(57)【要約】【課題】大量の自動処理に好適な画質調整が可能な電子顕微鏡、画質調整方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】実施形態の画質調整方法は、第１および第２の濃淡値と第１および第２の波形とを取得する工程と、試料画像を取得する工程と、前記試料画像のブライトネスおよびコントラストを調整する工程と、を持つ。前記第１の濃淡値は、参照画像中の第１の領域から取得される。前記第１の波形は、前記参照画像中でエッジを含む第２の領域の輝度プロファイルを表す。前記第２の濃淡値は、前記試料画像中で前記第１の領域に対応する領域から取得され、前記第２の波形は、前記試料画像中で前記第２の領域に対応する領域から取得され、該領域の輝度プロファイルを表す。前記試料画像のブライトネスおよびコントラストは、前記第２の濃淡値および前記第２の波形と前記第１の濃淡値および前記第１の波形との間でマッチングを実行することにより調整される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一形状の複数のパターンについて得られた画像の画質を調整する方法であって、
参照画像中で真空領域または前記基板内の領域から選択される第１の領域から画像のブライトネスの基準となる第１の濃淡値と、前記参照画像中でエッジと前記パターン中の検査対象箇所とを含む第２の領域の輝度プロファイルを表す第１の波形と、を取得する工程と、
前記複数のパターンが設けられた試料に電子ビームを照射して前記試料から生成する二次電子および反射電子を検出して試料画像を取得する工程と、
得られた試料画像中で前記第１および第２の領域に対応する領域から第２の濃淡値と輝度プロファイルを表す第２の波形とをそれぞれ取得する工程と、
前記第２の濃淡値および前記第２の波形と前記第１の濃淡値および前記第１の波形との間でマッチングを実行して前記試料画像のブライトネスおよびコントラストを調整する工程と、
を備え、
前記試料画像のブライトネスは、前記第１の画素値および前記第２の画素値の差分から調整され、
前記試料画像のコントラストは、前記第１の波形と前記第２の波形との相違から調整される、
画質調整方法。
【請求項２】
同一形状の複数のパターンについて得られた画像の画質を調整する方法であって、
参照画像中の第１の領域から画像のブライトネスの基準となる第１の濃淡値と、前記参照画像中でエッジを含む第２の領域の輝度プロファイルを表す第１の波形と、を取得する工程と、
前記複数のパターンが設けられた試料に電子ビームを照射して前記試料から生成する二次電子および反射電子を検出して試料画像を取得する工程と、
得られた試料画像中で前記第１および第２の領域に対応する領域から第２の濃淡値と輝度プロファイルを表す第２の波形とをそれぞれ取得する工程と、
前記第２の濃淡値および前記第２の波形と前記第１の濃淡値および前記第１の波形との間でマッチングを実行して前記試料画像のブライトネスおよびコントラストを調整する工程と、
を備える画質調整方法。
【請求項３】
前記試料画像のブライトネスは、前記第１の画素値および前記第２の画素値の差分から調整され、
前記試料画像のコントラストは、前記第１の波形と前記第２の波形との相違から調整される、
ことを特徴とする請求項２に記載の画質調整方法。
【請求項４】
前記第１の領域は、前記画像の真空領域または前記基板内の領域から選択されることを特徴とする請求項２または３に記載の画質調整方法。
【請求項５】
前記第２の領域は、前記パターン中の検査対象箇所を含むことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の画質調整方法。
【請求項６】
試料に電子ビームを照射して前記試料の画像を取得する電子顕微鏡を制御するコンピュータに、同一形状の複数のパターンについて得られた画像の画質調整を実行させるためのプログラムであって、前記画質調整は、
参照画像中の第１の領域から画像のブライトネスの基準となる第１の濃淡値と、前記参照画像中でエッジを含む第２の領域の輝度プロファイルを表す第１の波形と、を取得する手順と、
前記複数のパターンが設けられた試料に電子ビームを照射して前記試料から生成する二次電子および反射電子を検出して試料画像を取得する手順と、
得られた試料画像中で前記第１および第２の領域に対応する領域から第２の濃淡値と輝度プロファイルを表す第２の波形とをそれぞれ取得する手順と、
前記第２の濃淡値および前記第２の波形と前記第１の濃淡値および前記第１の波形との間でマッチングを実行して前記試料画像のブライトネスおよびコントラストを調整する手順と、
を備える、プログラム。
【請求項７】
試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射手段と、
前記電子ビームの照射により前記試料から生成する二次電子および反射電子を検出して信号を出力する検出手段と、
前記信号を処理して前記試料の画像を生成する画像生成手段と、
参照画像を与えられて前記参照画像中の第１の領域からブライトネスの基準となる第１の画素値と、前記参照画像中でエッジを含む第２の領域の輝度プロファイルを表す第１の波形と、を取得し、前記試料の画像中で前記第１の領域に対応する領域から第２の画素値を取得し、前記試料の画像中で前記第２の領域に対応する領域の輝度プロファイルを表す第２の波形とを取得するデータ取得手段と、
前記第２の画素値および前記第２の波形と前記第１の画素値および前記第１の波形との間でマッチングを行うマッチング手段と、
前記マッチング手段によるマッチング結果に従い、前記試料画像のブライトネスおよびコントラストを調整する画像調整手段と、
を備える電子顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、画質調整方法、プログラムおよび電子顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：以下、単に「ＳＥＭ」という）は、半導体デバイスの構造を観察する用途で広く使われている。
【０００３】
配線の微細化やデバイスの積層化などの進展により、観察対象について寸法を測定し管理することが求められるポイント（箇所）が増加している。このため、ＳＥＭで取得した観察画像（以下、「ＳＥＭ画像」という）の測長を自動で短時間に大量に処理できる環境が望まれている。
【０００４】
そのためには、ＳＥＭ画像の全体に対する画質調整のみならず、ＳＥＭ画像中で解析が必要な箇所に対して解析者の意図を反映した画質を提供する必要がある。
【０００５】
しかしながら、大量に測長を行う際に、半導体デバイスの複雑かつ微細な構造から、取得したＳＥＭ画像の相互間で、濃淡や構造の境界部での輝度が微妙に異なるために、現状では測長を自動化することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−３２８２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、大量に取得するＳＥＭ画像間で濃淡および輝度が一定の値になるような画質調整を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施の一形態によれば、同一形状の複数のパターンについて得られた画像の画質を調整する方法は、第１の濃淡値と第１の波形とを取得する工程と、試料画像を取得する工程と、第２の濃淡値と第２の波形とを取得する工程と、前記試料の画像のブライトネスおよびコントラストを調整する工程と、を持つ。前記第１の濃淡値は、参照画像中の第１の領域から取得され、画像のブライトネスの基準となる。前記第１の波形は、前記参照画像中でエッジを含む第２の領域から取得され、前記第２の領域の輝度プロファイルを表す。前記試料画像は、前記複数のパターンが設けられた試料に電子ビームを照射して前記試料から生成する二次電子および反射電子を検出することにより取得される。前記第２の濃淡値は、前記試料画像中で前記第１の領域に対応する領域から取得され、前記第２の波形は、前記試料画像中で前記第２の領域に対応する領域から取得され、該領域の輝度プロファイルを表す。前記試料の画像のブライトネスおよびコントラストは、前記第２の濃淡値および前記第２の波形と前記第１の濃淡値および前記第１の波形との間でマッチングを実行することにより調整される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の一形態による電子顕微鏡の概略構成を示すブロック図。
【図２】実施の一形態による画質調整方法の概略手順を示すフローチャート。
【図３】図２の手順のうち、マスターデータ登録の具体的手順を示すフローチャート。
【図４】図３に示す手順の説明図。
【図５】図２の手順のうち、実データ取得の具体的手順を示すフローチャート。
【図６】図５に示す手順の説明図。
【図７】図２のマッチングの手順の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態のいくつかについて図面を参照しながら説明する。図面において、同一の部分には同一の参照番号を付し、その重複説明は適宜省略する。
【００１１】
（１）実施の一形態による電子顕微鏡  
図１は、実施形態１による電子顕微鏡の概略構成を示すブロック図である。図１に示す電子顕微鏡は、電子ビーム鏡筒１５と、試料室２２と、制御コンピュータ１３と、偏向制御部１９と、アクチュエータ制御部２４と、信号処理部２７と、モニタ１４と、入力部５と、記録装置ＭＲ１，ＭＲ２と、を備える。
【００１２】
電子ビーム鏡筒１５には電子銃１６と、コンデンサレンズ１７と、偏向器１８と、対物レンズ２１と、検出器２５が設けられる。
【００１３】
試料室２２内には、検査対象パターンが形成された半導体ウェーハ１１を支持するステージ１０とアクチュエータ２３とが設けられる。本実施形態において、電子銃１６は例えば電子ビーム照射手段に対応し、半導体ウェーハ１１は例えば試料に対応する。試料は半導体ウェーハに限ることなく、その上に検査対象パターンが形成されるものであれば、例えばガラス基板でもセラミック基板でもよく、また、基板そのものに限らず、基板を破壊して必要な部分だけ取り出したものでもよい。なお、半導体ウェーハ１１上には、同一形状の検査対象パターンが各ダイまたは各セル上の対応する位置に形成されており、これらのパターンの画像を試料画像として取得する。
【００１４】
制御コンピュータ１３は、偏向制御回路１９、信号処理部２７、およびアクチュエータ制御部２４に接続される。偏向制御部１９は電子ビーム鏡筒１５内の偏向器１８に接続され、アクチュエータ制御部２４は、試料室２２内のアクチュエータ２３に接続され、信号処理部２７は、検出器２５に接続される。また、コンピュータ１３は入力部５、モニタ１４および記録装置ＭＲ１，ＭＲ２にも接続される。
【００１５】
記録装置ＭＲ２は、後述するリファレンス情報をマスターデータとして格納するとともに、参照画像、試料画像、および実データを一時的に格納し、さらにはデータ比較部３３、画像調整信号生成部３５および信号処理部２７により画質が調整された試料画像を格納する。
【００１６】
電子銃１６から放出された電子ビーム１は、コンデンサレンズ１７により集光された後に対物レンズ２１により焦点位置が調整されて半導体ウェーハ１１に照射される。偏向制御部１９は、制御コンピュータ１３の指示に従って偏向制御信号を生成し、偏向器１８は、偏向制御部１９から供給される偏向制御信号により偏向電界または偏向磁界を形成して電子ビーム１をＸ方向およびＹ方向に適宜偏向して半導体ウェーハ１１の表面を走査する。電子ビーム１の照射により半導体ウェーハ１１の表面からは、二次電子および反射電子４が発生し、検出器２５により検出されて検出信号が信号処理部２７に送られる。本実施形態において検出器２５は例えば検出手段に対応する。
【００１７】
ステージ１０は、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能であり、制御コンピュータ１３からの指示によりアクチュエータ制御回路２４が生成した制御信号に従ってアクチュエータ２３が駆動することによりＸ方向およびＹ方向に移動する。ステージ１０は、検査対象パターンの形状や配置態様に応じて、Ｘ−Ｙの二次元平面内に限らず、三次元空間内でＸ−Ｙ−Ｚの任意の方向に移動可能な構成としてもよく、また、任意の傾斜角でウェーハ１１を傾斜可能な構成としてもよい。
【００１８】
信号処理部２７は、検出器２５から送られた検出信号を処理して半導体ウェーハ１１表面のパターンのＳＥＭ画像（参照画像および試料画像）を形成し、制御コンピュータ１３に供給する。  
制御コンピュータ１３は、データ取得部３１と、データ比較部３３と、画像調整信号生成部３５とを含む。データ取得部３１は、信号処理部２７に接続され、信号処理部２７からＳＥＭ画像（参照画像および試料画像）を提供されてモニタ１４により表示させる他、後述するバックグラウンド値および輝度プロファイル波形を取得する。  
データ比較部３３は、データ取得部３１からＳＥＭ画像（参照画像および試料画像）についてのバックグラウンド値および輝度プロファイル波形を与えられて相互比較可能な状態に加工した上でマッチング処理を行う。本実施形態においてデータ比較部３３は例えばマッチング手段に対応する。
【００１９】
画像調整信号生成部３５は、データ比較部３３からマッチング処理の結果を与えられ、画質調整信号を生成して信号処理部２７に与える。画像調整信号生成部３５はまた、入力部５によりオペレータによって入力された指示に従い、画質調整用信号を生成し、信号処理部２７へ与えることもできる。画像調整信号生成部３５から画質調整用信号を与えられた信号処理部２７は、試料画像に対して画質調整を行う。本実施形態において、画像調整信号生成部３５および信号処理部２７は、例えば画像調整手段に対応し、信号処理部２７は例えば画像生成手段にも対応する。
【００２０】
記録装置ＭＲ１は、後述する画質調整方法の具体的手順を記述したレシピファイルを格納する。制御コンピュータ１３は、記録装置ＭＲ１からレシピファイルを読み出して参照画像の取得、リファレンス情報取得、試料画像取得、実データ取得、データ比較（マッチング処理）、および画質調整の一連の手順を実行する。
【００２１】
（２）実施の一形態による画質調整方法
図１に示す電子顕微鏡の動作について、画質調整方法の実施の一形態として図２〜図６を参照しながら説明する。
【００２２】
最初に、図２のフローチャートを参照しながら、本形態による画質調整方法の概略手順について説明する。
【００２３】
まず、オペレータが電子顕微鏡を調整して半導体ウェーハ１１上の検査対象パターンについて所望の画質のＳＥＭ画像を参照画像として取得し、データ取得部３１により該参照画像からリフェレンス情報を取得してマスターデータとして登録する（ステップＳ１０）。
【００２４】
次いで、検査対象パターンについてＳＥＭ画像を試料画像として取得し、データ取得部３１により該試料画像から実データを取得する（ステップＳ２０）。
【００２５】
続いて、マスターデータと実データとの間でマッチングを実行する（ステップＳ３０）。より具体的には、実データを取得した際のＳＥＭ画像が参照画像に酷似するようにデータ比較部３３にて指令信号を生成して画像調整信号生成部３５に与え、該指令信号を受けて画像調整信号生成部３５が画質調整用信号（ブライトネス、コントラスト）を生成し、信号処理部２７へ与えることによりブライトネスおよびコントラストを調整する。
【００２６】
画質調整後、オペレ―タが承認すれば（ステップＳ４０Ｙｅｓ）、ＳＥＭ画像は検査画像として記録装置ＭＲ２に登録される（ステップＳ１００）。承認できない場合は（ステップＳ４０Ｎｏ）、オペレータが入力部５を介して画像調整に必要なパラメータを画像調整信号生成部３５に入力する。画像調整信号生成部３５は、指令信号を生成して信号処理部２７へ与え、信号処理部２７が画質の調整を行う（ステップＳ５０）。そして、データ取得部３１により検査対象パターンの試料画像から実データを改めて取得する（ステップＳ６０）。マスターデータと新たな実データとの間でマッチングを行い（ステップＳ７０）、オペレータが承認すれば（ステップＳ８０Ｙｅｓ）、ＳＥＭ画像は検査画像として記録装置ＭＲ２に登録される（ステップＳ１００）。承認できない場合は（ステップＳ８０Ｎｏ）、承認できるまで上記ステップＳ５０乃至ステップＳ８０までの処理を繰り返して画質調整の最適化を行うこともできるし、中断する（ステップＳ９０）こともできる。
【００２７】
次に、マスターデータ登録の具体的方法について図３のフローチャートおよび図４を参照しながら説明する。
【００２８】
まず、試料として半導体ウェーハ１１を用意して（ステップＳ１１）、ステージ１０にセットする（ステップＳ１２）。  
続いて、電子銃１６から電子ビーム１を生成して半導体ウェーハ１１に照射し、検査対象パターンについて参照画像としてのＳＥＭ画像を取得する（ステップＳ１３）。このとき、検査対象パターン中で解析したい所望の箇所が解析者の意図を反映した最適のブライトネスおよびコントラストが得られるように電子顕微鏡を調整する。このようにして得られた参照画像の一例を図４（ａ）の画像Ｉｍｇ１に示す。
【００２９】
次に、オペレータがモニタ１４を見ながら、参照画像中で、他のＳＥＭ画像との間でブライトネスの比較基準となるグレイスケール値を取得するための基準領域を、入力部５を介して設定する（ステップＳ１４参照）。参照画像中の１箇所のグレイスケール値ではなく、このような所定の面積を有する基準領域を設定する理由は、ＳＥＭ画像では画素毎に白黒情報を持っており、それが領域となって濃淡を表現しているため、１箇所の画素のみから得たグレイスケール値では他のＳＥＭ画像との間で再現性が乏しいからである。そこで、再現性を確保するため、指定した箇所を中心に所定の取得領域幅（Ｘピクセル、Ｙピクセル）を設け、その領域内の全ピクセルの平均を求めることで参照画像の基準グレイスケール値とする。
【００３０】
グレイスケール値用の基準領域としては、複数のＳＥＭ画像間で共通の材料で構成される部位の撮像領域、または、材料が無い点で共通する領域を選択する。同一の材料で構成される部位として、典型的にはシリコン基板であり、材料が無い点で共通する領域の典型例としてはバックグラウンドの領域である。本実施形態ではバックグラウンドの領域を基準領域とする（ステップＳ１４）。例えば図４の画像Ｉｍｇ１では、符号ＲＧ１で指示する領域が比較基準となるグレイスケール値用の基準領域に該当する。本実施形態において、基準領域ＲＧ１は例えば第１の領域に対応する。
【００３１】
次いで、オペレータがモニタ１４を見ながら、参照画像中で、輝度プロファイル波形を取得するための領域を、入力部５を介して設定する（ステップＳ１５）。輝度プロファイル波形取得用の領域は、パターンのエッジを含み、例えば図４（ａ）の画像Ｉｍｇ１では、符号ＲＧ３で指示する領域が該当する。この領域はまた検査対象箇所を含むとさらに好ましい。本実施形態において、輝度プロファイル波形取得用の領域ＲＧ３は例えば第２の領域に対応する。
【００３２】
さらに、データ取得部３１により、基準領域ＲＧ１内の全ピクセルの平均を求め、得られた値を基準バックグラウンド値と定義する。また、データ取得部３１により、領域ＲＧ３の輝度プロファイル波形を取得し、基準輝度プロファイル波形と定義する。そして、これらの基準バックグラウンド値と基準輝度プロファイル波形とをマスターデータとして記録装置ＭＲ２に登録する（ステップＳ１６）。画像Ｉｍｇ１内の領域ＲＧ３について得られた基準バックグラウンド値および基準輝度プロファイル波形の一例を図４（ｂ）の符号ＧＳ１，ＰＦ１に示す。
【００３３】
次に、実データの取得方法について図５のフローチャートおよび図６を参照しながら説明する。  
まず、図３に示した手順と同様に、試料として半導体ウェーハ１１を用意して（ステップＳ２１）、ステージ１０にセットする（ステップＳ２２）。  
続いて、電子銃１６から電子ビーム１を生成して半導体ウェーハ１１に照射し、検査対象パターンについて試料画像としてのＳＥＭ画像を取得する（ステップＳ２３）。
【００３４】
次に、オペレータがモニタ１４を見ながら、試料画像中で、参照画像の基準領域に対応するバックグラウンド値を取得するための領域を、入力部５を介して設定する（ステップＳ２４）。設定されたバックグラウンド領域の一例を図６（ａ）の画像Ｉｍｇ１１中の符号ＲＧ１１で指示する領域に示す。
【００３５】
次いで、オペレータがモニタ１４を見ながら、試料画像中で、輝度プロファイル実測波形を取得するための領域を、入力部５を介して設定する（ステップＳ２５）。試料画像中の輝度プロファイル実測波形取得用の領域も、参照画像と同様に、パターンのエッジを含み、例えば図６の画像Ｉｍｇ１１では、符号ＲＧ１３で指示する領域が該当する。この領域についても検査対象箇所を含むとさらに好ましい。
【００３６】
さらに、データ取得部３１により、試料画像中のバックグラウンド領域ＲＧ１１内の全ピクセルの平均を求め、得られた値をバックグラウンド実測値と定義する。また、データ取得部３１により、領域ＲＧ１１の輝度プロファイル実測波形を取得する。そして、これらのバックグラウンド実測値と輝度プロファイル実測波形を実データとして記録装置ＭＲ２に登録する（ステップＳ２６）。画像Ｉｍｇ１１内の領域ＲＧ１３について得られたバックグラウンド実測値および輝度プロファイル実測波形の一例を図６（ｂ）の符号ＧＳ１１，ＰＦ１１に示す。図６（ｂ）に示す輝度プロファイル実測波形ＰＦ１１は、急峻な凸部ＰＴ１１を含み、この部分でコントラストの急激な変化が見られる。
【００３７】
続いて、図７を参照しながら、マスターデータと実データとのマッチングの具体的手順について説明する。  
データ比較部３３により、記録装置ＭＲ２から、マスターデータと実データ、すなわち基準バックグラウンド値とバックグラウンド実測値、並びに、基準輝度プロファイル波形と輝度プロファイル実測波形とを引き出し、図７（ａ）に示すように、同一プロット上で表示する。  
マスターデータと実データとのマッチングを行うことにより、画質を調整する（図２、ステップＳ３０）。
【００３８】
マッチングの手順としては、まず、試料画像のバックグラウンド実測値ＧＳ１１と参照画像の基準バックグラウンドＧＳ１との差異がほぼ０となるようにデータ比較部３３からＳＥＭ像調整部３５に指令信号を与え、ブライトネス調整信号を生成させる。
【００３９】
次いで、輝度プロファイル実測波形ＰＦ１１が基準輝度プロファイル波形ＰＦ１に近づくようにデータ比較部３３からＳＥＭ像調整部３５に指令信号を与え、コントラスト調整信号を生成させて画質調整を行う。以上の操作により、図７の（ｂ）に示すように、試料画像のブライトネスおよびコントラストが参照画像に酷似する。このように画質調整がされた試料画像を検査画像としてオペレータが許容できれば（図２、ステップＳ４０Ｙｅｓ）、登録し、記録装置ＭＲ２に格納する（図２、ステップＳ４０およびＳ１００）。一方、調整された画像をオペレータが許容できない場合（図２、ステップＳ４０Ｎｏ）、入力部５にオペレータによって入力された指示に基づいて画像調整信号生成部３５が指令信号を生成して信号処理部２７へ与え、信号処理部２７が画像調整処理を行う（図２、ステップＳ５０）。取得した画像の実データ（図２、ステップＳ６０）と参照画像のデータを図７（ａ）のように統一プロットで表示し、オペレータが、プロットされた情報と調整された画像から、参照画像との合致性を判断する（図２、ステップＳ７０）。調整された画像が許容できれば、登録し、記録装置ＭＲ２に格納する（図２、ステップＳ８０ＹｅｓおよびＳ１００）。許容できなければ（図２、ステップＳ８０Ｎｏ）、上記処理（ステップＳ５０乃至ステップＳ８０）を繰り返すことで調整を最適化することもできるし、中断処理する（図２、ステップＳ９０）こともできる。
【００４０】
以上の実データ取得（図２、ステップＳ２０）から検査画像登録（図２、ステップＳ１００）までの一連の手順は、全ての試料（検査対象パターン）について実行され、これにより一連の検査画像が取得される。
【００４１】
その後は、取得された一連の検査画像がパターン測長の工程に渡され、自動測長のアルゴリズムにより寸法等の測定が行われる。
【００４２】
以上述べた少なくとも一つの実施形態の画質調整方法によれば、パターン背景内またはパターンが設けられる基板内の第１領域内の画素値と、パターンエッジを含む第２領域内の輝度プロファイル波形とについて参照画像と試料画像との間でマッチングを行うことにより、試料画像のブライトネス／コントラスを調整するので、ブライトネスおよびコントラストが参照画像と酷似した試料画像を取得することが可能になる。その結果、構造の境界を検出するアルゴリズムを参照画像で一旦決定したら、試料画像について同一のアルゴリズムで構造の境界を検出することが可能になる。これにより、自動測長のアルゴリズムの単純化が可能になり、オペレータがマニュアルで寸法等を測定することから開放されるとともに、オペレータ自身が測定箇所を決定することによる人為的な誤差が発生する要因がなくなる。
【００４３】
さらに、自動測長により大量に測定できる測定環境の提供をすることができる。すなわち、測長の自動化を飛躍的に発展させ、かつオペレータの負担を軽減することが可能となる。
【００４４】
同様に、以上述べた少なくとも一つの実施形態の電子顕微鏡によれば、パターン背景内またはパターンが設けられる基板内の第１領域内の画素値と、パターンエッジを含む第２領域内の輝度プロファイル波形とについて参照画像と試料画像との間で行われるマッチングに従い、前記試料画像のブライトネス／コントラスを調整する画質調整手段を備えるので、ブライトネスおよびコントラストが参照画像と酷似した試料画像を提供することが可能になる。その結果、自動測長により大量に測定できる測定環境の提供をすることができる。
【００４５】
（３）プログラムおよび記録媒体
上述した画質調整の一連の手順は、プログラムに組み込み、電子顕微鏡の制御コンピュータに読込ませて実行させても良い。これにより、汎用の電子顕微鏡を用いて上述した画質調整を実現することができる。また、上述した画質調整の一連の手順を電子顕微鏡の制御コンピュータに実行させるプログラムとしてフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、制御コンピュータに読込ませて実行させても良い。
【００４６】
記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の携帯可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でも良い。また、上述した画質調整の一連の手順を組込んだプログラムをインターネット等の通信回線（無線通信を含む）を介して頒布しても良い。さらに、上述した画質調整の一連の手順を組込んだプログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、または記録媒体に収納して頒布しても良い。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４８】
１…電子ビーム、４…二次電子および反射電子、５…入力部、１１…半導体ウェーハ、１３…制御コンピュータ、１４…モニタ、２５…検出器、２７…信号処理部、３１…データ取得部、３３…データ比較部、３５…画像調整信号生成部、ＧＳ１…基準バックグラウンド値、ＧＳ１１…バックグラウンド実測値、Ｉｍｇ１…参照画像、Ｉｍｇ１…試料画像、ＭＲ１，ＭＲ２…記録装置、ＰＧ１…基準輝度プロファイル波形（第１の波形）、ＰＦ１１…輝度プロファイル実測波形（第２の波形）、ＲＧ１，ＲＧ１１…バックグラウンド領域（第１の領域）、ＲＧ３，ＲＧ１３…輝度プロファイル波形取得用の領域（第２の領域）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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