺陷區間」，並成為對於測長輪廓線進行修補的對象。同樣的，由於係並不存在對應於基準邊緣2133之測長邊緣，因此，從基準邊緣2132起直到基準邊緣2134為止之區間，係成為「缺陷區間」，並成為對於測長輪廓線進行修補的對象。

測長輪廓線之修補，係以能夠取得和基準輪廓線間之對應的形式來進行修補一事為優先，但是，亦存在有像是當發生有架橋或縮頸的情況等之並不適合以能夠取得和基準輪廓線間之對應的形式來進行修補的情況。因此，在本變形例中，係構成為先藉由缺陷內測長輪廓線處理來嘗試以能夠取得和基準輪廓線間之對應的形式而進行修補，之後針對無法以能夠取得和基準輪廓線間之對應的形式來進行修補的缺陷區間，而藉由缺陷間測長輪廓線處理來進行無法取得和基準輪廓線間之對應的情況時之修補。

當在圖21之狀態下而進行由缺陷內測長輪廓 線修補處理(S1705)所致之測長輪廓線之修補的情況時，係成為下述一般之舉動：亦即是，在測長邊緣2112和測長邊緣2114之間被追加有測長邊緣，測長輪廓線2110和測長輪廓線2111係相連接並成為1個的測長輪廓線，或者是，在測長邊緣2142和測長邊緣2144之間被追加有測長邊緣，測長輪廓線2140和測長輪廓線2141係相連接並成為1個的測長輪廓線。在後述之圖22以及圖23中所說明的例子，係相當於此種情況。

當在圖21之狀態下而進行由缺陷間測長輪廓線修補處理(S1706)所致之測長輪廓線之修補的情況時，係成為下述一般之舉動：亦即是，在測長邊緣2112和測長邊緣2144之間被追加有測長邊緣，測長輪廓線2110和測長輪廓線2141係相連接並成為1個的測長輪廓線，或者是，在測長邊緣2142和測長邊緣2114之間被追加有測長邊緣，測長輪廓線2140和測長輪廓線2111係相連接並成為1個的測長輪廓線。在後述之圖24以及圖25中所說明的例子，係相當於此種情況。

圖22，係為取得有在步驟S1703中所形成之第2畫像輪廓線和基準輪廓線間之對應的情況之例。於圖22之例的情況中，首先，在步驟S1703中，係形成第2畫像輪廓線2220以及第2畫像輪廓線2250。接著，在步驟S1704中，係求取出對應於缺陷區間之兩端的第1畫像輪廓線上之2點、起點2122以及終點2124、和起點2152以及終點2154。接著，在步驟S1902中，求取出身為連 結起點2122和終點2124之最短路徑的第2畫像輪廓線2220、以及身為連結起點2152和終點2154之最短路徑的第2畫像輪廓線2250(以上，參考圖22(a))。接著，在步驟S1905中，係藉由從基準邊緣2103起而朝向基準邊緣2103處之曲線取得方向來進行探索，而求取出最短路徑上之對應點2223，又，係藉由從基準邊緣2133起而朝向基準邊緣2133處之曲線取得方向來進行探索，而求取出最短路徑上之對應點2253。接著，在步驟S1906中，基於在基準邊緣2103處之曲線取得方向來在包含有基準邊緣2103之對應點2223的範圍內作成輝度曲線，並使用根據基準邊緣2102處之邊緣抽出參數和在基準邊緣2104處之邊緣抽出參數而作了內插的邊緣抽出參數，來求取出測長邊緣2213。又，同樣的，而亦求取出對應於基準邊緣2133之測長邊緣2243(以上，參考圖22(b))。

圖23，雖然係能夠進行複數之相異的解釋，但是，係為能夠解釋為可取得在步驟S1703中所形成之第2畫像輪廓線和基準輪廓線間之對應的情況之例。於圖23之例的情況中，首先，在步驟S1703中，係形成第2畫像輪廓線2320以及第2畫像輪廓線2350。但是，在步驟S1703之時間點，第2畫像輪廓線2320以及第2畫像輪廓線2350，係並非為分別作為相互獨立者而形成，而是作為呈「X」的形狀之1個的連結區域而形成。接著，在步驟S1704中，係求取出對應於缺陷區間之兩端的第1畫像輪廓線上之2點、起點2122以及終點2124、和起點 2152以及終點2154。接著，在步驟S1902中，求取出身為連結起點2122和終點2124之最短路徑的第2畫像輪廓線2220、以及身為連結起點2152和終點2154之最短路徑的第2畫像輪廓線2250。亦即是，在步驟S1703之時間點而作為呈「X」之形狀之1個的連結區域所形成的畫像輪廓線，在結束了步驟S1902之處理的階段時，係被辨識為第2畫像輪廓線2220和第2畫像輪廓線2250之2個的畫像輪廓線(以上，參考圖23(a))。接著，在步驟S1905中，係藉由從基準邊緣2103起而朝向基準邊緣2103處之曲線取得方向來進行探索，而求取出最短路徑上之對應點2323，又，係藉由從基準邊緣2133起而朝向基準邊緣2133處之曲線取得方向來進行探索，而求取出最短路徑上之對應點2353。於此，圖23(b)，係對於對應點2353為位在與對應點2323相同之位置的情況之例作展示。接著，在步驟S1906中，基於在基準邊緣2103處之曲線取得方向來在包含有基準邊緣2103之對應點2323的範圍內作成輝度曲線，並使用根據基準邊緣2102處之邊緣抽出參數和在基準邊緣2104處之邊緣抽出參數而作了內插的邊緣抽出參數，來求取出測長邊緣2313。又，同樣的，而亦求取出對應於基準邊緣2133之測長邊緣2343(以上，參考圖23(b))。

圖24，係為無法取得在步驟S1703中所形成之第2畫像輪廓線和基準輪廓線間之對應的情況之第1例。於圖24之例的情況中，首先，在步驟S1703中，係 形成第2畫像輪廓線2420以及第2畫像輪廓線2450。接著，在步驟S1704中，係求取出對應於缺陷區間之兩端的第1畫像輪廓線上之2點、起點2122以及終點2124、和起點2152以及終點2154。接著，在步驟S1902中，係欲求取出將起點2122和終點2124作連結之最短路徑以及將起點2152和終點2154作連結之最短路徑，但是，由於係並無法求取出來，因此，係在步驟S2003中，求取出將起點2122和某一終點作連結之最短路徑以及將起點2152和某一終點作連結之最短路徑。於圖24之例的情況中，作為此種最短路徑，係求取出第2畫像輪廓線2420以及第2畫像輪廓線2450(以上，參考圖24(a))。接著，在步驟S2005中，將身為連接於起點2122處之最短路徑的第2畫像輪廓線2420作分割，並得到修補用邊緣2421以及修補用邊緣2422。又，同樣的，將身為連接於起點2152處之最短路徑的第2畫像輪廓線2450作分割，並得到修補用邊緣2451以及修補用邊緣2452。接著，在步驟S2007中，將在修補用邊緣2421之位置處的第2畫像輪廓線2420之法線方向作為曲線取得方向，而作成在修補用邊緣2421之位置處的輝度曲線，並使用根據在基準邊緣2102處之邊緣抽出參數和在基準邊緣2134處之邊緣抽出參數而作了內插的邊緣抽出參數，來求取出測長邊緣2411。針對對應於修補用邊緣2422之測長邊緣2412、對應於修補用邊緣2451之測長邊緣2441、對應於修補用邊緣2452之測長邊緣2442，亦同樣的求取出來(以上，參考 圖24(b))。

圖25，係為無法取得在步驟S1703中所形成之第2畫像輪廓線和基準輪廓線間之對應的情況之第2例。

圖25(a)，係為在圖17所說明的測長輪廓線修補處理中而結束了步驟S1701之處理的狀態。係對應於基準輪廓線2500中之被求取出測長輪廓線2510以及測長輪廓線2511之各個的區間而形成有第1畫像輪廓線2520以及第1畫像輪廓線2521，並對應於基準輪廓線2530中之被求取出測長輪廓線2540以及測長輪廓線2541之各個的區間而形成有第1畫像輪廓線2550以及第1畫像輪廓線2551。在圖25之狀態中，於身為基準輪廓線2500上之連續3個的基準邊緣之基準邊緣2502、基準邊緣2503、基準邊緣2504中，由於係並不存在對應於基準邊緣2503之測長邊緣，因此，從基準邊緣2502起直到基準邊緣2504為止之區間，係成為「缺陷區間」，並成為對於測長輪廓線進行修補的對象。同樣的，由於係並不存在對應於基準邊緣2533之測長邊緣，因此，從基準邊緣2532起直到基準邊緣2534為止之區間，係成為「缺陷區間」，並成為對於測長輪廓線進行修補的對象。

於圖25之例的情況中，首先，在步驟S1703中，係形成第2畫像輪廓線2529以及第2畫像輪廓線2559。接著，在步驟S1704中，係求取出對應於缺陷區間之兩端的第1畫像輪廓線上之2點、起點2522和終點 2524、以及起點2552和終點2554。接著，在步驟S1902中，係欲求取出將起點2522和終點2524作連結之最短路徑以及將起點2552和終點2554作連結之最短路徑，但是，由於係並無法求取出來，因此，係在步驟S2003中，求取出將起點2522和某一終點作連結之最短路徑以及將起點2552和某一終點作連結之最短路徑。於圖25之例的情況中，作為此種最短路徑，係求取出第2畫像輪廓線2529以及第2畫像輪廓線2559(以上，參考圖25(b))。接著，在步驟S2005中，將身為連接於起點2522處之最短路徑的第2畫像輪廓線2529作分割，並得到修補用邊緣2525以及修補用邊緣2526。又，同樣的，將身為連接於起點2552處之最短路徑的第2畫像輪廓線2559作分割，並得到修補用邊緣2555以及修補用邊緣2556。接著，在步驟S2007中，將在修補用邊緣2525之位置處的第2畫像輪廓線2529之法線方向作為曲線取得方向，而作成在修補用邊緣2525之位置處的輝度曲線，並使用根據在基準邊緣2502處之邊緣抽出參數和在基準邊緣2534處之邊緣抽出參數而作了內插的邊緣抽出參數，來求取出測長邊緣2515。針對對應於修補用邊緣2526之測長邊緣2516、對應於修補用邊緣2555之測長邊緣2545、對應於修補用邊緣2556之測長邊緣2546，亦同樣的求取出來(以上，參考圖25(c))。

圖43，係為對於在缺陷間測長輪廓線修補處理中而進行有修補的情況時，用以判別缺陷之狀態係為架 橋或者是縮頸的方法作說明之圖。在圖43中，針對與圖24相同之部分，係附加與圖24相同之元件符號，並省略其詳細說明。又，在圖43中，針對與圖25相同之部分，係附加與圖25相同之元件符號，並省略其詳細說明。

圖43(a)，係為對應於圖24之情況的架橋之例，圖43(b)，係為對應於圖25之情況的縮頸之例。於圖43(a)中，對於描繪了基準輪廓線之畫像4310而參考基準輪廓線之方向的資訊來對於圖案所存在之側施加了斜線者，係為畫像4311。若是將此些之畫像和描繪了測長輪廓線之畫像4320作比較，則可以得知，測長輪廓線中之關連於缺陷間測長輪廓線修補處理的部份，亦即是例如從測長邊緣2112起直到測長邊緣2144為止的區間，係存在於包含有基準邊緣2102和基準邊緣2104之基準輪廓線的左側處。關於此事，係可藉由各種之方法來作判定，但是，例如，係只要作成畫像4311，並從對應於測長邊緣2112之基準邊緣2102起直到對應於測長邊緣2144之基準邊緣2134為止，來對於在經由並未被施加有斜線的區域內而作了前進的情況時之最短路徑(第1最短路徑)和在經由被施加有斜線的區域內而作了前進的情況時之最短路徑(第2最短路徑)的長度作比較，並當第1最短路徑之長度為較短的情況時，判定為「架橋」，且當第2最短路徑之長度為較短的情況時，判定為「縮頸」即可。另外，當並不存在有最短路徑的情況時，係將最短路徑的長度定義為「無限大」。作為求取出第1最短路徑之方法，例如， 係只要將畫像4311之各像素作為頂點，並將在並未被施加有斜線之區域內而相鄰接之像素所對應之頂點彼此以邊來作連接，再將邊的權重作為像素間之距離，而藉由Dijkstra法等之周知的手法而求取出來即可。關於求取出第2最短路徑之方法，除了係為將在被施加有斜線之區域內而相鄰接之像素所對應之頂點彼此以邊來作連接以外，係為相同，另外，與對應於基準邊緣2102和基準邊緣2134之像素相對應的頂點，係設為對於與相鄰接之各個的像素相對應之頂點而將邊作連接。

又，關於在圖43(b)中所示之情況時，亦同樣的，對於將基準輪廓線作了描繪的畫像4330而參考基準輪廓線之方向的資訊來對於圖案所存在之側施加了斜線者，係為畫像4331，與圖43(a)之情況相同的，藉由對於此些之畫像和描繪了測長輪廓線之畫像4340作比較，係能夠判定其為縮頸的狀態。

以上，若依據本變形例，則藉由在當形成缺陷檢測用之輪廓線時而測長輪廓線有所缺損的區間中施加對於測長輪廓線進行修補之處理，在與基準圖案間之變形量為大而於步驟S903之處理中並無法發現初期參數算出區間的情形中，係能夠對於缺陷場所的形狀更為正確地作掌握。又，在發生有架橋或縮頸的情形中，不僅是能夠將該區域作為缺陷區域而檢測出來，一能夠對於「架橋」、「縮頸」等之缺陷種類作判別。另外，所判別出之結果，係只要作為在缺陷資訊中所附帶之資訊而作輸出即可。

另外，在參考圖19所作了說明的缺陷內測長輪廓線修補處理之步驟S1902之處理以及參考圖20所作了說明的缺陷間測長輪廓線修補處理之步驟S2003的處理中，當為了求取出最短路徑而作成附有權重之無向圖的情況時，係亦可作為前置處理，而追加在輪廓畫像上將第2畫像邊緣預先分解成連結成分的處理。藉由追加此種前置處理，當在步驟S1902或步驟S2003之處理中而作成附加有權重之無向圖時，由於係成為並非對於第2畫像邊緣全體，而是僅對於在與作注目之缺陷區間的起點相鄰接之連結成分中所包含之第2畫像邊緣進行處理，因此係能夠縮短處理時間。

又，前述附加有權重之無向圖，係亦可將邊的權重設為「0」，並將頂點之權重以若是像素值變得越大則越會變小之正值的方式，來作成之。於此情況，代替求取出最短路徑，係構成為求取出最小權重之路徑。最小權重之路徑，係只要使用周知之手法來求取即可。藉由設為此種構成，係可使用會優先經由在檢查畫像上而看起來較為明亮之部分一般的路徑，來對於輪廓線進行修補。

〈第1實施形態之第2變形例〉

以下，針對第1實施形態之第2變形例，參考圖44以及圖45來作說明。本變形例，係為在對起因於帶電之影響而導致與電子線之掃描方向相平行的邊緣變得不鮮明的現象作抑制並對成為檢查對象之晶圓上的廣範圍高速進 行檢查的用途中而可合適使用的圖案檢查裝置之例。本變形例之圖案檢查裝置，相較於第1實施形態之圖案檢查裝置，主要係在檢查畫像之取得方法以及圖案檢查處理之處理流程上有所相異。故而，以下，係針對檢查畫像之取得方法以及圖案檢查處理之處理流程詳細作說明。

圖44，係為對於本實施例之圖案檢查裝置中的檢查畫像之取得方法作說明之圖。在本變形例中，係將如同圖44(a)中所示一般之被形成於晶圓4400上的晶片4401處之半導體圖案中的廣範圍作為檢查的對象。首先，為了高速地取得該檢查對象範圍之SEM像，係一面使平台(試料台)移動一面取得SEM像。例如，當檢查對象範圍為圖44(b)之檢查範圍4402一般的情況時，係如同第1根之檢查帶4410(帶狀之檢查範圍)、第2根之檢查帶4411、第3根之檢查帶4412、…一般地，來一面使邊界部分相互重複一面依序沿著箭頭的方向來取得SEM像(亦即是，平台係朝向箭頭之相反方向移動)。圖44(b)，係對於正取得第3根之檢查帶4412的途中之狀態作展示。從各檢查帶係取得縱長之畫像資料，所取得的畫像資料係作為檢查畫像而被輸入至演算處理裝置110中，並進行圖案檢查處理。在取得檢查畫像時，於先前技術中，由於係使電子線朝向與平台之移動方向相垂直之方向而進行掃描，因此，例如在圖44(c)之檢查畫像4420中，與電子線之掃描方向相平行之橫方向的圖案4430，係發生有起因於帶電之影響而成為不鮮明的現象。一般而言，由於半導體之 電路圖案多係藉由縱橫之圖案所構成，因此針對該現象，係希望能夠採取一些對策。相對於此，在本變形例中，係藉由使電子線之掃描方向相對於與平台之移動方向相垂直的方向而作傾斜(以下，稱作「傾斜掃描」)，而成為取得如同圖44(d)之檢查畫像4421一般的畫像。藉由採用此種構成，由於電子線之掃描方向和橫方向之圖案4430的方向係並不會成為平行，因此起因於帶電之影響所導致的橫方向之圖案4430成為不鮮明的程度係被降低。另外，使電子線之掃描方向相對於與平台之移動方向相垂直的方向而作傾斜的角度(以下，稱作「傾斜掃描之角度」)，在本變形例中係設為10度，但是，該角度係並不被限定於此。又，就算是使電子線之掃描方向並非相對於與平台之移動方向相垂直之方向而傾斜，而是相對於平台之移動方向而使晶片相對性地傾斜，亦能夠如同圖44(e)之檢查畫像4422中所示一般，使電子線之掃描方向和橫方向之圖案4430的方向成為並不會相互平行，因此，係能夠解決橫方向之圖案4430由於帶電之影響而變得不鮮明的現象。然而，於此情況，不但是會使為了對於晶片之全面進行檢查所需要的檢查帶之數量增加，並且在每一檢查帶處之檢查畫像的大小亦會有所差異，因此處理係變得複雜(例如，在進行平行處理時之於每一處理器處的效率化之機制會變得複雜等)，故而，相異於本變形例之方法，在高速檢查之觀點上係仍殘留有課題。又，在本變形例之方法中，由於各別之縱方向的圖案係被包含於同一之檢查帶 內而成為在同一條件下之檢查，因此，相較於縱方向之圖案為被包含於複數之檢查帶內的圖44(e)之方法，可以說檢查結果之信賴性係為高。另外，在圖44(c)、圖44(d)以及圖44(e)之圖中，為了提昇視認性，係將白色帶(whiteband)之區域以黑線來作了描繪。

圖45，係為對於本變形例之圖案檢查裝置的動作作展示之流程圖。在圖45中，針對與圖2相同之部分，係附加與圖2相同之元件符號，並省略其詳細說明。

若是開始圖案檢查處理，則首先，在步驟S4501中，初期設定部112係進行檢查畫像和基準圖案之初期設定。相關於檢查畫像之前置處理，係為與步驟S201相同之處理。針對設計資料，係從記憶裝置130而將與檢查畫像相對應之範圍的設計資料讀入，並因應於需要，而進行圖案圖形之邊角的去角處理等之設計資料的變形處理，之後在基於傾斜掃描之角度而進行了轉換為斜交座標系之操作後，根據變形後之設計資料來求取出基準輪廓線。又，針對基準輪廓線和檢查畫像間之對位，由於起因於傾斜掃描，藉由辭典資料所特定出之範圍係成為平行四邊形，因此，係在以不會有損辭典資料所具有之獨特性的方式來基於傾斜掃描之角度而求取出該平行四邊形之後，再產生與會外接於該平行四邊形之矩形區域相對應的模版畫像，而進行模版匹配。

另外，作為對於傾斜掃描之對應方法，雖然亦可考慮並非對於設計資料而是對於檢查畫像進行座標轉 換的方法，但是，由於本發明之其中一個特徵係在於使用產生適當之邊緣抽出參數所求取出的測長邊緣來進行副像素精確度之檢查，因此，係以對於不會造成對輝度曲線之影響的設計資料來進行轉換的方法為較適合。

關於在步驟S4501之處理的結束後所進行之步驟S202以及步驟S203之處理，係為與第1實施形態相同之處理。在步驟S203之處理的結束後，在步驟S4504中，檢查部115，係藉由進行在步驟S203中所形成之測長輪廓線和基準輪廓線之間的比較，來對圖案進行檢查，並將相關於被判定為缺陷區域之區域的資訊作為檢查結果而輸出，之後，結束圖案檢查處理。步驟S4504之處理和步驟S204之處理間的差異，係在於在處理之開始時，對於測長輪廓線以及基準輪廓線而基於傾斜掃描之角度來實施從斜交座標系而轉換為正交座標系之處理。此些之輪廓線，由於係為幾何學性之資訊，因此，係並不會起因於座標系之轉換處理而發生資訊的劣化，又，藉由轉換為正交座標系，係能夠基於正確之距離來進行缺陷判定。在對於測長輪廓線和基準輪廓線而實施了座標系之轉換處理之後的處理，係與步驟S204之處理相同。

以上，若依據本變形例，則就算是對藉由伴隨有平台移動和傾斜掃描之攝像所得到的檢查畫像，亦能夠藉由以會使對於輝度曲線之影響變少的構成來適用本發明，而將檢查結果之信賴性提昇。

另外，在本變形例中，雖係設為一面使平台 移動一面取得SEM像之構成，但是，本發明之SEM像之取得方向係並不被限定於此，亦可使用在平台移動後先暫時使平台停止並取得SEM像，並在結束了SEM像的取得之後，使平台移動至下一個的檢查位置處之方法等，而可使用用以對於帶狀之區域進行檢查之各種的方法。於此情況，係只要將電子線之掃描方向設為相對於與帶狀區域之長邊方向相垂直之方向而作傾斜即可。

[實施例2] 〈第2實施形態〉

以下，針對第2實施形態，參考圖26乃至圖30來作說明。本實施形態，係為對於降低雜訊之影響或輕微之粗度之影響並對於評價對象圖案之尺寸進行測定而言為合適的尺寸測定裝置之例。

在半導體製造之領域中，從先前技術起，便根據藉由CD-SEM所攝像之畫像(SEM像)來例如使用臨限值法而測定尺寸，並使用該測定了的尺寸而進行尺寸管理。作為尺寸管理之對象，例如，係有線圖案之寬幅或孔圖案之直徑等。伴隨著製程規則之進化，圖案尺寸係變小，伴隨著側壁之凹凸所導致的測長值之參差之影響係相對於圖案尺寸而相對性地變得更大，因此，對於被稱作LER(Line Edge Roughness)或LWR(Line Width Roughness)之指標正確地進行測定並作管理的必要性係增高。LER或 LWR之測定，例如係根據使用CD-SEM所攝像的線圖案之畫像，來將既定之計測範圍在長度方向上進行多點分割，再藉由於所分割之各個的範圍內而求取出藉由臨限值法等之手法所求取出的與邊緣位置之基準線間的乖離量之參差(3 σ)或測長值之參差(3 σ)，而實施之，但是，當在所攝像了的畫像上重疊有雜訊的情況時，於抽出圖案邊緣時會起因於畫像雜訊而導致觀測邊緣之位置從真正的位置而偏移，並起因於此而存在被稱作「起因於雜訊之誤差」的誤差，此事係為周知，並且係期望能夠將此誤差降低。

在使用了固定之邊緣抽出參數的情況時，起因於雜訊等之影響，在使用於測長中之輪廓線處會產生有凹凸。在為了降低輪廓線之凹凸而將輪廓線幾何學性地平滑化之方法中，係會有連想要使其被反映於計測值中之凹凸形狀都被平滑化的可能性。若依據發明者們之檢討，則發生此事之其中一個原因，係在於並未對於輪廓形狀作考慮便進行平滑化之故。又，在為了降低前述參差而使用作了平均化的輝度曲線之方法中，由於側壁之形狀為相異之部分亦會被包含在進行平均化時之計算中，因此就算是在進行平均化處理時而實施例如與輝度曲線之峰值位置相配合一般之特別的處理，也同樣的，若是平均化之範圍變得越廣，則越難以看出原本應該注意到的局部性之特徵。

本發明，係掌握到了：發生上述一般之問題的原因，係在於在所有的輝度曲線中而均使用同一之邊緣抽出參數來求取出邊緣位置之故，而作為對此問題作解決 之例，提案本實施形態。在本實施形態中，係將藉由以配方等所指定了的既定之邊緣抽出參數所形成的輪廓線，作為基準輪廓線，並產生適於進行尺寸測定之邊緣抽出參數，而形成尺寸測定用之輪廓線。以下，詳細作說明。

圖26，係為對於本實施形態之尺寸測定裝置的構成作說明之圖。在圖26中，針對與圖1相同之部分，係附加與圖1相同之元件符號，並省略其詳細說明。

本實施形態之演算處理裝置2610，係具備有記憶體111、和實行圖27之步驟S2701等之處理的初期設定部2611、和實行圖27之步驟S2702等之處理的基準輪廓線形成部2612、和實行圖27之步驟S2703乃至S2708等之處理的邊緣抽出參數產生部2613、和實行圖27之步驟S2709等之處理的尺寸測定用輪廓線形成部2614、以及實行圖27之步驟S2710等之處理的圖案尺寸測定部2615，並基於從攝像裝置100所輸入之SEM像，來對於被形成在試料101g上之圖案的尺寸進行測定。「對於存在於試料上之何一位置處的圖案之何一部分的尺寸而以何種方式來進行測定」等的在藉由演算處理裝置2610而實行之處理中所必要的資訊，係作為尺寸測定用之配方而被記憶在演算處理裝置2610內之記憶體111中。配方，係為用以使尺寸測定裝置自動性地動作之動作程式，並針對成為測定對象之試料的種類之每一者而分別被記憶在上述記憶體111或外部之記憶媒體中，再因應於需要而被讀出。

又，演算處理裝置2610，係被與操作終端120作連接，並因應於需要，而經由操作終端120所具備之輸入手段來接收從操作者而來之輸入並對於測定處理之內容作變更，或者是在操作終端120所具備之顯示裝置處將測定結果等作顯示。此些之功能，例如，係藉由被稱作GUI之圖像性的介面而實現之。

接著，參考圖27乃至圖30，針對本實施形態之尺寸測定裝置的動作作說明。圖27係為對於本實施形態之尺寸測定裝置的動作作展示之流程圖，圖28係為為了對於本實施形態之尺寸測定裝置的動作作說明而藉由模擬所產生的對於縱方向之線圖案的線寬幅之測定作想定之圖。具體而言，圖28中之邊緣位置，係對於在如同圖30(a)一般之相對於縱方向之線圖案而配置了測長游標3001(於後再述)的情況時，被形成在左右兩側之測長游標內的輪廓線中之單側的邊緣位置作展示。因此，在圖28中，各曲線係作為Y座標(縱方向之位置)的函數來作表現。另外，區間2801，係為以對於存在有例外值或雜訊之影響的情況時之舉動作觀察一事作為意圖的區間，區間2802，係為以對缺陷等、亦伴隨有輝度曲線之形狀的變化之平緩且大幅度的變化之舉動作觀察一事作為意圖之區間。

本實施形態中之尺寸測定之方法，除了作為用以產生尺寸測定用之測長輪廓線的邊緣抽出參數而使用演算處理裝置2610所產生之值以外，係與先前技術之尺 寸測定的方法相同。亦即是，係如同圖30(a)一般，藉由測長游標3001來指定成為測定對象之範圍，並在成為測定對象之範圍內，以既定之間隔來求取出測長邊緣，並且使用所求取出之複數的測長邊緣來進行尺寸測定。關於要朝向所配置的測長游標3001之內側來作成輝度曲線或者是朝向外側來作成輝度曲線一事，係藉由被記憶在演算處理裝置2610內之記憶體111中的尺寸測定用之配方等來作指定，又，用以求取出測長邊緣之邊緣抽出參數，由於係以使用臨限值法之情況為例來作說明，因此係取「0%」以上「100%」以下之值。

若是開始尺寸測定處理，則首先，在步驟S2701中，初期設定部2611係進行成為處理之對象的SEM像之初期設定。具體而言，初期設定部2611，首先，係從攝像裝置100而取得SEM像，並因應於需要而實施前置處理。作為前置處理之例，例如，係為用以除去雜訊之平滑化處理等，關於此些之前置處理，係適宜使用公知之技術而實施之。另外，在本實施形態之自此之後的說明中，係將因應於需要而進行了前置處理的狀態之SEM像，單純稱作「SEM像」。初期設定部2611，接著，係基於被儲存在演算處理裝置2610之記憶體111中的尺寸測定用之配方，來在SEM像之既定的位置處配置測長游標。當在取得SEM像時存在有發生視野偏移之可能性的情況時，在配置測長游標時係有必要進行位置之修正，但是，該修正量，係只要使用公知之技術而求取出來即可， 例如，當作為用以進行對位之資訊而將良品部分之畫像資料與成為基準之座標一同登記在清單中的情況時，係只要藉由將正規化相互相關值等作為評價值來作了使用的模版匹配而求取出來即可，又，當作為用以進行對位之資訊而將佈局圖案等之設計資料與成為基準之座標一同登記在清單中的情況時，係只要藉由從畫像資料所抽出之輪廓線和設計資料間的匹配而求取出來即可。

接著，在步驟S2702中，基準輪廓線形成部2612，係從SEM像而藉由既定之邊緣抽出參數P0來求取出基準輪廓線(參考圖28(a))。既定之邊緣抽出參數P0，係使用藉由被儲存在演算處理裝置2610之記憶體111等之中的尺寸測定用之配方所指定之值，或者是使用操作者經由操作終端120所具備之輸入手段而輸入之值。作為當使用由操作者所輸入之值的情況時之GUI的形態，例如，係只要使用如同後述(參考圖29)一般之構成者即可。在本實施形態中之基準輪廓線，係為成為尺寸測定之基準的輪廓線，並藉由使用臨限值法等之公知之技術而依序求取出與既定之邊緣抽出參數P0相對應之測長邊緣一事，而形成之。此時，取得輝度曲線之位置或方向，係依據藉由尺寸測定用之清單等所指定的尺寸測定方法以及測長游標之配置，而決定之。例如，圖30(a)之例，係為對於縱方向之線圖案的線寬幅進行測定的情況之例，在測長游標內，係於每一既定之間隔處而設定有基準邊緣，並且，取得輝度曲線之方向係為橫方向，亦即是係成為與X軸相平 行之方向。

另外，輝度曲線之取得位置以及取得方向，係亦可構成為基於畫像輪廓線來決定之。例如，係亦可構成為：在從SEM像而使用公知之技術來求取出了畫像輪廓線之後，沿著該畫像輪廓線而以等間隔來配置邊緣，並在該邊緣之位置處，於與前述畫像輪廓線之切線方向相垂直的方向上而取得輝度曲線。藉由採用此種構成，就算是在想要進行不會配置測長游標之例如2維形狀之評價的情況時，亦能夠適用本實施形態。

接著，在步驟S2703中，邊緣抽出參數產生部2613，係將基準輪廓線平滑化而求取出平滑化基準輪廓線(參考圖28(b))。具體而言，係只要使用沿著基準輪廓線之單純移動平均或加權移動平均或者是曲線近似等之公知的技術來實施即可。圖28(b)，係為將Hann窗作為權重來使用的加權移動平均之例。

接著，在步驟S2704中，邊緣抽出參數產生部2613，係求取出身為與平滑化基準輪廓線相對應之邊緣抽出參數的第1邊緣抽出參數P1(參考圖28(c))。第1邊緣抽出參數P1，係於每一基準邊緣處而為固有之值。步驟S2704之處理，係為與第1實施形態之步驟S602相同的處理，並在與基準邊緣抽出時相同之輝度曲線上而求取出與平滑化基準邊緣位置相對應之邊緣抽出參數。另外，在本實施形態中，關於要在畫像輪廓線之何側來抽出測長邊緣一事，由於係依據尺寸測定用之配方而預先作了 制定，因此，當平滑化基準邊緣之位置並未被包含在輝度曲線上之0%~100%之區間中的情況時，若是在0%之側而超出，則係將邊緣抽出參數設為「0%」，若是在100%之側而超出，則係將邊緣抽出參數設為「100%」。

接著，在步驟S2705中，邊緣抽出參數產生部2613，係將第1邊緣抽出參數P1平滑化而求取出第2邊緣抽出參數P2(參考圖28(d))。第2邊緣抽出參數P2，係於每一基準邊緣處而為固有之值。第1邊緣抽出參數P1之平滑化，具體而言，係只要使用沿著基準輪廓線之單純移動平均或加權移動平均或者是曲線近似等之公知的技術來實施即可。圖28(d)，係為單純移動平均之例。

接著，在步驟S2706中，邊緣抽出參數產生部2613，係求取出第1邊緣抽出參數P1和第2邊緣抽出參數P2之差異(參考圖28(e))。具體而言，係在每一基準邊緣處，而計算出「P1-P2」之絕對值。

接著，在步驟S2707中，邊緣抽出參數產生部2613，係基於所求取出之差異，來求取出前述既定之邊緣抽出參數和第1邊緣抽出參數之各個的貢獻率。具體而言，係使用差異D和既定的臨限值TD中之較小者之值Dc，來將前述既定之邊緣抽出參數的貢獻率W0藉由「(TD-Dc/TD)而計算出來，並將第1邊緣抽出參數之貢獻率W1藉由「Dc/TD」而計算出來。亦即是，當第1邊緣抽出參數和第2邊緣抽出參數之差異相對性而言為小的情況時，係將前述既定之邊緣抽出參數的貢獻率相對性地增 大，而當第1邊緣抽出參數和第2邊緣抽出參數之差異相對性而言為大的情況時，係將第1邊緣抽出參數的貢獻率相對性地增大。若是作更直觀性之解釋，則針對邊緣抽出參數之變化局部性為大之部分，係更為尊重前述既定之邊緣抽出參數，針對邊緣抽出參數之變化局部性為大之部分，由於可以想見雜訊等之影響係為大，因此係藉由將第1邊緣抽出參數的貢獻率增大，來使其成為會在平滑化基準邊緣之近旁而抽出尺寸測定用之邊緣一般的邊緣抽出參數。

在進行貢獻率之計算時，使用差異D和既定的臨限值TD中之較小者之值Dc(參考圖28(g))之原因，係基於以下之理由。亦即是，求取出貢獻率之意圖，係在於針對雜訊等之影響為大的部份而求取出成為會在平滑化基準邊緣之近旁而抽出尺寸測定用之邊緣一般的邊緣抽出參數，但是，針對存在有某種程度以上之差異的部份，則可以想見，係以並不依存於差異之大小而採用平滑化基準邊緣之位置一事為更加妥當之故。

接著，在步驟S2708中，邊緣抽出參數產生部2613，係基於所算出之貢獻率，而求取出尺寸測定用之邊緣抽出參數(參考圖28(h))。具體而言，係將尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr，作為前述既定之邊緣抽出參數P0和第1邊緣抽出參數P1之加權平均，而如同「Pmsr=W0×P0」+W1×P1」一般地求取出來。尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr，係於每一基準邊緣處而為固有之值， 並對於每一基準邊緣，使用相對應之第1邊緣抽出參數P1而求取出來。

另外，當使用後述(參考圖29)之輸入介面等而藉由操作終端120之操作者來指定邊緣抽出參數之最小值Pmin和最大值Pmax的情況時，或者是當藉由尺寸測定用之配方來指定的情況時，係因應於需要，而對於藉由加權平均所求取出之尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr的值進行修正。具體而言，當藉由加權平均所求取出之尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr之值為較Pmin更小的情況時。係將尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr之值修正為成為與Pmin相等，當藉由加權平均所求取出之尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr之值為較Pmax更大的情況時。係將尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr之值修正為成為與Pmax相等。

接著，在步驟S2709中，尺寸測定用輪廓線形成部2614，係從使用尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr來從SEM像而求取出尺寸測定用之輪廓線(參考圖28(k))。具體而言，係對於每一基準邊緣，而在藉由步驟S2702所取得了的輝度曲線上，使用與該基準邊緣相對應之尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr，來求取出尺寸測定用之測長邊緣。

另外，在藉由尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr而求取出了尺寸測定用之輪廓線之後，係亦可進行幾何學性之平滑化(參考圖28(m))。此平滑化，由於係以 藉由步驟S2707以及步驟S2708之臨限值處理來對於原本為平滑之部分成為微分不連續的現象作紓緩一事為目的，因此係只要使用小半徑之濾波器來實施即可。圖28(m)，係為使用直徑3之Hann窗之例。

為了進行比較，在步驟S2706乃至步驟S2707之處理中，將依據並非基於邊緣抽出參數之差異而是基於距離之差異所求取出的邊緣抽出參數而分別求出之輪廓線，在圖28(n)中作展示。當對於基於圖28(a)所產生之圖28(b)、圖28(m)、圖28(n)之各別的輪廓線作了比較的情況時，從在區間2801中所存在之例外值和雜訊之影響的降低之觀點來看，係以圖28(b)和圖28(m)為較優良，從在區間2802中之對於輪廓形狀之追隨性的高低之觀點來看，係以圖28(m)為較優良。此係為藉由並非僅單純使用幾何學性之資訊來進行平滑化而是成為亦對於輝度曲線之資訊作了反映之平滑化一事所產生的效果。

接著，在步驟S2710中，圖案尺寸測定部2615，係使用尺寸測定用之輪廓線而對於圖案之尺寸進行測定。步驟S2710之處理的內容，係與先前技術相同，例如對於在測長游標之範圍內所對應之測長邊緣間之距離各別作測定，並將該些之距離的平均值、最大值、最小值等的統計量作為尺寸測定之結果而求取出來。在步驟S2710之處理結束後，演算處理裝置2610係結束尺寸測定處理。

圖29，係為對於本實施形態之尺寸測定裝置 中，操作終端120之操作者所設定的處理參數之輸入介面作說明之圖。圖29(a)，係為除了在圖27之步驟S2702的處理中所使用之邊緣抽出參數2901以外，亦藉由上限值2902和下限值2903來對於在圖27之步驟S2708的處理中所使用之邊緣抽出參數之變動範圍作了指定者。又，圖29(b)，係為除了在圖27之步驟S2702的處理中所使用之邊緣抽出參數2901以外，亦藉由相對值2904來對於在圖27之步驟S2708的處理中所使用之邊緣抽出參數之變動範圍作了指定者。藉由如此這般地對於變動範圍之範圍作設定，係能夠抑制尺寸測定用之輪廓線被過度地平滑化之現象。另外，在圖29中之邊緣抽出參數2901、上限值2902、下限值2903以及相對值2904，係為在臨限值法中之臨限值(當將最小值設為0%、將最大值設為100%時之%之值)的情況之例，當藉由臨限值法以外之方法來實施尺寸測定的情況時，係只要將此些之值適宜變更為適合於該手法之值即可。又，關於處理參數之輸入介面，亦並不被限定於此些之例。

圖30，係為對於本實施形態之尺寸測定裝置之測定結果的提示方法作說明之圖，並為對於在被設置於操作終端120處之顯示裝置處所顯示的內容作展示者。在圖30(a)所示一般之線寬幅的測定中，係被配置有測長游標3001，之後，係實施測定。作為其結果，係對於操作終端120之操作者而提示有如同圖30(b)一般之畫像。如圖30(b)中所示一般，在本實施形態中，係構成為除了於 先前技術中有所提示的平均尺寸值等之尺寸測定結果以外，亦提示有尺寸測定用之邊緣抽出參數的平均值、標準差σ、最小值、最大值等之值。藉由此，操作終端120之操作者係能夠對於在尺寸測定中所使用之邊緣抽出參數的妥當性有所掌握。或者是，亦可將像是伴隨著側壁形狀之變化所導致的輝度曲線之變化等之雖然不會在使用所抽出之邊緣自身所測定出的尺寸值中有所反映但是能夠看出其「係為與其他之區域在狀態上有所差異的區域」的資訊，提供給操作終端120之操作者來作活用。另外，作為相關於尺寸測定用之邊緣抽出參數所提示之值，只要是能夠得到前述之任一者之效果者，則係並不被限定於所例示之值。

以上，若依據本實施形態，則藉由設為對於每一基準邊緣而分別求取出對於進行尺寸之測定一事而言為合適的邊緣抽出參數，並使用藉由該邊緣抽出參數所抽出的邊緣來對於尺寸進行測定之構成，係能夠將雜訊或輕微之粗度所導致的影響降低，而能夠提高測定值之信賴性。

另外，在本實施形態中，雖係將邊緣抽出參數之值設為0%以上100%以下之值，但是，本發明之實施形態係並不被限定於此，例如，係亦可設為與第1實施形態相同的定義。又，在本實施形態中，雖係以針對相關於線圖案之尺寸來進行測定的例子而作了說明，但是，成為尺寸測定之對象的圖案，係並不被限定於此，例如亦可 適用在對於孔圖案之直徑進行測定等的情況中。

〈第2實施形態之變形例〉

第2實施形態之尺寸測定裝置，係亦可適用在從對於計測對象圖案作了攝像的畫像資料來基於使用FEM晶圓所預先作成了的模式而求取出曝光條件之曝光條件計測裝置中。

在半導體製造之領域中，伴隨著細微化之進展，對於CDU(Critical Dimension Uniformity)的要求係日益嚴苛，為了達成良好的CDU，除了使用FEM晶圓來找出最適當之曝光條件(焦點位置以及曝光量)一事之外，亦需要進行用以對起因於製程變動所導致之影響作補償的曝光條件之管理、亦即是需要進行焦點位置之偏差和曝光量之偏差的「定量化」。為了進行此定量化，係提案有從對於計測對象圖案作了攝像的畫像資料來基於使用FEM晶圓所預先作成了的模式而求取出曝光條件之曝光條件計測裝置。在此些之曝光條件計測裝置中，係根據對於FEM晶圓上之既定之位置進行攝像所得到的畫像資料和對於計測對象圖案進行攝像所得到的畫像資料，來求取出對於伴隨著焦點位置以及曝光量之變化所導致的圖案之尺寸的變化或光阻之剖面形狀的變化作了反映的數種之尺寸特徵量，再使用該些之尺寸特徵量來作成模式，或者是藉由將尺寸特徵量套用在模式中而進行曝光條件之計測。

如同前述一般，若是伴隨著製程規則之進化 而導致圖案尺寸變小，則起因於伴隨著光阻之側壁的凹凸而產生的邊緣粗度所導致的測長值之參差的影響，係相對於圖案尺寸而相對性地變大，並使模式之推定精確度降低。因此，例如在先前技術中而求取出尺寸特徵量時，若是使用藉由使用第2實施形態之尺寸測定裝置來將輕微性的邊緣粗度之影響作了降低之測定值，而作成模式，則係能夠得到信賴性為更高之模式，乃至於亦能夠對於曝光條件之計測值的信賴性之提昇有所助益。

在本發明中，係進而針對基於藉由2維形狀計測所得到的特徵量來推定曝光條件的情況之例作說明。伴隨著焦距之變化，圖案之形狀亦會有所變化，此事係為周知，若根據本案發明者之檢討，則藉由構成為使用有輪廓形狀之2維形狀的評價，由於係能夠將形狀變化之要素亦使用在推定中，因此係能夠得到信賴性為更高之推定結果。

作為曝光條件之變動的大概之傾向，在正焦點(plus focus)時側壁之剖面形狀係會有於下方成為凸的傾向，在負焦點(minus focus)時側壁之剖面形狀係會有於上方成為凸的傾向，此事係為周知。根據此，在曝光條件測定裝置中，若是使用會對於圖案上部之圓角或者是圖案下部之裙襬有所反映的特徵量，則對於將測定精確度提昇一事而言係為有效。

若根據發明者之檢討，則為了在特徵量中反映有側壁之剖面形狀的凹凸，係成為至少需要3根的測長 輪廓線。進而，為了反映出圖案上部之圓角或者是圖案下部之裙襬，係成為需要包夾著輝度曲線上之像素值為最大的位置而各別3根以上、亦即是需要5根乃至6根的測長輪廓線。此些之測長輪廓線，由於其目的係在於將側壁之形狀反映在特徵量中，因此，較理想，係並非為相互獨立地進行求取，而是藉由根據同一之輝度曲線來求取出複數之測長邊緣，而形成之。輝度曲線之取得位置以及取得方向，係只要基於設計資料或畫像輪廓線來制定即可。在產生輝度曲線後，求取出測長輪廓線之處理，係與第2實施形態相同，而對於複數之既定的邊緣抽出參數之每一者而進行處理。

在求取出測長輪廓線之後，使用所求取出之測長輪廓線來求取出尺寸特徵量。作為尺寸特徵量，只要使用由測長輪廓線彼此間之相互比較所得到的EPE之統計量(平均值或標準差等)、由基於設定資料所求取出之成為基準之輪廓線形狀和各測長輪廓線之間的比較所得到之EPE之統計量(平均值或標準差等)、藉由測長輪廓線所包圍之區域的面積等即可，又，若是針對孔圖案，則只要使用根據測長輪廓線所求取出之孔直徑等即可。

以上，若依據本變形例，則在曝光條件之計測中，藉由在求取出測長輪廓線時而使用適當之邊緣抽出參數，或者是藉由使用經由使用有複數(3個以上)的測長輪廓線所進行之2維形狀計測而得到的尺寸特徵量，係能夠得到信賴性為更高之曝光條件之推定結果。

另外，作為根據複數之尺寸特徵量而推定出曝光條件之方法，係並不被限定於所例示者。例如，係亦可使用多元迴歸分析之手法而求取出來。

[實施例3] 〈第3實施形態〉

以下，針對第3實施形態，參考圖31乃至圖34來作說明。本實施形態，係為適於使用在藉由與成為基準之輪廓形狀間的形狀比較來對於測定對象圖案之2維形狀作定量化並進行評價的用途中之尺寸測定裝置之例。在根據1維之尺寸所進行的品質管理中，雖然能夠藉由與成為基準之尺寸值之間的比較來進行評價，但是，在根據2維之尺寸所進行的品質管理中，由於係需要藉由與成為基準之輪廓線的形狀之間的比較來進行評價，因此，通常係藉由對於成為評價基準之既定之輪廓線的形狀和從對於成為評價對象之圖案進行攝像所得到的畫像而求取出之輪廓線的形狀之間所進行之比較來進行評價，然而，在從畫像而求取出輪廓線時，係存在有與第2實施形態相同之課題。於此，作為評價之基準的輪廓線之形狀，係存在有基於設計資料所產生者、或者是使用對於1個以上的良品進行攝像所得的畫像資料而產生者，例如，係可列舉出下述一般之例。

作為基於設計資料而產生之例，例如，係可 列舉出藉由光微影模擬所求取出的輪廓形狀。又，亦可如同將設計資料(佈局圖案)之角隅部分去角化等之對於預想之會被形成在晶圓上的圖案之輪廓形狀進行模擬一般地，來將設計資料作幾何學性之變形而求取出來。

作為使用對於1個以上的良品進行攝像所得到的畫像資料來產生之例，例如，係可列舉出對於***作終端之操作者所判斷之「最為期望之形狀」的良品進行攝像，並從藉此所得到之1枚的畫像所抽出的輪廓形狀。又，亦可使用從對於複數之良品的各個進行攝像所得到的複數之畫像而抽出的複數之輪廓形狀，而求取出適於作為評價之基準之1個的輪廓形狀。

在本實施形態中，為了避免用語之混淆，係針對如同上述一般之成為基準之輪廓線的形狀，不論其是否為基於設計資料所產生者，均一律稱作「設計圖案」。此係因為，在本實施形態中，於形成測長輪廓線時所作為基準之圖案(亦即是，代表被想定為對於尺寸測定而言為合適之理想性的測長輪廓線之位置的圖案)、和在進行使用有測長輪廓線之形狀評價時所作為基準之圖案，係互為相異之故。因此，針對前者，係使用「基準圖案」、「基準輪廓線」、「基準邊緣」之類的用語，針對後者，係使用「設計圖案」、「設計輪廓線」、「設計邊緣」之類的用語。

在與第1實施形態作了比較的情況時，其主要之差異係在於：由於係使用有以相對性而言為高之倍率 而作了攝像的SEM像，因此從設計資料所抽出之輪廓形狀和從SEM像所抽出之輪廓形狀之間的間隔係會相對性的變大，又，作為輪廓形狀彼此間之比較結果，係有必要得到被作了定量化之評價值。以下，詳細作說明。

圖31，係為對於本實施形態之尺寸測定裝置的構成作說明之圖。在圖31中，針對與圖1相同之部分，係附加與圖1相同之元件符號，並省略其詳細說明。又，針對與圖26相同之部分，係附加與圖26相同之元件符號，並省略其詳細說明。

本實施形態之演算處理裝置3110，係具備有記憶體111、和實行圖32之步驟S3201等之處理的初期設定部3111、和實行圖32之步驟S3202等之處理的基準輪廓線形成部3112、和實行圖32之步驟S3203等之處理(亦即是圖27之步驟S2703乃至S2708等之處理)的邊緣抽出參數產生部2613、和實行圖32之步驟S3204等之處理的尺寸測定用輪廓線形成部3113、以及實行圖32之步驟S3205等之處理的圖案間尺寸測定部3114，並基於從攝像裝置100所輸入之SEM像、和相關於在試料101g上所形成之圖案的設計資料，來求取出被形成在試料101g上之圖案的尺寸評價值(例如，從構成根據SEM像所求取出之輪廓線的各個邊緣起直到成為基準之輪廓線為止的距離之平均值、標準差、最大值等)，而對於被形成在試料101g上之圖案的完成度進行評價。在藉由演算處理裝置3110而實行之處理中所必要的資訊，係作為尺寸測定用 之配方而被記憶在演算處理裝置3110內之記憶體111中。配方，係為用以使尺寸測定裝置自動性地動作之動作程式，並針對成為測定對象之試料的種類之每一者而分別被記憶在上述記憶體111或外部之記憶媒體中，再因應於需要而被讀出。

又，演算處理裝置3110，係被與操作終端120作連接，並因應於需要，而經由操作終端120所具備之輸入手段來接收從操作者而來之輸入並對於測定處理之內容作變更，或者是在操作終端120所具備之顯示裝置處將測定結果等作顯示。此些之功能，例如，係藉由被稱作GUI之圖像性的介面而實現之。

圖32，係為對於本實施形態之尺寸測定裝置的動作作展示之流程圖。

若是開始尺寸測定處理，則首先，在步驟S3201中，初期設定部3111係進行成為處理之對象的SEM像以及成為比較評價之基準的設計資料之初期設定。具體而言，初期設定部2611，首先，係從攝像裝置100而取得SEM像，並因應於需要而實施前置處理。作為前置處理之例，例如，係為用以除去雜訊之平滑化處理等，關於此些之前置處理，係適宜使用公知之技術而實施之。另外，在本實施形態之自此之後的說明中，係將因應於需要而進行了前置處理的狀態之SEM像，單純稱作「SEM像」。接著，初期設定部2611，係從記憶裝置130而將與藉由配方所指定了的範圍相對應之設計資料讀入，並因 應於需要，而進行圖案圖形之邊角的去角處理等之設計資料的變形處理，以產生成為比較評價之基準的設計圖案。初期設定部2611，接著係進行SEM像和設計圖案之對位。進行SEM像和設計圖案之對位的處理，係只要使用公知之技術來實施即可，例如，係可藉由從SEM像而抽出輪廓線並進行其與設計圖案間之匹配一事，來進行之。

接著，在步驟S3202中，基準輪廓線形成部3112，係藉由既定之邊緣抽出參數來求取出基準輪廓線。既定之邊緣抽出參數，係使用藉由被儲存在演算處理裝置3110之記憶體111等之中的尺寸測定用之配方所指定之值，或者是使用操作者經由操作終端120所具備之輸入手段而輸入之值。

由於可推測到從設計資料所抽出之輪廓形狀和從SEM像所抽出之輪廓形狀之間的間隔係為大，因此基準輪廓線係基於畫像輪廓線而求取出來。亦即是，係構成為：在從SEM像而使用公知之技術來求取出了畫像輪廓線之後，沿著該畫像輪廓線而以等間隔來配置邊緣，並在該邊緣之位置處，於與前述畫像輪廓線之切線方向相垂直的方向上而取得輝度曲線，並求取出基準輪廓線。

接著，在步驟S3203中，邊緣抽出參數產生部2613，係基於基準輪廓線和SEM像而求取出尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr。步驟S3203之處理，係為與在第2實施形態中之步驟S2703乃至S2708的處理相同之處理。

接著，在步驟S3204中，尺寸測定用輪廓線形成部3113，係藉由尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr來從SEM像而求取出尺寸測定用之測長輪廓線。具體而言，係對於每一基準邊緣，而在藉由步驟S3202所取得了的輝度曲線上，使用與該基準邊緣相對應之尺寸測定用之邊緣抽出參數Pmsr，來求取出尺寸測定用之測長邊緣。

接著，在步驟S3205中，圖案間尺寸測定部3114，係對於尺寸測定用之測長輪廓線和設計圖案之間的尺寸進行測定，並求取出尺寸評價值。尺寸之測定，係藉由對於各個的測長邊緣而求取出最為接近之設計圖案上之點而實施之。此時，設計圖案係可維持於多角形之狀態而進行處理，亦可與第1實施形態相同地而作為被等間隔地作了配置的設計邊緣之集合來進行處理。當將設計圖案作為設計邊緣之集合來進行處理的情況時，例如，係亦可使用下述一般之方法抑制錯誤之附加對應的發生。亦即是，當對於第1輪廓資料上之點和第2輪廓資料上之點附加對應的情況時，係只要產生第1輪廓資料上之點和第2輪廓資料上之點之間的第1對應資訊，並對於被包含在該第1對應資訊中之對應關係的整合性作判定，再對於並未取得整合性之對應關係進行修正，並產生第2對應資訊即可。又，尺寸之測定，係亦能夠以設計圖案作為基準，並使用例如在專利文獻1中所揭示一般之方法來實施之。

在結束了尺寸測定用之測長邊緣和設計圖案上之邊緣的兩者間之附加對應之後，圖案間尺寸測定部 3114，係因應於評價用途，而求取出與尺寸測定用之測長邊緣之各個相對應的EPE之平均值、標準差、最大值等的統計量，並作為尺寸評價值。因應於需要，亦可將作為評價對象之區域、亦即是將缺陷發生風險為高之區域，設定為ROI(Region Of Interest)，並構成為僅針對存在於ROI之內部的尺寸測定用之測長邊緣而進行處理。ROI之設定，係可構成為使用藉由被儲存在演算處理裝置3110之記憶體111等之中的尺寸測定用之配方所指定之區域，或者是亦可構成為使用操作者經由操作終端120所具備之輸入手段而指定之區域。

另外，當作為尺寸評價值而採用EPE之平均值的情況時，由於例如「尺寸測定用之測長輪廓線係相對於設計圖案而平均性地作了何種程度之乖離」一事係被作為數值而表現，因此，對於評價起因於曝光條件之變動所導致的圖案圖形之擴大縮小的程度之用途而言，係為合適。又，當作為尺寸評價值而採用EPE之標準差的情況時，由於例如「尺寸測定用之測長輪廓線的形狀係相對於設計圖案的形狀而作了何種程度之形變」一事係被作為數值而表現，因此，對於評價起因於曝光條件之變動所導致的圖案圖形之崩潰的程度之用途而言，係為合適。故而，此些之尺寸評價值，係適合於適用在製程窗之解析用途中。又，當作為尺寸評價值而採用EPE之最大值的情況時，由於係能夠對於例如「尺寸測定用之測長輪廓線的形狀全體而言是否相對於設計圖案之形狀而落於公差內」一 事作判定，因此，對於是否為良品一事之檢查用途而言，係為合適。

另外，尺寸評價值，係並非為被限定於所例示之相關於EPE之統計量的其中一者，亦可為基於所測定之尺寸而得到的其他之指標，亦可為將複數之值作為向量值而作保持一般之形態。在步驟S3205之處理結束後，演算處理裝置部3110係結束尺寸測定處理。

圖33，係為對於本實施形態之尺寸測定裝置的動作作說明之圖。

圖33(a)，係為對於設計圖案作展示之圖。圖33(b)，係為對於對顯像後之光阻進行攝像所得到的檢查畫像作展示之圖。其係展示有：在凹部3300之附近，由於係殘留有光阻之殘渣，因此，於邊界區域3301附近處係能夠觀察到淡薄之白色帶的模樣。在此種狀態的情況中，係會發生下述之現象：亦即是，在對於顯像後之狀態的晶圓進行攝像並作了檢查的階段中並未被發現有缺陷之部分，若是在對於蝕刻後之晶圓進行攝像並作檢查，則會成為缺陷。若依據發明者之檢討，則係得知了：此事係代表下述一般之現象：亦即是，雖然在凹部3300之附近係殘留有光阻之殘渣，但是，由於其厚度係為薄，並且也並未成為階梯狀，因此白色帶係並未明顯地出現。

圖33(c)，係為對於根據圖33(b)之檢查畫像所形成的尺寸測定用之輪廓線作展示之圖。圖33(d)，係為對於與圖33(b)相同區域之蝕刻後的狀態作了攝像之畫 像，並對於發生有若是僅藉由對於圖33(c)之輪廓線的形狀作觀察則係難以推測到的缺陷之模樣作展示。圖33(e)，係為對於設計圖案和尺寸測定用之輪廓線作了重疊描繪之圖。藉由對於此種「作了對位之2個的輪廓線」之間的尺寸作測定，而算出對於測定對象圖案之2維形狀的評價有所助益之尺寸評價值，例如算出EPE之平均值或標準差。圖33(g)，係為對於圖33(e)之一部分作了擴大之圖，線條3310之距離，係為EPE之其中一例。

圖33(h)，係為對於在被判定為邊緣抽出參數為異常之部分處而重疊有標記3320之畫像作展示之圖。具體而言，例如，係只要求取出與所注目之基準邊緣的近旁之基準邊緣相對應之邊緣抽出參數的平均值和標準差，並使用該些之值來求取出邊緣抽出參數之正常範圍，且當所注目之基準邊緣的邊緣抽出參數並未被包含於所算出之正常範圍內的情況時，將其判定為異常即可。另外，判定邊緣抽出參數是否為異常之方法，係並不被限定於此。

由於係基於設計圖案之形狀而求取出尺寸測定用之輪廓線，因此，在設計圖案之形狀和相位構造為相異之部分、例如在如同於邊界區域3301處所出現的白色帶一般之部分處，係並不會被形成尺寸測定用之輪廓線，若是僅依據EPE之觀點，則就算是存在有異常，也並不會被判定為缺陷。又，在邊界區域3301處所出現之白色帶一般的部份，由於在多數之情況中係並不會明瞭地出現在畫像上，因此，在例如將畫像上之特定的區域內而相對 性而言看起來較為明亮之部分抽出一般之輪廓線抽出的方法中。臨限值等之參數的設定係為困難，而多會有無法作為輪廓線而被安定地檢測出來的情況。

藉由如同本實施形態一般地而將邊緣抽出參數自身作為「是否狀態為與其他區域相異」一事的評價指標來使用，就算是在上述一般的情況中，針對存在於設計圖案之近旁者，亦能夠將具有成為缺陷之可能性的部份檢測出來。

圖34，係為對於本實施形態之尺寸測定裝置的測定結果之提示方法作說明之圖，並為當將本實施形態之尺寸測定裝置適用在用以對於製程窗進行解析之FEM晶圓之評價中的情況時之測定結果的提示方法之例。

於圖34中，以擊射區域3401為首之被作了塗黑的矩形區域，係代表在使用有與對應於該區域之曝光條件相對應的SEM像所進行的評價中，為存在藉由基於尺寸評價值所進行的評價而被判定為「缺陷」之場所者。又，以擊射區域3402為首之以粗框來作了描繪的矩形區域，係代表在使用有與對應於該區域之曝光條件相對應的SEM像所進行的評價中，雖然並未存在藉由基於尺寸評價值所進行的評價而被判定為「缺陷」之場所，但是係存在有邊緣抽出參數被判定為異常之場所者。又，以擊射區域3403為首之其他的矩形區域，係代表在使用有與對應於該區域之曝光條件相對應的SEM像所進行的評價中，係並未存在藉由基於尺寸評價值所進行的評價而被判定為 「缺陷」之場所，並且亦並未存在有邊緣抽出參數被判定為異常之場所者。當依據此種測定結果而推測最適當之曝光條件的情況時，藉由以除了如同擊射區域3401一般之部分以外亦針對擊射區域3402一般之部分而將其視為「不適合」的方式來定義製程窗，係能夠使最適當之曝光條件的推測結果之信賴性提昇。

如此這般，藉由除了基於尺寸評價值所進行之評價以外亦將邊緣抽出參數自身加入至評價指標中，除了能夠藉由輪廓線之形狀比較而進行判定之明顯的缺陷之有無以外，亦能夠將像是側壁之形狀為與其他區域相異之場所或者是底部之光阻殘渣的狀態為與其他區域相異之場所等的相對性而言缺陷發生風險為高的場所檢測出來。

另外，圖34，係為測定結果之提示方法的其中一例，並且，就算是在侷限於FEM晶圓之評價用途的情況中，測定結果之提示方法亦並非為被限定於此。由於只要能夠對於每一曝光條件之危險度作掌握即可，因此，例如亦可構成為將擊射區域3401以紅框來描繪、將擊射區域3402以黃框來作描繪、將擊射區域3403以綠框來作描繪，而個別進行描繪並作提示。

以上，若依據本實施形態，則藉由設為對於每一基準邊緣而分別求取出對於進行尺寸之測定一事而言為合適的邊緣抽出參數，並使用藉由該邊緣抽出參數所抽出的邊緣來對於圖案間之尺寸進行測定之構成，就算是在對於圖案間之尺寸進行測定的用途中，亦能夠將雜訊或輕 微之粗度所導致的影響降低，而能夠提高測定值之信賴性。

又，藉由除了基於尺寸評價值所進行之評價以外亦將邊緣抽出參數自身加入至評價指標中，除了能夠藉由輪廓線之形狀比較而進行判定之缺陷之有無以外，亦能夠將像是側壁之形狀為與其他區域相異之場所或者是底部之光阻殘渣的狀態為與其他區域相異之場所等的「無法僅藉由尺寸評價值而檢測出來之缺陷發生風險相對性而言為高之場所」檢測出來。

另外，在本實施形態中，於步驟S3205之處理中，圖案間尺寸測定部3114，雖係構成為在進行了尺寸測定用之測長邊緣和設計圖案上之邊緣之間的附加對應之後，再求取出尺寸測定用之測長輪廓線和設計圖案之間的尺寸評價值，但是，本發明之實施形態係並不被限定於此。例如，亦可並不進行尺寸測定用之測長邊緣和設計圖案上之邊緣之間的附加對應地來求取出尺寸評價值。具體而言，首先，係基於設計圖案上之邊緣的位置之資訊，而產生距離轉換畫像。距離轉換畫像之產生，係只要使用周知之方法來實施即可。接著，藉由對於與尺寸測定用之測長邊緣的位置相對應之距離轉換畫像之像素值作參考，來求取出直到最為接近該測長邊緣之設計圖案上之邊緣為止的距離，並作為與該測長邊緣相對應的EPE之值。之後，關於構成為因應於評價用途來求取出與各個尺寸測定用之測長邊緣相對應的EPE之平均值、標準差、最大值 等的統計量並作為尺寸評價值一事、以及在求取出尺寸評價值時亦可構成為因應於需要而設定ROI並僅針對存在於ROI之內部的尺寸測定用之測長邊緣進行處理一事，係與前述之步驟S3205之處理相同。如此這般，藉由採用並不進行尺寸測定用之測長邊緣和設計圖案上之邊緣之間的附加對應地來求取出尺寸評價值之構成，相較於先進行兩者間之附加對應，之後再求取出尺寸評價值之構成，係能夠以更短之處理時間來求取出尺寸評價值。另外，當並不進行尺寸測定用之測長邊緣和設計圖案上之邊緣之間的附加對應地來求取出尺寸評價值的情況時，由於在設計圖案為密集存在之區域中，發生誤對應的可能性係變高，因此尺寸評價值之信賴性係會降低。故而，本變形例，係適合對於在藉由以更高倍率之攝像來取得SEM像等的設計圖案並不會密集存在的條件所進行之尺寸測定中而作適用。

又，在步驟S3202中之測長輪廓線之產生方法，係並不被限定於所例示者，例如，亦可構成為如同國際公開WO2011/152106A1中所開示的技術一般，基於畫像輪廓線和設計圖案來求取出取得輝度曲線之位置和方向。又，針對畫像輪廓線之求取方法，係亦並不被限定於所例示者，例如，係亦可構成為藉由區域分割之方法來求取之。

[實施例4] 〈第4實施形態〉

以下，針對第4實施形態，參考圖34乃至圖38來作說明。本實施形態，係為以能夠降低起因於相異之尺寸測定裝置間的機差或者是尺寸測定裝置之狀態的時間性變動所導致的對於測定值之影響並得到接近於成為基準的尺寸之尺寸的方式，而簡易地進行了校正之尺寸測定裝置的例子。

輝度曲線之形狀，係可能會依存於裝置間之機差或者是裝置之狀態的時間性變動而有所相異。例如，在每一裝置處，係會有起因於解析度之差異而導致曲線之形狀的擴廣程度有所相異的可能性。因此，當使用了共通之邊緣抽出參數的情況時，使用藉由該邊緣抽出參數所抽出的邊緣而得到的測定值，係會有成為互為相異之值的可能性。

發明者，係掌握到了：發生上述一般之問題的原因，係在於在所有的裝置或者是所有的裝置狀態下而均使用同一之邊緣抽出參數來求取出邊緣位置之故，而作為對此問題作解決之例，提案本實施形態。在本實施形態中，係藉由採用下述之構成，而謀求課題之解決：亦即是，使用具備有標準圖案之共通的基準晶圓，來藉由事先之校正處理而預先求取出邊緣抽出參數的轉換函數，並於測定時，將藉由尺寸測定用之配方或者是藉由操作終端之操作者所指定了的既定之邊緣抽出參數，先使用預先所得到的邊緣抽出參數之轉換函數來作轉換，之後再將邊緣抽 出。以下，詳細作說明。

〔第4實施形態之尺寸測定裝置之構成〕

圖35，係為對於本實施形態之尺寸測定裝置的構成作說明之圖。在圖35中，針對與圖1相同之部分，係附加與圖1相同之元件符號，並省略其詳細說明。

本實施形態之演算處理裝置3510，係具備有記憶體111、和實行圖36之參數校正處理等之處理的邊緣抽出參數產生部3511、和實行圖38之步驟S3801等之處理的初期設定部3512、和實行圖38之步驟S3802乃至S3803等之處理的尺寸測定用輪廓線形成部3513、以及實行圖38之步驟S3804等之處理的圖案尺寸測定部3514，並基於從攝像裝置100所輸入之SEM像，來對於被形成在試料101g上之圖案的尺寸進行測定。「對於存在於試料上之何一位置處的圖案之何一部分的尺寸而以何種方式來進行測定」等的在藉由演算處理裝置3510而實行之處理中所必要的資訊，係作為尺寸測定用之配方而被記憶在演算處理裝置3510內之記憶體111中。配方，係為用以使尺寸測定裝置自動性地動作之動作程式，並針對成為測定對象之試料的種類之每一者而分別被記憶在上述記憶體111或外部之記憶媒體中，再因應於需要而被讀出。

又，演算處理裝置3510，係被與操作終端120作連接，並因應於需要，而經由操作終端120所具備之輸入手段來接收從操作者而來之輸入並對於測定處理之 內容作變更，或者是在操作終端120所具備之顯示裝置處將測定結果等作顯示。此些之功能，例如，係藉由被稱作GUI之圖像性的介面而實現之。

在記憶裝置3530中，係儲存有預先所作成的基準裝置之特性曲線(代表在對於基準晶圓上之標準圖案進行了測定時的邊緣抽出參數和尺寸測定值之間的關係之曲線)、以及藉由圖36之參數校正處理所作成並且在圖38之尺寸測定處理中會被作參考之邊緣抽出參數轉換曲線。

〔第4實施形態之邊緣抽出參數產生部3511的動作〕

圖36，係為對於在本實施形態之尺寸測定裝置的演算裝置中所包含之邊緣抽出參數產生部3511之動作作展示的流程圖。

若是開始參數校正處理，則邊緣抽出參數產生部3511，首先係在步驟S3601中，藉由校正對象之攝像裝置100來對於基準晶圓上之標準圖案進行攝像，並根據所得到的畫像，來針對複數之邊緣抽出參數的各個，而使用周知之手法(例如臨限值法)來求取出測定值。可構成為針對邊緣抽出參數之所能夠得到之值的全部，而求取出測定值，亦可構成為選擇數個的邊緣抽出參數，並求取出測定值。

作為在校正中所使用之標準圖案，係可使用縱方向(與電子線之掃描方向相垂直的方向)支線圖案，亦可使用孔圖案。當使用縱方向之線圖案的情況時，係進行 有能夠針對在SEM中而易於保證有尺寸精確度之橫方向的尺寸而優先性地得到與成為基準之尺寸相近之尺寸的校正。當使用孔圖案的情況時，係進行有能夠在縱橫方向而平均性地得到與成為基準之尺寸相近之尺寸的校正。又，為了降低雜訊和粗度等之影響，亦可構成為預先配置複數之同形狀圖案，並在校正時使用該些之測定值的平均值來進行校正。

接著，邊緣抽出參數產生部3511，係在步驟S3602中，使用在步驟S3601中所求取出之測定值，而求取出校正對象之攝像裝置100的特性曲線。只要使用周知之技術來求取即可，例如，係只要根據在步驟S3601中所得到之邊緣抽出參數和測定值的兩者之對(pair)的集合，來藉由線性近似而求取出來即可。

接著，邊緣抽出參數產生部3511，係在步驟S3603中，求取出基準裝置之特性曲線和校正對象裝置之特性曲線間的對應。只要根據基準裝置之邊緣抽出參數之值來使用基準裝置之特性曲線而求取出標準圖案的尺寸值，並使用校正對象裝置之特性曲線，而求取出會達成該尺寸值之校正對象裝置之邊緣抽出參數即可。此附加對應，係可構成為針對邊緣抽出參數之所能夠得到之值的全部而進行求取，亦可構成為選擇數個的邊緣抽出參數並進行求取。

接著，邊緣抽出參數產生部3511，係在步驟S3604中，求取出邊緣抽出參數轉換曲線。只要使用周知 之技術來求取即可，例如，係只要根據在步驟S3603中所得到之基準裝置之邊緣抽出參數和與其相對應之校正對象裝置之邊緣抽出參數的兩者之對(pair)的集合，來藉由線性近似而求取出來即可。在步驟S3604之處理結束後，邊緣抽出參數產生部3511，係結束參數校正處理。

圖37，係為對於在本實施形態之尺寸測定裝置的演算裝置中所包含之邊緣抽出參數產生部之動作中的特別是步驟S3603乃至步驟S3604之處理作說明的圖。參數校正處理，係為以求取出用以根據基準裝置之邊緣抽出參數來轉換為校正對象裝置之邊緣抽出參數的邊緣抽出參數轉換曲線一事作為目的的處理。

首先，針對基準裝置之邊緣抽出參數3701，參考預先所作成並儲存在記憶裝置3530中之基準裝置的特性曲線3702，來求取出對應於基準裝置之邊緣抽出參數3701的在藉由基準裝置所攝像了的畫像中之測定值3703(參考圖37(a))。

接著，根據藉由基準裝置所攝像了的畫像中之測定值3703，來參考藉由步驟S3601乃至步驟S3602所求取出的校正對象裝置之特性曲線3704，而求取出對應於藉由基準裝置所攝像了的畫像中之測定值3703的校正對象裝置之邊緣抽出參數3705(參考圖37(b))。藉由相對於基準裝置之邊緣抽出參數3701而將校正對象裝置之邊緣抽出參數3705附加對應，係求取出在邊緣抽出參數轉換曲線3707中之與基準裝置的邊緣抽出參數3701相對 應之點3706(參考圖37(c))。

藉由對於基準裝置之所有的邊緣抽出參數而進行以上之處理，係能夠得到邊緣抽出參數轉換曲線3707之全體。

〔第4實施形態之尺寸測定處理之處理流程〕

圖38，係為對於本實施形態之尺寸測定裝置的動作作展示之流程圖。

若是開始尺寸測定處理，則首先，在步驟S3801中，初期設定部3512係進行成為測定對象的SEM像之初期設定。在步驟S3801中之初期設定部3512所實行的處理，係與在第2實施形態中之初期設定部2611所實行的步驟S2701之處理相同。另外，在本實施形態之自此之後的說明中，係將因應於需要而進行了前置處理的狀態之SEM像，單純稱作「SEM像」。

接著，尺寸測定用輪廓線形成部3513，係在步驟S3802中，參考被儲存在記憶裝置3530中之邊緣抽出參數轉換曲線(亦即是「校正資料」)，而使用藉由被儲存在演算處理裝置3510之記憶體111等之中的尺寸測定用之配方所指定的既定之邊緣抽出參數、或者是使用操作者經由操作終端120所具有之輸入手段而輸入的既定之邊緣抽出參數，來求取出尺寸測定用之邊緣抽出參數。

接著，尺寸測定用輪廓線形成部3513，係在步驟S3803中，使用在步驟S3801中所求取出之尺寸測定 用之邊緣抽出參數，而藉由在進行校正時所使用之周知之手段，來求取出尺寸測定用之測長輪廓線。

接著，在步驟S3804中，圖案尺寸測定部3514，係使用在步驟S3803中所求取出之尺寸測定用之輪廓線，而對於圖案之尺寸進行測定。在步驟S3804之處理結束後，演算處理裝置3510係結束尺寸測定處理。

以上，若依據本實施形態，則係能夠以降低起因於相異之尺寸測定裝置間的機差或者是尺寸測定裝置之狀態的時間性變動所導致的對於計測值之影響並得到接近於成為基準的尺寸之尺寸的方式，而對於尺寸測定裝置簡易地進行校正。

另外，邊緣抽出參數轉換曲線之資料構造，係並不被限定於所例示者。邊緣抽出參數轉換曲線之資料構造，係只要作為能夠求取出與基準裝置之邊緣抽出參數相對應的校正對象裝置之邊緣抽出參數一般的資訊來預先作保持即可，例如，亦可作為查找表(look up table)來作保持，亦可作為線性或近似曲線之參數來作保持。

又，邊緣抽出參數轉換曲線，係亦可針對基準裝置以及校正對象裝置之每一攝像參數而進行求取。只要作為以基準裝置之攝像參數和校正對象裝置之攝像參數作為檢索鍵的表來預先作保持，並適宜選擇必要之邊緣抽出參數轉換曲線而作使用即可。藉由設為此種構成，就算是在使用相異之攝像參數的情況時，亦能夠得到與成為基準之尺寸接近的尺寸。

又，當無法忽略電子光學系之球面像差之影響之類的情況時，係亦可將邊緣抽出參數轉換曲線作為通過對物透鏡之位置的函數而求取出來。具體而言，係只要在數個位置處，與本實施形態相同地而求取出邊緣抽出參數轉換曲線，之後，使用周知之技術來進行內插，並將邊緣抽出參數轉換曲線作為相關於位置之連續性函數而求取出來即可。藉由設為此種構成，就算是在無法忽視電子光學系之球面像差之類的情況時，亦能夠得到與成為基準之尺寸接近的尺寸。

又，求取出邊緣抽出參數轉換曲線之方法，係並不被限定於所例示之方法。例如，係亦可並非經由測定值來進行求取，而是構成為藉由對於輪廓線之形狀作比較，來進行求取。具體而言，係亦可構成為：對於從藉由基準裝置所攝像的畫像而以既定之邊緣抽出參數所預先求取出之輪廓線，而將能夠從藉由校正對象裝置所攝像的畫像而抽出會達成EPE之最小值的輪廓線之邊緣抽出參數附加對應，藉由此來求取出邊緣抽出參數轉換曲線。藉由設為此種構成，係能夠求取出對於進行2維形狀之測定的情況而言為合適的邊緣抽出參數轉換曲線。另外，於此情況，係構成為將基準輪廓線(從藉由成為基準之裝置而對於標準樣本作了攝像的畫像所得到的測長輪廓線之抽出結果)作為基準資料而預先保存在記憶裝置3530中。

[實施例5] 〈第5實施形態〉

以下，針對第5實施形態，參考圖39乃至圖42來作說明。本實施形態，係為適於使用對於相異之曝光條件或者是相異之工程的檢查對象圖案分別作攝像所得到的複數之畫像資料來特定出容易成為缺陷之圖案部位的候補之圖案檢查裝置之例。

在半導體製造之領域中，為了求取出在轉印圖案時所能夠容許之焦距和曝光量的變動之範圍，並決定製程窗，而求取出最適當之焦距以及曝光量等，係使用有FEM(Focus Exposure Matrix)晶圓。所謂FEM晶圓，係為在每一擊射(1次之曝光單位)中而將焦距位置和曝光量改變為矩陣狀並將同一之圖案作了印刷之晶圓。在用以求取出製程窗之評價中，例如，係針對對於與各個擊射相對應之評價對象圖案進行攝像所得到的畫像之各個，來對於根據使用既定之邊緣抽出參數而抽出之邊緣所求取出的輪廓形狀和根據設計資料所求取出的輪廓形狀進行比較，並求取出EPE，再藉由使用有EPE之平均值、標準差、最大值等之值所進行的評價，來進行該擊射之良否判定。

在本實施形態中，係提案有一種圖案檢查裝置，其係用以進行下述檢查：亦即是，使用對於FEM晶圓上之存在於相互對應之位置處的評價對象圖案而進行攝像所得到的複數之畫像，來對於在焦距為一定之狀態下而僅使曝光量作改變的情況時之圖案的改變狀況或者是對於 在曝光量為一定而僅使焦距改變的情況時之圖案的改變狀況作比較，並藉由此來檢測出容易起因於曝光條件之改變而導致形狀崩潰的圖案之部位。只要能夠檢測出容易起因於曝光條件之改變而導致形狀崩潰的圖案部位(亦即是製程餘裕(margin)為少之部位)，則係能夠藉由將該資訊作回饋，而對於遮罩圖案之改善有所助益。

為了檢測出容易起因於曝光條件之改變而導致形狀崩潰的圖案之部位，係有必要藉由2維形狀之比較來對於圖案形狀之變化作觀察。但是，當曝光條件為相異的情況時，由於晶圓上之圖案的變形，係並非僅有局部性之形狀改變，而也會出現有大小上的變化，因此，在先前技術之用以求取出製程窗的評價中所利用的方法，就算是成為在畫面上而對於EPE之分布作觀察一般之構成，局部性的變形量也會混入至大區域性之變形量中，而有著難以對於形狀之變化作掌握的問題。

本發明者，係理解到了：此問題之原因，係在於「針對對於與各個擊射相對應之評價對象圖案進行攝像所得到的畫像之全部，來對於根據使用既定之邊緣抽出參數而抽出之邊緣所求取出的輪廓形狀和根據設計資料所求取出的輪廓形狀進行比較，並藉由此來進行評價」的方法，係並不適於利用在檢測出圖案形狀之微妙的差異之目的中，並作為對此問題作解決的例子，而提案本實施形態。以下，詳細作說明。

圖39，係為對於本實施形態之圖案檢查裝置 的構成作說明之圖。在圖39中，針對與圖1相同之部分，係附加與圖1相同之元件符號，並省略其詳細說明。

本實施形態之演算處理裝置3910，係具備有記憶體111、和實行圖40之步驟S4001等之處理的初期設定部3911、和實行圖40之步驟S4004等之處理的基準圖案形成部3912、和實行圖40之步驟S4005等之處理的單體檢查部3913、和實行圖40之步驟S4002乃至S4003以及步驟S4006乃至S4008等之處理的狀態更新部3914、以及實行圖40之步驟S4009等之處理的檢查結果輸出部3915，並基於從攝像裝置100所輸入之複數之SEM像，來對於被形成在試料101g上之圖案進行檢查。在藉由演算處理裝置3910而實行之處理中所必要的資訊，係作為檢查用之配方而被記憶在演算處理裝置3910內之記憶體111中。配方，係為用以使圖案檢查裝置自動性地動作之動作程式，並針對成為檢查對象之試料的種類之每一者而分別被記憶在上述記憶體111或外部之記憶媒體中，再因應於需要而被讀出。

又，演算處理裝置3910，係被與操作終端120作連接，並因應於需要，而經由操作終端120所具備之輸入手段來接收從操作者而來之輸入並對於檢查處理之內容作變更，或者是在操作終端120所具備之顯示裝置處將檢查結果等作顯示。此些之功能，例如，係藉由被稱作GUI之圖像性的介面而實現之。

圖40，係為對於本實施形態之圖案檢查裝置 的動作作展示之流程圖。

若是開始圖案檢查處理，則首先，在步驟S4001中，初期設定部3911係進行圖案檢查之初期設定。具體而言，係將對於與FEM晶圓上之各個擊射相對應之評價對象圖案作了攝像的SEM像全部作讀入，並對於所讀入的SEM像，而因應於需要來實施前置處理。作為前置處理之例，例如，係為用以除去雜訊之平滑化處理等，關於此些之前置處理，係適宜使用公知之技術而實施之。

接著，在步驟S4002中，狀態更新部3914，係將缺陷區域清單初期化為空清單，並進而將非感區域初期化為空集合。

缺陷區域清單，係為最終會作為缺陷區域而輸出的區域之資訊，並為對於被判定為缺陷之每一區域，而例如將被判定為缺陷之區域的外接矩形之左上角隅的座標和外接矩形之寬幅以及高度、外接矩形內之畫像資訊等，與關於「係藉由對於何者之SEM像所進行的檢查而被判定為缺陷」的資訊附加有關連地來作了登記之清單。

又，非感區域，係為在步驟S4005之檢查中而被設為檢查對象外之區域。起因於從最適當之曝光條件起之曝光條件的變動之影響而一旦被判定為缺陷之區域，係會伴隨著曝光條件之更進一步的變動，而導致圖案之形狀急遽地劣化。在本實施形態中之非感區域，係為為了針對起因於將此種區域作為檢查對象一事而導致一包含有其 他區域之檢查處理全體成為不安定的情形作抑制，所設置者。

接著，在步驟S4003中，狀態更新部3914，係將身為用以對於作為基準之擊射進行辨識的計數器之計數器S的值設為「0」。

接著，在步驟S4004中，基準輪廓線形成部3912，係從對應於第S個的擊射之SEM像，而使用既定之邊緣抽出參數來形成基準輪廓線。另外，與第2實施形態相同的，亦可為了進行所產生之輪廓線的平滑化之目的，而對於每一邊緣使用相異之邊緣抽出參數來形成輪廓線。又，作為既定之邊緣抽出參數，係使用在被儲存於演算處理裝置3910之記憶體111中的檢查用之配方中所記載之值，或者是使用操作者經由操作終端120所具備之輸入手段而輸入之值。

接著，在步驟S4005中，單體檢查部3913，係基於在步驟S4004中所形成之基準輪廓線，來對於與第(S+1)個的擊射相對應之SEM像進行檢查。步驟S4005之處理，係只要與在第1實施形態之圖案檢查裝置中的圖案檢查處理同樣地來實施即可。在第S個的擊射和第(S+1)個的擊射處，由於曝光條件係為相近，因此，在正常部處，圖案形狀係為類似，藉由對於每一基準邊緣而使用適當之邊緣抽出參數來形成輪廓線(測長輪廓線)並進行檢查，而能夠僅將形狀為相異之部分作為缺陷而檢測出來。

接著，在步驟S4006中，狀態更新部3914， 係將相關於新檢測出來的所有之缺陷區域的資訊，登記在缺陷區域清單中，並進而將新檢測出來的所有之缺陷區域追加至非感區域中。

接著，在步驟S4007中，狀態更新部3914，係藉由對於計數器S之值和作為檢查對象之SEM像之數量(於後再述)作比較，來判定是否針對有必要進行比較之所有的對(pair)而均作了比較。當對於需要進行比較之所有的對而結束了比較的情況時(步驟S4007，YES)，演算處理裝置3910係前進至步驟S4009之處理。當存在有尚未結束比較之對的情況時(步驟S4007，NO)，狀態更新部3914，係前進至步驟S4008處，並將計數器S之值作「1」的增加。之後，演算處理裝置3910，係回到步驟S4004處，並繼續進行處理。

在步驟S4009中，檢查結果輸出部3915，係參考缺陷區域清單，而將至今為止所檢測出來之全部的缺陷區域之資訊輸出。在步驟S4009之處理結束後，演算處理裝置3910係結束圖案檢查處理。另外，作為缺陷區域之資訊，除了位置和大小、區域內的畫像資訊以外，亦可構成為將是藉由對於與第幾個的擊射相對應之SEM像所進行之檢查而判定為缺陷區域一事(亦即是圖40之流程圖中的「S+1」之值)一併作輸出。藉由預先附加此種資訊，例如係能夠對相對於曝光條件之變化的每一缺陷區域之餘裕(margin)作觀察。

圖41，係為對於本實施形態之圖案檢查裝置 中的檢查對象之指定方法作說明之圖。在本實施形態中，操作終端120之操作者，例如，係藉由在操作終端120上所實現之適當的GUI(Graphical User Interface)，而輸入用以在FEM晶圓之晶圓地圖上而特定出與身為最適當之焦點位置且為最適當之曝光量的擊射相對應之SEM像4100的資訊、和用以從所欲進行評價之SEM像中而特定出位在從SEM像4100而最為遠離之位置處的SEM像4103之資訊。演算處理裝置3910，係基於所輸入之資訊，而藉由初期設定部3911，來探索出將SEM像4100和SEM像4103作連結的最短路徑，並將包含有位在最短路徑上之SEM像的SEM像4100、SEM像4101、SEM像4102以及SEM像4103，設定為圖案檢查處理之檢查對象。最短路徑之探索，係只要將與FEM晶圓上之各擊射相對應的SEM像作為頂點，並將與位置在4近旁之位置處的SEM像相對應之頂點彼此以邊來作連結而作成圖表，再使用周知之技術而求取出來即可。在本實施形態之圖案檢查處理中，係如同後述(參考圖42)一般，以沿著最短路徑之順序，而將相鄰之SEM像作為對(pair)，並以較接近於與身為最適當之焦點位置且為最適當之曝光量的擊射相對應之SEM像的SEM像作為基準，來實施檢查。

另外，亦可將從操作終端120所輸入之資訊構成為僅有用以特定出與身為最適當之焦點位置且為最適當之曝光量的擊射相對應之SEM像4100的資訊，並針對FEM晶圓之晶圓地圖上的所有之SEM像，來對於從SEM 像4100而來之最短路徑分別作探索，再延著該最短路徑，而進行圖案檢查處理。

圖42，係為對於本實施形態之圖案檢查裝置中的檢查方法作說明之圖。

圖42(a)，係為對於在圖40之處理流程中而S之值為「0」的情況之例、亦即是對於將SEM像4100和SEM像4101作了比較的情況之例作展示之圖，並為當使用了既定之邊緣抽出參數的情況時，從SEM像4100而抽出有如同以畫像4200所示一般之輪廓線，並從SEM像4101而抽出有如同以畫像4201所示一般之輪廓線的情況之例。於此情況，若是將從SEM像4100所抽出的輪廓線作為基準輪廓線，並將從SEM像4101所抽出的輪廓線與基準輪廓線作重疊描繪，則係成為如同畫像4210一般之狀態，而代表係並未被檢測出缺陷。

圖42(b)，係為對於在圖40之處理流程中而S之值為「1」的情況之例、亦即是對於將SEM像4101和SEM像4102作了比較的情況之例作展示之圖，並為當使用了既定之邊緣抽出參數的情況時，從SEM像4101而抽出有如同以畫像4201所示一般之輪廓線，並從SEM像4102而抽出有如同以畫像4202所示一般之輪廓線的情況之例。於此情況，若是將從SEM像4101所抽出的輪廓線作為基準輪廓線，並將從SEM像4102所抽出的輪廓線與基準輪廓線作重疊描繪，則係成為如同畫像4220一般之狀態，區域4221係作為缺陷而被抽出。故而，相關於區 域4221之資訊，係被登記在缺陷區域清單中，進而，區域4221係被追加至非感區域中。

圖42(c)，係為對於在圖40之處理流程中而S之值為「2」的情況之例、亦即是對於將SEM像4102和SEM像4103作了比較的情況之例作展示之圖，並為當使用了既定之邊緣抽出參數的情況時，從SEM像4102而抽出有如同以畫像4202所示一般之輪廓線，並從SEM像4103而抽出有如同以畫像4203所示一般之輪廓線的情況之例。於此情況，若是將從SEM像4102所抽出的輪廓線作為基準輪廓線，並將從SEM像4103所抽出的輪廓線與基準輪廓線作重疊描繪，則係成為如同畫像4230一般之狀態，區域4231以及區域4232係作為缺陷而被抽出。但是，關於區域4221，由於係以被設為非感區域，因此係並不進行缺陷判定。故而，相關於區域4231以及區域4232之資訊，係被登記在缺陷區域清單中，進而，區域4231以及區域4232係被追加至非感區域中。

以上，若依據本實施形態，則藉由構成為以相鄰之擊射的晶片彼此之輪廓線形狀的比較所進行之檢查，並在此時而構成為使用藉由較為合適之邊緣抽出參數所形成的輪廓線，係能夠將局部性之變形並不與大區域性之圖案的過粗或過細相互混淆地而檢測出來。

又，藉由設為將被判定為缺陷之區域於下一次的檢查時設定為非感區域，而一面對於非感區域依序作更新一面朝向與最適當條件之間的差異會變大的方向來接 續進行與各擊射相對應之SEM像的評價之構成，由於係成為能夠不僅是缺陷發生風險為最高之圖案部位而亦將雖然缺陷發生風險相對性而言為低但是仍存在有某種程度之風險的圖案部位一同作包含地來自動進行分析，因此，係能夠更有效率地進行遮罩圖案之改善。

另外，當曝光條件之變動範圍為小，而大區域性之圖案的過粗或過細僅存在有些許的情況時，係亦可構成為對於與所有的擊射相對應之SEM像，而使用從最適當之曝光條件的SEM像所求取出之基準輪廓線或者是使用從設計資料所求取出之基準輪廓線來進行檢查。

又，與第2實施形態之變形例相同的，亦可構成為以基準邊緣單位而從同一之輝度曲線來求取出複數(3個以上)的測長邊緣，並使用將所對應之測長邊緣彼此作連接而形成的複數(亦即是3個以上)之測長輪廓線，來進行評價。於此情況，相關於各輪廓線之評價，係相互獨立地進行，或者是設為在藉由任一者之測長輪廓線而被判定為缺陷區域之階段時，將其判定為缺陷區域，並將關於是在使用了何者之輪廓線的檢查中而被判定為缺陷區域的資訊一併作輸出。

〈變形例〉

以上，雖係針對本發明之實施形態作了說明，但是本發明係並不被限定於此，亦可將前述之各實施形態以及各變形例中的個別之構成，因應於需要而適宜作組合而使 用，另外，在不脫離本發明之趣旨的範圍內，例如係亦可如同下述一般地作變更。

例如，在前述實施形態中，雖係設為從攝像裝置100而取得作為檢查或者是測定對象之SEM像之構成，但是，本發明之實施形態係並不被限定於此。例如，亦可設為像是從將事先所攝像了的SEM像作了儲存之硬碟等的記憶裝置來取得一般之構成，亦可設為像是經由網路等而從其他之系統來取得一般之構成。又，亦可除了SEM像以外，亦取得與該SEM像相對應之攝像條件等的資訊，並利用在檢查或測定中。進而，針對設計資料，亦同樣的，可代替從記憶裝置來取得一事，而設為經由網路等來從其他之系統而取得一般之構成。又，在前述實施形態中，雖係設為將檢查或者是測定結果輸出至操作終端所具備之顯示裝置處的構成，但是，本發明之實施形態係並不被限定於此。例如，亦可構成為輸出至硬碟等之記憶裝置處，亦可構成為經由網路等來輸出至其他的系統處。

又，在前述實施形態中，由於係為了求取出測長邊緣而使用有臨限值法，因此，針對邊緣抽出參數之值，亦係對於使用了相當於臨限值法之臨限值之值的例子來作了展示，但是，本發明之實施形態係並不被限定於此。例如，作為求取出測長邊緣之方法，當使用像是對於1次微分輪廓作觀察並求取出邊緣的位置一般之方法的情況時，針對邊緣抽出參數之值，亦只要設為使用相關於1次微分值之值即可。

又，在前述實施形態中，作為在檢查或計測中所使用的輪廓線，雖係使用了測長輪廓線，但是，本發明之實施形態係並不被限定於此。例如，亦可構成為將所得到的測長輪廓線離散化並作為以像素單位所定義的邊緣之集合，並且將該邊緣之集合使用在檢查或計測中。此時，作為各像素所具備之邊緣的資訊，係亦可設為具備有橫切過該像素內之線條的資訊(例如，該線條上之某一點的副像素精確度之位置資訊、和代表該線條之方向的向量資訊)之構成，而將在檢查或計測中所使用的邊緣位置之精確度提高。

以上，若依據本發明，則藉由構成為將用以從對於檢查或計測對象圖案進行攝像所得到的畫像資料而將邊緣抽出之邊緣抽出參數，使用成為前述檢查或計測之基準的基準圖案和前述畫像資料來產生之，並使用基於所產生的邊緣抽出參數而從前述畫像資料所求取出之邊緣，來進行前述檢查或計測，在使用有從對於檢查或計測對象之圖案進行攝像所得到的畫像資料而抽出之邊緣的位置所進行之檢查或計測中，係能夠降低雜訊等之影響，而使檢查或計測結果之信賴性提昇。

100‧‧‧攝像裝置

101‧‧‧SEM

101a‧‧‧電子槍

101b‧‧‧聚光透鏡

101c‧‧‧偏向器

101d‧‧‧ExB偏向器

101e‧‧‧對物透鏡

101h‧‧‧平台

101g‧‧‧試料

101k‧‧‧二次電子檢測器

101m‧‧‧A/D轉換器

102‧‧‧控制裝置

110‧‧‧演算處理裝置

111‧‧‧記憶體

112‧‧‧初期設定部

113‧‧‧邊緣抽出參數產生部

114‧‧‧輪廓線形成部

115‧‧‧檢查部

120‧‧‧操作終端

130‧‧‧記憶裝置

140‧‧‧模擬器

Claims (17)

1. 一種圖案檢查計測裝置，係為使用邊緣抽出參數來從對於檢查或計測對象圖案進行攝像所得到的畫像資料所抽出的邊緣之位置，來進行前述檢查或計測對象圖案之檢查或者是計測的圖案檢查計測裝置，其特徵為，具備有：邊緣抽出參數產生部，係使用成為前述檢查或計測之基準的基準圖案、和前述畫像資料，來產生前述邊緣抽出參數。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，前述基準圖案，係以具備有複數之身為在抽出前述邊緣時而成為基準之點之基準邊緣的方式，而構成之，前述邊緣抽出參數產生部，係產生與前述基準邊緣之各者相對應的邊緣抽出參數。
3. 如申請專利範圍第2項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，前述基準圖案，係構成為屬於反映有前述檢查或計測對象圖案之形狀之圖案圖形的其中一者，前述邊緣抽出參數產生部，係以使與屬於同一之圖案圖形的各個之基準邊緣相對應的邊緣抽出參數成為互為相等的方式，來產生邊緣抽出參數。
4. 如申請專利範圍第2項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，前述邊緣抽出參數產生部，係以使與前述基準邊緣之各者相對應的邊緣抽出參數會成為互為相等的方式，來產生邊緣抽出參數。
5. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，係具備有：邊緣抽出參數輸出部，其係輸出前述邊緣抽出參數產生部所產生了的邊緣抽出參數、或者是輸出相關於前述邊緣抽出參數產生部所產生了的邊緣抽出參數之統計量。
6. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，係具備有：邊緣抽出參數檢查部，其係將前述邊緣抽出參數產生部所產生了的邊緣抽出參數作為評價指標，而對於前述檢查或計測對象圖案進行檢查。
7. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，係具備有：範圍輸入部，其係將邊緣抽出參數所能夠設定之值的最小值和最大值作輸入，前述邊緣抽出參數產生部，係以使前述邊緣抽出參數成為前述最小值以上且為前述最大值以下之值的方式，來產生前述邊緣抽出參數。
8. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，係具備有：最大偏差輸入部，其係將從邊緣抽出參數之基準值的偏差之最大值作輸入，前述邊緣抽出參數產生部，係以使前述邊緣抽出參數和前述基準值之間之差的絕對值成為前述最大偏差以下的方式，來產生前述邊緣抽出參數。
9. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，係具備有：基準圖案產生部，其係使用預先被賦予之第2邊緣抽出參數，而基於從前述畫像資料所抽出 了的邊緣之位置來產生前述基準圖案。
10. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，係具備有：基準圖案產生部，其係根據從第2畫像資料所抽出之邊緣位置，來產生前述基準圖案，該第2畫像資料，係為對於製造工程為與前述檢查或計測對象圖案相異之第2檢查或計測對象圖案作攝像所得到者。
11. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，係具備有：基準圖案產生部，其係根據從第2畫像資料所抽出之邊緣位置，來產生前述基準圖案，該第2畫像資料，係為對於曝光條件為與前述檢查或計測對象圖案相異之第2檢查或計測對象圖案作攝像所得到者。
12. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，係使用前述邊緣之位置、和與該位置相對應之前述基準圖案上之位置，其兩者間的距離之資訊，來進行前述檢查或計測。
13. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，成為前述檢查或計測之基準的基準圖案，係以具備有複數之身為於抽出前述邊緣時而成為基準之點之基準邊緣的方式，而被構成，該圖案檢查計測裝置，係具備有：輪廓線修補部，其係針對前述基準邊緣中之並不存在有與該基準邊緣相對應之前述邊緣的部份，而實施使用利用前述畫像資料所求取出之輪廓線來求取出在前述檢查或計測中所使用的邊緣之處理。
14. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝 置，其中，該圖案檢查計測裝置，係為使用藉由荷電粒子線之掃描而對於試料上之帶狀的區域進行攝像所得到之畫像資料，來進行被形成在前述試料上之檢查或計測對象圖案之檢查或計測者，使前述荷電粒子線之掃描方向，相對於與前述帶狀之區域的長邊方向相垂直之方向而作傾斜。
15. 如申請專利範圍第1項所記載之圖案檢查計測裝置，其中，成為前述檢查或計測之基準的基準圖案，係以具備有複數之身為於抽出前述邊緣時而成為基準之點之基準邊緣的方式，而被構成，該圖案檢查計測裝置，係對於在各個的前述基準邊緣之位置處所產生了的輪廓，而藉由互為相異之3個以上的邊緣抽出參數來求取出邊緣，並形成與該邊緣抽出參數之各個相對應的輪廓線，再使用所形成之3個以上的輪廓線，來進行前述檢查或計測。
16. 一種圖案檢查計測裝置，係為使用邊緣抽出參數來從對於檢查或計測對象圖案進行攝像所得到的第1畫像資料所抽出的邊緣之位置，來進行前述檢查或計測對象圖案之檢查或者是計測的圖案檢查計測裝置，其特徵為，具備有：邊緣抽出參數校正部，係使用根據藉由成為基準之攝像條件而對於特定之校正用圖案進行攝像所得到的第2畫像資料而求取出之基準圖案、和使用藉由取得前述第1畫像資料時的攝像條件來對於前述校正用圖案進行攝像所得到之第3畫像資料，而求取出在前述成為基準之攝像條件下的邊緣抽出參數和在取得前述第1畫像資料時之攝像條 件下的邊緣抽出參數間之對應關係；和邊緣抽出參數轉換部，係使用前述對應關係，來根據特定之邊緣抽出參數而求取出從前述第1畫像資料而抽出邊緣時之邊緣抽出參數。
17. 一種記錄有程式之記錄媒體，係為記錄有藉由圖案檢查計測裝置所具備之演算裝置來實行的程式之記錄媒體，該圖案檢查計測裝置，係使用邊緣抽出參數來從對於檢查或計測對象圖案進行攝像所得到的畫像資料所抽出的邊緣之位置，來進行前述檢查或計測對象圖案之檢查或者是計測，該記錄有程式之記錄媒體，其特徵為，係具備有：邊緣抽出參數產生步驟，係使用成為前述檢查或計測之基準的基準圖案、和前述畫像資料，來產生前述邊緣抽出參數。