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TW202046248A - 圖型匹配方法 - Google Patents

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TW202046248A
TW202046248A TW109107710A TW109107710A TW202046248A TW 202046248 A TW202046248 A TW 202046248A TW 109107710 A TW109107710 A TW 109107710A TW 109107710 A TW109107710 A TW 109107710A TW 202046248 A TW202046248 A TW 202046248A
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TW
Taiwan
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pattern
aforementioned
matching
histogram
cad
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Application number
TW109107710A
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English (en)
Inventor
三浦祐治
Original Assignee
日商東實先進股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 日商東實先進股份有限公司 filed Critical 日商東實先進股份有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
    • G—PHYSICS
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Abstract

本發明係關於將晶圓或玻璃基板等試料的表面所形成的圖型與從圖型的設計資料作成的CAD圖型進行匹配之方法。圖型匹配方法係實施圖像(200)上的圖型與對應的CAD圖型(210)之匹配；作出位於圖像(200)內所設定的關注區域(ROI)內且位於CAD圖型(210)的內側或外側之目標區域(TR)內的灰階值的直方圖；在直方圖中出現的高峰的數目為一個時，判定為匹配成功。

Description

圖型匹配方法
本發明係關於將晶圓或玻璃基板等試料的表面所形成的圖型與從圖型的設計資料作成的CAD圖型進行匹配之方法。
晶粒對資料庫檢查方式係將晶圓或玻璃基板等試料的表面所形成的圖型與從圖型的設計資料作成的CAD圖型進行匹配之圖型匹配方法。更具體而言，晶粒對資料庫檢查方式係從設計資料取得想要檢查的區域的座標，使載置有試料的載台移動到其座標，藉由對試料照射電子束來產生試料上的圖型的圖像，使圖像與從設計資料作成的CAD圖型相重疊，在以CAD圖型的邊緣為起點而設定的範圍，作出圖像的灰階值曲線，從灰階值曲線決定圖像上的圖型的邊緣，進而找出所決定的邊緣的位置與對應的CAD圖型的邊緣之偏差值最小之匹配位置。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開平5-324836號公報
然而，線與空白的圖型、孔的圖型等重複出現的圖型的情況，可能存在有複數個匹配位置。亦即，即使實際的圖型與CAD圖型偏離一個間距或數個間距，實際的圖型與CAD圖型也會部分地一致。結果，會發生選到不正確的匹配位置之問題。
對此，本發明係提供可決定正確的匹配位置之圖型匹配方法。
本發明之一態樣提供一種圖型匹配方法，係：實施圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配；作出位於前述圖像內所設定的關注區域內且位於前述CAD圖型的內側或外側之目標區域內的灰階值的直方圖；在前述直方圖中出現的高峰的數目為一個時，判定為前述匹配成功。
一態樣中，前述高峰的值係比預先設定的閾值大。
一態樣中，前述關注區域係圈圍前述圖像上的圖型的至少一部分。
一態樣中，前述CAD圖型係重複圖型。
一態樣中，前述直方圖中出現複數個高峰時，改變前述圖像上的圖型與前述對應的CAD圖型的相對位置，再度實施前述圖像上的圖型與前述對應的CAD圖型之匹配，且再度作出前述目標區域內的灰階值的直方圖。
一態樣中，直到判定為前述匹配成功為止，反覆進行：改變前述圖像上的圖型與前述對應的CAD圖型的相對位置之程序；再度實施前述圖像上的圖型與前述對應的CAD圖型的匹配之程序；及再度作出前述目標區域內的灰階值的直方圖之程序。
一態樣中，前述圖型匹配方法更包含使前述圖像及前述關注區域顯示於顯示畫面上之程序。
一態樣中，前述圖型匹配方法更包含使前述直方圖顯示於前述顯示畫面上之程序。
另外，本發明之一態樣提供一種電腦可讀取的記錄媒體，其係記錄有用來使電腦執行下述步驟之程式：實施圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配；作出位於前述圖像內所設定的關注區域內且位於前述CAD圖型的內側或外側之目標區域內的灰階值的直方圖；在前述直方圖中出現的高峰的數目為一個時，判定為前述匹配成功。
根據本發明，可根據直方圖的高峰的數目，正確地判定圖型的匹配是否成功。
50:掃描式電子顯微鏡
110:圖像產生裝置
111:電子槍
112:束集透鏡
113:X偏向器
114:Y偏向器
115:對物透鏡
116:透鏡控制裝置
117:偏向控制裝置
118:圖像取得裝置
120:試料室
121:試料載台
122:載台控制裝置
124:晶圓
130:二次電子檢測器
131:反射電子檢測器
140:晶圓搬送裝置
150:演算系統
161:資料庫
162:記憶裝置
162A:主記憶裝置
162B:輔助記憶裝置
163:處理裝置
165:顯示畫面
170:輸入裝置
182:記錄媒體讀出裝置
184:記錄媒體接口
190:輸出裝置
192:印刷裝置
195:通訊裝置
200、300、400、500、600:SEM圖像
205、305、405、505、605:圖型(SEM圖像上的圖型)
206、306:空白部
210、310、410、510、610:圖型(CAD圖型)
507:孔圖型
508:區域
G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8、G9、G10:灰階值
ROI:關注區域
TR:目標區域
圖1係顯示圖像產生裝置的一實施型態之示意圖。
圖2係顯示SEM圖像的一例，以及對應於SEM圖像上顯現的圖型的CAD圖型的一例之圖。
圖3係顯示圖2所示的SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配成功的例之圖。
圖4係顯示圖2所示的SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配失敗的例之圖。
圖5係顯示匹配成功時的與CAD圖型重疊的SEM圖像上所設定的關注區域及目標區域的例之圖。
圖6係顯示匹配失敗時的與CAD圖型重疊的SEM圖像上所設定的關注區域及目標區域的例之圖。
圖7係顯示實際的圖型的邊緣位置與CAD圖型的邊緣位置大幅偏差時的目標區域的一例之圖。
圖8係顯示進行使關注區域內的CAD圖型的邊緣接近實際的圖型的邊緣之補正的一實施型態之圖。
圖9係顯示SEM圖像的一例，以及對應於SEM圖像上顯現的圖型的CAD圖型的一例之圖。
圖10係顯示圖9所示的SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配成功的例之圖。
圖11係顯示圖9所示的SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配失敗的例之圖。
圖12係顯示匹配成功時的與CAD圖型重疊的SEM圖像上所設定的關注區域及目標區域的例之圖。
圖13係顯示匹配失敗時的與CAD圖型重疊的SEM圖像上所設定的關注區域及目標區域的例之圖。
圖14係顯示SEM圖像的一例，以及對應於SEM圖像上顯現的圖型對應的CAD圖型的一例之圖。
圖15係顯示圖14所示的SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配成功的例之圖。
圖16係顯示圖14所示的SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配失敗的例之圖。
圖17係顯示匹配成功時的與CAD圖型重疊的SEM圖像上所設定的關注區域及目標區域的例之圖。
圖18係顯示匹配失敗時的與CAD圖型重疊的SEM圖像上所設定的關注區域及目標區域的例之圖。
圖19係顯示SEM圖像的一例以及對應於SEM圖像上顯現的圖型對應的CAD圖型的一例之圖。
圖20係顯示圖19所示的SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配成功的例之圖。
圖21係顯示圖19所示的SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配失敗的例之圖。
圖22係顯示匹配成功時的與CAD圖型重疊的SEM圖像上所設定的關注區域及目標區域的例之圖。
圖23係顯示匹配失敗時的與CAD圖型重疊的SEM圖像上所設定的關注區域及目標區域的例之圖。
圖24係顯示SEM圖像的一例，以及對應於SEM圖像上顯現的圖型對應的CAD圖型的一例之圖。
圖25係顯示圖24所示的SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配成功的例之圖。
圖26係顯示圖24所示的SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配失敗的例之圖。
圖27係顯示匹配成功時的與CAD圖型重疊的SEM圖像上所設定的關注區域及目標區域的例之圖。
圖28係顯示匹配失敗時的與CAD圖型重疊的SEM圖像上所設定的關注區域及目標區域的例之圖。
圖29係說明上述各實施型態的圖型匹配方法之流程圖。
圖30係顯示演算系統的構成的一實施型態之示意圖。
以下，參照圖式來說明本發明的實施型態。
圖1係顯示圖像產生裝置的一實施型態之示意圖。如圖1所示，圖像產生裝置110係具備有掃描式電子顯微鏡50及演算系統150。掃描式電子顯微鏡50係與演算系統150連接，掃描式電子顯微鏡50的動作係由演算系統150加以控制。
演算系統150係包含：儲存有資料庫161及程式之記憶裝置162、按照程式中包含的命令進行演算之處理裝置163、以及顯示圖像、GUI(Graphical User Interface；圖形使用者介面)等之顯示畫面165。處理裝置163係包含：按照記憶裝置162中儲存的程式中包含的命令而進行演算之CPU(中央處理裝置)或GPU(圖形處理單元)等。記憶裝置162係具備：處理裝置163可存取之主記憶裝置(例如隨機存取記憶體)、以及儲存資料及程式之輔助記憶裝置(例如硬碟或固態硬碟)。
演算系統150係具備至少一台電腦。例如，演算系統150可為以通訊線與掃描式電子顯微鏡50連接之邊緣伺服器，亦可為藉由網際網路或區域網路等通訊網路與掃描式電子顯微鏡50連接之雲端伺服器，或亦可為設置於與 掃描式電子顯微鏡50連接的網路內之霧運算裝置(閘道器、霧伺服器、路由器等)。演算系統150亦可為複數個伺服器的組合。例如，演算系統150可為藉由網際網路或區域網路等通訊網路而相連接的邊緣伺服器與雲端伺服器之組合。就另一例而言，演算系統150亦可具備未以網路連接之複數個伺服器(電腦)。
掃描式電子顯微鏡50係具有：發射由一次電子(帶電粒子)構成的電子束之電子槍111、使電子槍111射出的電子束束集之束集透鏡112、使電子束沿X方向偏向之X偏向器113、使電子束沿Y方向偏向之Y偏向器114、以及使電子束在作為試料之晶圓124上聚焦之對物透鏡115。
束集透鏡112及對物透鏡115係與透鏡控制裝置116連接，束集透鏡112及對物透鏡115的動作係由透鏡控制裝置116加以控制。此透鏡控制裝置116係與演算系統150連接。X偏向器113、Y偏向器114係與偏向控制裝置117連接，X偏向器113、Y偏向器114的偏向動作係由偏向控制裝置117加以控制。此偏向控制裝置117亦同樣地與演算系統150連接。二次電子檢測器130及反射電子檢測器131係與圖像取得裝置118連接。圖像取得裝置118係構成為將二次電子檢測器130及反射電子檢測器131的輸出訊號轉換為圖像。此圖像取得裝置118亦同樣地與演算系統150連接。
配置於試料室120內之試料載台121係與載台控制裝置122連接，試料載台121的位置係由載台控制裝置122加以控制。此載台控制裝置122係與演算系統150連接。用來將晶圓124載置於試料室120內的試料載台121之晶圓搬送裝置140亦同樣地與演算系統150連接。
從電子槍111射出的電子束在經束集透鏡112束集之後，經X偏向器113、Y偏向器114偏向且經對物透鏡115束集而照射在晶圓124的表面。 電子束的一次電子照射到晶圓124時，從晶圓124放出二次電子及反射電子。二次電子係由二次電子檢測器130加以檢測，反射電子係由反射電子檢測器131加以檢測。檢測出的二次電子的訊號及反射電子的訊號係輸入至圖像取得裝置118，轉換為圖像。圖像係傳送至演算系統150。
形成於晶圓124的圖型的設計資料係預先記憶於記憶裝置162中。設計資料係包含形成於晶圓124上的圖型的頂點的座標、圖型的位置、形狀、及大小、圖型所屬的層的編號等圖型的設計資訊。記憶裝置162中，構築有資料庫161。圖型的設計資料係預先儲存於資料庫161內。演算系統150可從儲存於記憶裝置162中的資料庫161讀出圖型的設計資料。
接著，說明掃描式電子顯微鏡50所產生的圖像上的圖型與設計資料上的對應的CAD圖型的匹配之進行方法的一實施型態。以下的說明中，將掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope)50所產生的圖像稱為SEM圖像。晶圓124的圖型係根據設計資料(也稱為CAD資料)而形成。CAD係電腦輔助設計(Computer-Aided Design)的縮寫。
設計資料係包含形成於晶圓124的圖型的設計資訊之資料，具體而言，包含圖型的頂點的座標、圖型的位置、形狀、及大小、圖型所屬的層的編號等圖型的設計資訊。設計資料上的CAD圖型係按照設計資料中包含的圖型的設計資訊而定義出的虛擬的圖型。以下的說明中，將已形成於晶圓124的圖型稱為實際的圖型。
掃描式電子顯微鏡50係產生試料載台121上的晶圓124上形成的圖型的SEM圖像。演算系統150係從掃描式電子顯微鏡50取得SEM圖像。圖2係顯示SEM圖像的一例，以及對應於SEM圖像上顯現的圖型(實際的圖型) 的CAD圖型的一例之圖。圖2所示的SEM圖像200上顯現的圖型205係重複圖型的一例之線與空白的圖型。
CAD圖型210係由演算系統150根據圖型205的設計資料而作成。實際形成於晶圓124上的圖型205係按照CAD圖型210而形成，但晶圓124上的實際的圖型205的轉角部會略帶圓角。因此，為了使CAD圖型210的形狀接近實際的圖型205的形狀，亦可在以下說明的匹配之前，實施使CAD圖型210的轉角部帶圓角之轉角圓弧化處理。
演算系統150係進行SEM圖像200上的圖型205與對應的CAD圖型210之匹配。此等圖型205間之匹配係採用習知的技術。就一例而言，演算系統150係使SEM圖像200與從設計資料作成的CAD圖型210重疊，在以CAD圖型210的邊緣為起點而設定的範圍，作出SEM圖像200的灰階值曲線，從灰階值曲線決定SEM圖像200上的圖型205的邊緣，進而找出所決定的邊緣的位置與對應的CAD圖型210的邊緣的位置的偏差值最小之匹配位置。偏差值係表示從灰階值曲線決定的邊緣與對應的CAD圖型210的邊緣的偏差量(距離)之指標值。針對SEM圖像200內的所有的邊緣都算出偏差值。
圖3係顯示SEM圖像200上的圖型205與對應的CAD圖型210之匹配成功的例之圖。如圖3所示，SEM圖像200上的圖型205都與對應的CAD圖型210相重合。相對於此，圖4係顯示SEM圖像200上的圖型205與對應的CAD圖型210之匹配失敗的例之圖。如圖4所示，SEM圖像200上的圖型205的大部分與對應的CAD圖型210的大部分相重合，但圖型205全體與圖型210全體係相互地沿X方向(例如電子束的掃描方向)偏移，圖型205的一部分與CAD圖型210的一部分並未重合。如此的匹配失敗係容易發生在重複圖型之情況。
傳統的演算法中，會因圖4所示的兩個圖型205、210為部分地一致而難以判定為匹配失敗。換言之，若按照傳統的演算法，圖3所示的匹配及圖4所示匹配都會判定為成功。然而，圖4所示的SEM圖像200上的圖型205與CAD圖型210係錯開一個間距，正確來說，匹配並不成功。
對此，本實施型態中，在進行了SEM圖像200上的圖型205與CAD圖型210的匹配之後，再如下地判定匹配是否成功。如圖5所示，演算系統150係在與CAD圖型210重合之SEM圖像200上設定關注區域ROI。ROI係Region of Interest的縮寫。關注區域ROI係比SEM圖像200小之區域，且位於SEM圖像200內。一實施型態中，可將SEM圖像200等分為複數個區域，而以此等複數個區域中的一個作為關注區域ROI。例如，圖5所示的例中，關注區域ROI可為將SEM圖像200四等分的四個區域中的一個。
關注區域ROI的位置及大小係由演算系統150或使用者預先決定。例如，可由演算系統150使SEM圖像200顯示於圖1所示的顯示畫面165上，使用者再參照顯示畫面165上的SEM圖像200而決定關注區域ROI的位置及大小。舉其他例而言，演算系統150可根據從關注區域ROI內的CAD圖型210的形狀、CAD圖型210的邊緣長度、與鄰接圖型205的距離、CAD圖型210的延伸方向、CAD圖型210的頂點等算出的特徵量，決定關注區域ROI的位置及大小，或是建立機械性地學習過去的圖型匹配中使用的關注區域ROI與圖型匹配是否成功的結果之組合為訓練資料之模型，藉由該模型來決定關注區域ROI的位置及大小。
關注區域ROI係與SEM圖像200一起顯示在圖1所示的顯示畫面165上。演算系統150亦可決定複數個候選的關注區域，使複數個候選的關注 區域顯示在顯示畫面165上，供使用者從顯示畫面165上的複數個候選的關注區域選出一個最適合的關注區域ROI。
關注區域ROI係SEM圖像200內的區域，而圈圍SEM圖像200中顯現的圖型205的至少一部分。圖5所示的例中，關注區域ROI係圈圍SEM圖像200上的圖型205的最外端部。
演算系統150係作成目標區域TR內的灰階值的直方圖，該目標區域TR係位於SEM圖像200內所設的關注區域ROI內，且位於CAD圖型210的內側或外側。圖5所示的實施型態中，目標區域TR係位於關注區域ROI內，且位於CAD圖型210的外側之區域。由圖5可知，目標區域TR整體係位於SEM圖像200上的圖型205的外側之區域，亦即位於空白部206內。目標區域TR內的灰階值係只包含空白部206的灰階值G1。因此，直方圖中只出現表示灰階值G1之一個高峰。直方圖的橫軸係表示灰階值，縱軸係表示像素數。
演算系統150係於顯示畫面165上顯示關注區域ROI、目標區域TR、SEM圖像200、CAD圖型210、及直方圖。演算系統150係計數直方圖的高峰的數目，若高峰的數目為一個，就判定為匹配成功。
圖6係顯示匹配失敗時的目標區域TR及目標區域TR內的灰階值的直方圖之圖。關注區域ROI的位置及大小係與圖5所示的匹配成功時的關注區域ROI相同。目標區域TR係及於SEM圖像200上的圖型205與空白部206。目標區域TR內的灰階值係包含空白部206的灰階值G1及圖型205的灰階值G2。因此，直方圖中出現表示兩個灰階值G1、G2之兩個高峰。
演算系統150係計數直方圖的高峰的數目，由於高峰的數目為兩個，因此判定為匹配失敗。
如上所述，演算系統150可根據直方圖的高峰的數目，正確地判定圖型205、210的匹配是否成功。
圖型205、210的匹配失敗時(亦即直方圖中出現複數個高峰時)，演算系統150係改變圖像上的圖型205與對應的CAD圖型210的相對位置，再度實施SEM圖像200上的圖型205與對應的CAD圖型210之匹配，並且，再度作成目標區域TR內的灰階值的直方圖。
演算系統150係反覆進行：改變圖像上的圖型205與對應的CAD圖型210的相對位置之程序、再度實施SEM圖像200上的圖型205與對應的CAD圖型210的匹配之程序、再度作成目標區域TR內的灰階值的直方圖之程序，直到判定為匹配成功為止(亦即直到直方圖中只出現一個高峰為止)。每次進行匹配時，決定SEM圖像200上的圖型205的邊緣的位置與對應的CAD圖型210的邊緣的偏差值最小之匹配位置。
一般而言，相較於CAD圖型，實際的圖型的邊緣常會變形。因此，即使是圖型匹配成功的情況，也會有目標區域TR內含有灰階值不同的部分之情形。如此的情況時，直方圖中會出現複數個高峰。對此，為了更正確地判定匹配是否成功，演算系統150可將直方圖的高峰值與預先設定的閾值相比較，在具有比閾值大的值之高峰的數目為一個時，判定為匹配成功，在具有比閾值大的值之高峰的數目為複數個時，判定為匹配失敗。
如圖7所示，實際的圖型205的邊緣位置與CAD圖型210的邊緣位置大幅偏差時，目標區域TR內的灰階值的直方圖會出現複數個高峰。對此，在如此的情況時，如圖8所示，進行使關注區域ROI內的CAD圖型210的邊緣接近實際的圖型205的邊緣之修正為較佳。此修正可由使用者看著顯示畫 面165上的關注區域ROI而藉由GUI手動地實施，或者，由演算系統150根據CAD圖型210的邊緣與實際的圖型205的邊緣的位置的差(偏差值)而自動地進行修正。另外，實際的圖型由於OPE(Optical proximity effect；光學鄰近效應)而發生形狀變形或位置變化時，演算系統150可使用從CAD圖型210的邊緣與實際的圖型205的邊緣的位置的差(偏差值)得到的外形影像(輪廓；contour)來修正目標區域TR。
圖9係顯示SEM圖像的另一例，以及對應於SEM圖像上的圖型(實際的圖型)的CAD圖型310的一例之圖。圖9所示的SEM圖像300上的實際的圖型305係與圖2所示的實施型態一樣地為重複圖型的一例之線與空白的圖型，係。關於本實施型態中未特別說明的詳細內容，由於與參照圖2至圖6而說明的實施型態相同，因此省略重複的說明。
圖10係顯示圖9所示的SEM圖像300上的圖型305與對應的CAD圖型310的匹配成功的例之圖。如圖10所示，SEM圖像300上的圖型305都與對應的CAD圖型310相重合。相對於此，圖11係顯示SEM圖像300上的圖型305與對應的CAD圖型310的匹配失敗的例之圖。如圖11所示，SEM圖像300上的圖型305的大部分與對應的CAD圖型310的大部分相重合，但圖型305全體與圖型310全體係相互地沿X方向偏移，圖型305的一部分與圖型310的一部分並未重合。
圖12係顯示匹配成功時的目標區域TR及目標區域TR內的灰階值的直方圖之圖。本實施型態中，關注區域ROI的位置及大小係與圖5所示的實施型態相同，但目標區域TR與圖5所示的實施型態不同。亦即，目標區域TR係位於關注區域ROI內，且位於CAD圖型310的內側之區域。由圖12可知， 目標區域TR整體係位於SEM圖像300上的圖型305內。目標區域TR內的灰階值只包含圖型305的灰階值G3。因此，直方圖中只出現表示灰階值G3之一個高峰。演算系統150係因直方圖中只出現一個高峰，所以判定為匹配成功。
圖13係顯示匹配失敗時的目標區域TR及目標區域TR內的灰階值的直方圖之圖。關注區域ROI的位置及大小係與圖12所示的匹配成功時的關注區域ROI相同。目標區域TR係位於SEM圖像300上的圖型305內，且位於在圖型305的外側之空白部306內。目標區域TR內的灰階值係包含圖型305的灰階值G3及空白部306的灰階值G4。因此，直方圖中出現表示兩個灰階值G3、G4之兩個高峰。演算系統150係因直方圖中出現兩個高峰，所以判定為匹配失敗。
圖14係顯示SEM圖像的另一例，以及對應於SEM圖像上的圖型(實際的圖型)的CAD圖型的一例之圖。圖14所示的SEM圖像400上的實際的圖型405係重複圖型的一例之孔的圖型，也是。關於本實施型態中未特別說明的詳細內容，由於與參照圖2至圖6而說明的實施型態相同，因此省略重複的說明。
圖15係顯示圖14所示的SEM圖像400上的圖型405與對應的CAD圖型410的匹配成功的例之圖。如圖15所示，SEM圖像400上的圖型405都與對應的CAD圖型410相重合。相對於此，圖16係顯示SEM圖像400上的圖型405與對應的CAD圖型410的匹配失敗的例之圖。如圖16所示，SEM圖像400上的圖型405的大部分與對應的CAD圖型410的大部分相重合，但圖型405全體與圖型410全體係相互地沿X方向偏移，圖型405的一部分與圖型410的一部分並未重合。
圖17係顯示匹配成功時的目標區域TR及目標區域TR內的灰階值的直方圖之圖。本實施型態中，關注區域ROI的位置及大小係與圖5所示的實施型態相同，但亦可不同。目標區域TR係位於關注區域ROI內，且位於CAD圖型410的外側之區域。由圖17可知，目標區域TR整體係位於SEM圖像400上的圖型405之外。目標區域TR內的灰階值係只包含位於圖型405的外側的區域的灰階值G5。因此，直方圖中只出現表示灰階值G5之一個高峰。演算系統150係因直方圖中只出現一個高峰，所以判定為匹配成功。
圖18係顯示匹配失敗時的目標區域TR及目標區域TR內的灰階值的直方圖之圖。關注區域ROI的位置及大小係與圖17所示的匹配成功時的關注區域ROI相同。目標區域TR係及於SEM圖像400上的圖型405，以及在圖型405的外側的區域雙方。目標區域TR內的灰階值係包含圖型405的外側的區域的灰階值G5及圖型405的灰階值G6。因此，直方圖中出現表示兩個灰階值G5、G6之兩個高峰。演算系統150係因直方圖中出現兩個高峰，所以判定為匹配失敗。
圖19係顯示SEM圖像的另一例，以及對應於SEM圖像上的圖型(實際的圖型)的CAD圖型的一例之圖。圖19所示的SEM圖像500上的CAD圖型510係矩形的孔圖型。圖19所示的實際的圖型505係可通過上層的孔圖型507看到的下層的線與空白的圖型。關於本實施型態中未特別說明的詳細內容，由於與參照圖2至圖6而說明的實施型態相同，因此省略重複的說明。
下層的亮度與上層的亮度幾近相同時，會有演算系統150在圖型匹配中檢測到下層的圖型505的邊緣而判定為匹配失敗之情形。即使是如此的情況，演算系統150係正確地判定匹配是否成功，在匹配失敗時，如上所述地重 複進行匹配直到匹配成功為止。
圖20係顯示圖19所示的SEM圖像500上的上層的孔圖型507與對應的CAD圖型510的匹配成功的例之圖。如圖20所示，SEM圖像500上的上層的孔圖型507都與對應的CAD圖型510相重合。相對於此，圖21係顯示SEM圖像500上的上層的孔圖型507與對應的CAD圖型510的匹配失敗的例之圖。如圖21所示，上層的孔圖型507的大部分與對應的CAD圖型510的大部分相重合，但孔圖型507全體與圖型510全體係相互地沿X方向偏移，孔圖型507的一部分與CAD圖型510的一部分並未重合。
圖22係顯示匹配成功時的目標區域TR及目標區域TR內的灰階值的直方圖之圖。本實施型態中，關注區域ROI的位置及大小係與圖5所示的實施型態相同，但亦可不同。目標區域TR係位於關注區域ROI內，且位於CAD圖型510的外側之區域。由圖22可知，目標區域TR整體係位於SEM圖像500上的上層的孔圖型507及下層的線與空白的圖型505之外。目標區域TR內的灰階值只包含上層的孔圖型507的外側的區域508的灰階值G7。因此，直方圖中只出現表示灰階值G7之一個高峰。演算系統150係因直方圖中只出現一個高峰，所以判定為匹配成功。
圖23係顯示匹配失敗時的目標區域TR及目標區域TR內的灰階值的直方圖之圖。關注區域ROI的位置及大小係與圖22所示的匹配成功時的關注區域ROI相同。目標區域TR係及於SEM圖像500上的上層的孔圖型507的外側的區域508，以及下層的線與空白的圖型505的一部分。目標區域TR內的灰階值係包含上層的孔圖型507的外側的區域508的灰階值G7，以及下層的線與空白的圖型505的一部的灰階值G8。因此，直方圖中出現表示兩個灰階值G7、 G8之兩個高峰。演算系統150係因直方圖中出現兩個高峰，所以判定為匹配失敗。
圖24係顯示SEM圖像的另一例，以及對應於SEM圖像上的圖型(實際的圖型)的CAD圖型的一例之圖。圖24所示的SEM圖像600上的實際的圖型605係重複圖型的一例之線與空白的重複圖型。關於本實施型態中未特別說明的詳細內容，由於與參照圖2至圖6而說明的實施型態相同，因此省略重複的說明。
圖25係顯示圖24所示的SEM圖像600上的圖型605與對應的CAD圖型610之匹配成功的例之圖。如圖25所示，SEM圖像600上的圖型605都與對應的CAD圖型610相重合。相對於此，圖26係顯示SEM圖像600上的圖型605與對應的CAD圖型610之匹配失敗的例之圖。如圖26所示，SEM圖像600上的圖型605的大部分與對應的CAD圖型610的大部分相重合，但圖型605全體與圖型610全體係相互地沿Y方向(與X方向垂直之方向)偏移，圖型605的一部分與CAD圖型610的一部分並未重合。
圖27係顯示匹配成功時的目標區域TR及目標區域TR內的灰階值的直方圖之圖。本實施型態中，關注區域ROI的位置係與圖5所示的實施型態不同，但亦可相同。目標區域TR係位於關注區域ROI內，且位於CAD圖型610的內側之區域。由圖27可知，目標區域TR整體係位於SEM圖像600上的圖型605內。目標區域TR內的灰階值只包含圖型605的灰階值G9。因此，直方圖中只出現表示灰階值G9之一個高峰。演算系統150係因直方圖中只出現一個高峰，所以判定為匹配成功。
圖28係顯示匹配失敗時的目標區域TR及目標區域TR內的灰階 值的直方圖之圖。關注區域ROI的位置及大小係與圖27所示的匹配成功時的關注區域ROI相同。目標區域TR係位於SEM圖像600上的圖型605的內部且位於圖型605的外部。目標區域TR內的灰階值係包含圖型605的灰階值G9及圖型605的外部的灰階值G10。因此，直方圖中出現表示灰階值G9、G10之兩個高峰。演算系統150係因直方圖中出現兩個高峰，所以判定為匹配失敗。
根據上述的各實施型態，演算系統150可根據直方圖的高峰的數目，正確地判定圖型的匹配是否成功。在匹配失敗時，演算系統150可重複進行匹配直到匹配成功為止，而決定正確的匹配位置。
圖29係說明上述各實施型態的圖型匹配方法之流程圖。
步驟1中，掃描式電子顯微鏡50係產生試料載台121上的晶圓124上形成的圖型的SEM圖像。
步驟2中，演算系統150係從掃描式電子顯微鏡50取得SEM圖像。
步驟3中，演算系統150係進行SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配。更具體而言，演算系統150係使SEM圖像與從設計資料作成的CAD圖型重疊，在以CAD圖型的邊緣為起點而設定的範圍，作出SEM圖像的灰階值曲線，從灰階值曲線決定SEM圖像上的圖型的邊緣，進而找出所決定的邊緣的位置與對應的CAD圖型的邊緣的偏差值最小之匹配位置。
步驟4中，演算系統150係作成目標區域TR內的灰階值的直方圖，該目標區域TR係位於SEM圖像內所設的關注區域ROI內，且位於CAD圖型的內側或外側。目標區域TR要位於CAD圖型的內側或外側的哪一側，係根據CAD圖型的形狀、種類等要素而預先設定於匹配條件中。一實施型態中，演算系統150係作成位於SEM圖像內所設定的關注區域ROI內且位於CAD圖型 的內側之目標區域內的灰階值的直方圖，並且，亦可作成位於SEM圖像內所設定的關注區域ROI內且位於CAD圖型的外側之目標區域內的灰階值的直方圖。
步驟5中，演算系統150係計數直方圖的高峰的數目。演算系統150亦可將高峰的值與閾值相比較，而計數具有比閾值大的值之高峰的數目。
步驟6中，演算系統150係於高峰的數目為一個時，判定為匹配成功，於高峰的數目為兩個以上時，判定為匹配失敗。
步驟7中，匹配失敗時，演算系統150係改變圖像上的圖型與對應的CAD圖型的相對位置。演算系統150係再度實施SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配，並再度作成目標區域TR內的灰階值的直方圖。
演算系統150係反覆進行：改變圖像上的圖型與對應的CAD圖型的相對位置之程序、再度實施SEM圖像上的圖型與對應的CAD圖型的匹配之程序、再度作成目標區域TR內的灰階值的直方圖之程序，直到判定為匹配成功為止(亦即直到直方圖中只出現一個高峰為止)。每次進行匹配時，決定SEM圖像上的圖型的邊緣的位置與對應的CAD圖型的邊緣的偏差值最小之匹配位置。
圖30係顯示演算系統150的構成的一實施型態之示意圖。演算系統150係具備：儲存程式、資料等之記憶裝置162；按照記憶裝置162中儲存的程式而進行演算之CPU(中央處理裝置)或GPU(圖形處理單元)等處理裝置163；用來將資料、程式、及各種資訊輸入至記憶裝置162之輸入裝置170；用來輸出處理結果、經處理的資料等之輸出裝置190；以及用來連接至網際網路或區域網路等通訊網路之通訊裝置195。
記憶裝置162係包括：處理裝置163可存取的主記憶裝置162A，以及儲存資料及程式之輔助記憶裝置162B。主記憶裝置162A係例如隨機存取 記憶體(RAM)，輔助記憶裝置162B係硬碟(HDD)或固態硬碟(SSD)等儲存裝置。
輸入裝置170係包括鍵盤、滑鼠，更包括用來從記錄媒體讀出資料之記錄媒體讀出裝置182，以及供記錄媒體連接之記錄媒體接口184。記錄媒體係電腦可讀取之非暫時性的有形記錄媒體，例如光碟(例如CD-ROM、DVD-ROM)、半導體記憶體(例如USB隨身碟、記憶卡)等。記錄媒體讀出裝置182係例如CD-ROM光碟機、DVD-ROM光碟機等光碟機、記憶體讀取機(memory reader)等。記錄媒體接口184係例如USB接口。記錄媒體中記憶的程式及/或資料係經由輸入裝置170而導入演算系統150，然後儲存到記憶裝置162的輔助記憶裝置162B。輸出裝置190係包括顯示畫面165、印刷裝置192。
由至少一台電腦構成之演算系統150係按照電性儲存於記憶裝置162之程式而動作。亦即，演算系統150執行：實施圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配，作出位於前述圖像內所設定的關注區域內且位於前述CAD圖型的內側或外側之目標區域內的灰階值的直方圖，在前述直方圖中出現的高峰的數目為一個時，判定為匹配成功之步驟。
用來使演算系統150執行此等步驟之程式係記錄於電腦可讀取之非暫時性的有形記錄媒體，經由記錄媒體而提供給演算系統150。或者，程式亦可經由網際網路或區域網路等通訊網路而從通訊裝置195輸入至演算系統150。
上述實施型態的記載目的係在於為了讓本發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠實施本發明。若為所屬技術領域中具有通常知識者，當可進行上述實施型態的各種變形例，將本發明的技術思想適用於其他的實施型態。因此，本發明不限於所揭示的實施型態，而解釋為依據申請專利範圍所定義的技術思想之最廣的範圍。
[產業的可利用性]
本發明可利用於將晶圓或玻璃基板等試料的表面所形成的圖型與從圖型的設計資料作成的CAD圖型進行匹配之方法。
200:SEM圖像
205:圖型(SEM圖像上的圖型)
206:空白部
210:圖型(CAD圖型)
ROI:關注區域
TR:目標區域
G1:灰階值

Claims (9)

  1. 一種圖型匹配方法，係
    實施圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配；
    作出位於前述圖像內所設定的關注區域內且位於前述CAD圖型的內側或外側之目標區域內的灰階值的直方圖；並且
    在前述直方圖中出現的高峰的數目為一個時，判定為前述匹配成功。
  2. 如請求項1所述之圖型匹配方法，其中，
    前述高峰的值係比預先設定的閾值大。
  3. 如請求項1或2所述之圖型匹配方法，其中，
    前述關注區域係圈圍前述圖像上的圖型的至少一部分。
  4. 如請求項1或2所述之圖型匹配方法，其中，
    前述CAD圖型係重複圖型。
  5. 如請求項1或2所述之圖型匹配方法，其中，
    前述直方圖中出現複數個高峰時，改變前述圖像上的圖型與前述對應的CAD圖型的相對位置，再度實施前述圖像上的圖型與前述對應的CAD圖型之匹配，且再度作出前述目標區域內的灰階值的直方圖。
  6. 如請求項5所述之圖型匹配方法，其中，
    直到判定為前述匹配成功為止，反覆進行：改變前述圖像上的圖型與前述對應的CAD圖型的相對位置之程序；再度實施前述圖像上的圖型與前述對應的CAD圖型的匹配之程序；及再度作出前述目標區域內的灰階值的直方圖之程序。
  7. 如請求項1或2所述之圖型匹配方法，更包含：
    使前述圖像及前述關注區域顯示於顯示畫面上之程序。
  8. 如請求項7所述之圖型匹配方法，更包含：
    使前述直方圖顯示於前述顯示畫面上之程序。
  9. 一種電腦可讀取的記錄媒體，其係記錄有用來使電腦執行下列步驟之程式：
    實施圖像上的圖型與對應的CAD圖型之匹配；
    作出位於前述圖像內所設定的關注區域內且位於前述CAD圖型的內側或外側之目標區域內的灰階值的直方圖；並且
    在前述直方圖中出現的高峰的數目為一個時，判定為前述匹配成功。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12530013B2 (en) * 2021-12-07 2026-01-20 University Of Florida Research Foundation, Incorporated Digital twin modeling of IC packaging structure

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12387341B2 (en) 2020-04-17 2025-08-12 Tasmit, Inc. Pattern matching method
JP2024004674A (ja) * 2022-06-29 2024-01-17 東レエンジニアリング先端半導体Ｍｉテクノロジー株式会社 パターンマッチング方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05324836A (ja) * 1992-05-19 1993-12-10 Fujitsu Ltd パターンマッチング方法
JP5113548B2 (ja) * 2008-02-19 2013-01-09 日立アロカメディカル株式会社 超音波画像処理装置
JP5707423B2 (ja) * 2011-01-26 2015-04-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターンマッチング装置、及びコンピュータープログラム
JP5639925B2 (ja) * 2011-02-25 2014-12-10 株式会社日立ハイテクノロジーズ パターンマッチング装置、及びコンピュータープログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12530013B2 (en) * 2021-12-07 2026-01-20 University Of Florida Research Foundation, Incorporated Digital twin modeling of IC packaging structure

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