(57)【要約】【課題】高精度かつ高速のパターン検査を小さな処理能力で可能にする。【解決手段】検査対象パターンの画像と検査対象パターンに対応するＣＡＤデータとのマッチングにおけるズレの程度を表す統計量を算出し、該統計量に基づいて補正処理の要否を判定し、補正処理が必要と判定された場合に、ＣＡＤデータ中のポリゴン図形に補正処理を行い、補正されたポリゴン図形とパターン画像とを比較する。【選択図】図４
2009252959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンが形成された基板を荷電ビームで走査し、前記基板の表面から発生する荷電粒子を検出して前記パターンの画像を取得する撮像手段と、
前記パターンに対応するＣＡＤデータと前記画像とのマッチングを行うマッチング手段と、
前記ＣＡＤデータに含まれる任意のポリゴン図形を構成する線分上の複数の点の座標を抽出して第１の座標群として規定し、前記画像から前記複数の点に対応する輪郭点の座標を特定して第２の座標群として規定し、前記第１の座標群と前記第２の座標群から互いに対応する座標間の差分を算出し、前記差分に基づいて前記マッチングにおけるズレの程度を表す統計量を算出する演算手段と、
前記統計量に基づいて補正処理の要否を判定する判定手段と、
前記判定手段により補正処理が必要と判定された場合に、ポリゴン図形に補正処理を行う補正手段と、
補正されたポリゴン図形と前記画像とを比較することにより前記パターンを検査する検査手段と、
を備えるパターン検査装置。
【請求項２】
パターンが形成された基板を荷電ビームで走査し、前記基板の表面から発生する荷電粒子を検出して前記パターンの画像を取得する工程と、
前記パターンに対応するＣＡＤデータと前記画像とのマッチングを行う工程と、
前記ＣＡＤデータに含まれる任意のポリゴン図形を構成する線分上の複数の点の座標を抽出して第１の座標群として規定する工程と、
前記画像から前記複数の点に対応する輪郭点の座標を特定して第２の座標群として規定する工程と、
前記第１の座標群と前記第２の座標群から互いに対応する座標間の差分を算出し、前記差分に基づいて前記マッチングにおけるズレの程度を表す統計量を算出する工程と、
前記統計量に基づいて補正処理の要否を判定する工程と、
前記判定手段により補正処理が必要と判定された場合に、ポリゴン図形に補正処理を行う工程と、
補正されたポリゴン図形と前記画像とを比較することにより前記パターンを検査する工程と、
を備えるパターン検査方法。
【請求項３】
前記複数の点の数量は、各ポリゴン図形において隣り合う頂点間の距離に応じて決定されることを特徴とする請求項２に記載のパターン検査方法。
【請求項４】
前記差分は、ポリゴン図形ごとに前記第１および第２の座標群からそれぞれ算出される重心座標の差分であることを特徴とする請求項１または２に記載のパターン検査方法。
【請求項５】
基板に形成されたパターンを請求項２乃至４のいずれかに記載のパターン検査方法により検査した結果、要求仕様を満たすと判定された場合に、前記基板に半導体装置の製造プロセスを実行することを備える半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン検査装置、パターン検査方法および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体の回路パターンの検査としてダイ・ツー・データベース（Ｄｉｅ  ｔｏ  Ｄａｔａｂａｓｅ）検査が用いられている。これは、走査電子顕微鏡を用いてウェーハ上を電子ビームでスキャンして得られる２次電子を検出することによって得られた回路パターンのＳＥＭ像とＣＡＤデータとを比較して回路パターン形状やＣＡＤデータとの乖離量を検査する方法である。
【０００３】
しかし、電子ビームによる検査は長時間を要するために高速化が強く求められている。この検査時間が長い原因は、電子ビームをスキャンしてＳＥＭ像を取得する時間とステージの移動時間である。この時間を低減するために電子ビームのスキャンエリアを広げて広視野のＳＥＭ像を一括して取得することによりステージの移動回数を低減させる方法や、電子ビームのスキャンスピードを高速化してＳＥＭ像を高速に取得する方法が用いられている。
【０００４】
しかし、スキャンエリアを広げるとスキャンエリアの大きさの３乗に比例してザイデルの５収差である光学歪みが増加し、スキャンエリアの端部では非線形に大きく像が歪んでしまう。
【０００５】
さらにスキャンエリアの拡大に比例して、偏向器にはビームを偏向するために大きなパワー（静電型偏向器では電圧、磁界型偏向器では電流）が必要とされ、さらにスキャンスピードが高速化されることにより偏向系に用いられている電気回路への負担は大きく増加し、偏向器にビーム偏向のために入力される電気信号波形の歪みが増加し、スキャンエリアが局所的に非線形に歪んでしまう。
【０００６】
この非線形の歪みが発生したＳＥＭ像とＣＡＤデータとを比較検査すると、歪みが生じている領域ではＣＡＤデータとの乖離量が大きくなり、正常箇所を欠陥と判定してしまう擬似欠陥を発生させてしまう。
【０００７】
上記問題を解決するために、歪みを打ち消すようにスキャンする方法が提案されている（例えば特許文献１）。非線形の画像の歪みは、アフィン変換や関数では補正できないので、偏向器に入力する電気信号（静電型偏向器では電圧、磁界型偏向器では電流）を調整することにより、スキャンエリアの形状を電気的に補正する方法である。
【０００８】
しかし、引用文献１に開示の方法では、前述のようなスキャンエリアの拡大と、スキャンスピードの高速化による電気回路への負担増加により、電気回路的な不安定性が発生し歪みを十分に補正できないという問題があった。
【０００９】
この一方、ＣＡＤデータを分割し、高精度の座標測定機で得られたパターン位置の測定結果を用いて、分割された各領域に対してＣＡＤデータに補正を加え、補正された各々の領域を組み合わせて検査データを作成し、作成した検査データをパターンとの比較検査に用いる方法が提案されている（例えば特許文献２、特に図９）。
【００１０】
しかしながら、引用文献２に開示の方法では、形成されたパターンの位置ズレは補正出来るが、ＳＥＭ像の歪みを検出する手段がないために、像の歪みは補正できなかった。また、引用文献２の方法では、ＣＡＤデータを分割してその各々に対して補正するために、分割されたＣＡＤデータの境界部での連続性を保持する必要がある。このため、局所的に生じる非線形の歪みを補正できないという問題があった。
【００１１】
その他、ウェーハ上の被検査パターンの外側に形成された基準マークから得られた位置データを用いて、パターン画像の変形を補正する方法が提案されている（例えば特許文献３）。この方法ではウェーハ上に必ず基準マークが設けられている必要があり、さらに特許文献３の第１６図に示されているように、補正精度を向上させるためには多数の基準マークが必要になる。
【００１２】
また、画像の変形を補正するために設計パターンのデータをドットに変換するが、超ＬＳＩの設計データサイズは近年爆発的に増加しており、このため、ドットへの変換に膨大な処理時間が必要となり、さらに、広い検査エリアを対象とする場合は非現実的な時間とコンピュータの処理能力が必要となり、現在では実用性に乏しくなっている。
【特許文献１】特開２００５−２７７３９５号公報
【特許文献２】特開２００６−２１５５２８号公報
【特許文献３】特開昭６３−１３８９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、高精度かつ高速のパターン検査を小さな処理能力で可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様によれば、
パターンが形成された基板を荷電ビームで走査し、前記基板の表面から発生する荷電粒子を検出して前記パターンの画像を取得する撮像手段と、
前記パターンに対応するＣＡＤデータと前記画像とのマッチングを行うマッチング手段と、
前記ＣＡＤデータに含まれる任意のポリゴン図形を構成する線分上の複数の点の座標を抽出して第１の座標群として規定し、前記画像から前記複数の点に対応する輪郭点の座標を特定して第２の座標群として規定し、前記第１の座標群と前記第２の座標群から互いに対応する座標間の差分を算出し、前記差分に基づいて前記マッチングにおけるズレの程度を表す統計量を算出する演算手段と、
前記統計量に基づいて補正処理の要否を判定する判定手段と、
前記判定手段により補正処理が必要と判定された場合に、ポリゴン図形に補正処理を行う補正手段と、
補正されたポリゴン図形と前記画像とを比較することにより前記パターンを検査する検査手段と、
を備えるパターン検査装置が提供される。
【００１５】
また、本発明の第２の態様によれば、
パターンが形成された基板を荷電ビームで走査し、前記基板の表面から発生する荷電粒子を検出して前記パターンの画像を取得する工程と、
前記パターンに対応するＣＡＤデータと前記画像とのマッチングを行う工程と、
前記ＣＡＤデータに含まれる任意のポリゴン図形を構成する線分上の複数の点の座標を抽出して第１の座標群として規定する工程と、
前記画像から前記複数の点に対応する輪郭点の座標を特定して第２の座標群として規定する工程と、
前記第１の座標群と前記第２の座標群から互いに対応する座標間の差分を算出し、前記差分に基づいて前記マッチングにおけるズレの程度を表す統計量を算出する工程と、
前記統計量に基づいて補正処理の要否を判定する工程と、
前記判定手段により補正処理が必要と判定された場合に、ポリゴン図形に補正処理を行う工程と、
補正されたポリゴン図形と前記画像とを比較することにより前記パターンを検査する工程と、
を備えるパターン検査方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高精度かつ高速のパターン検査を小さな処理能力で可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態についてダイ・ツー・データベース検査を例として取り上げて説明する。なお、以下の各図において同一の部分には同一の参照番号を付し、その重複説明を適宜省略する。
【００１８】
（１）パターン検査装置
図１は、本発明に係るパターン検査装置の実施の一形態の概略構成を示すブロック図である。図１に示すパターン検査装置は、走査型電子顕微鏡１２と、コンピュータ１３と、スキャン制御回路１９と、アクチュエータ制御回路２４と、モニタ１４と、記録装置ＭＲ２，ＭＲ４とを備える。
【００１９】
走査型電子顕微鏡１２は、本実施形態において例えば撮像手段に対応し、鏡筒１５と試料室２２とを含み、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２０が設けられ、また、試料室２２内には、検査対象パターンが形成された試料であるウェーハ１１を支持するステージ１０とアクチュエータ２３が設けられる。
【００２０】
コンピュータ１３は、スキャン制御回路１９、検出器２０およびアクチュエータ制御回路２４に接続される。スキャン制御回路１９は鏡筒内の偏向器１８に接続され、アクチュエータ制御回路２４は試料室２２内のアクチュエータ２３に接続される。コンピュータ１３はまた、モニタ１４およびメモリＭＲ２，４にも接続される。
【００２１】
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ウェーハ１１に照射される。スキャン制御回路１９は、コンピュータ１３の指示に従って制御信号を生成し、偏向器１８は、スキャン制御回路１９から供給される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の照射によりウェーハ１１の表面から二次電子、反射電子および後方散乱電子が発生し、検出器２０により検出されて検出信号がコンピュータ１３に送られる。本実施形態において、二次電子、反射電子および後方散乱電子は例えば荷電粒子に対応する。コンピュータ１３は、検出器２０から送られた検出信号を処理して試料表面のパターンの画像（ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像）を形成し、モニタ１４により表示させる。ステージ１０は、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能であり、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がステージ１０を移動する。
【００２２】
メモリＭＲ２は検査対象パターンのＣＡＤデータを格納する。メモリＭＲ４は、後述するパターン検査方法の手順が記述されたレシピファイルを格納し、このレシピファイルをコンピュータ１３が読み取ってパターン検査を実行する。コンピュータ１３は、本実施形態において例えばマッチング手段、演算手段、判定手段、補正手段および検査手段に対応する。
【００２３】
図１に示すパターン検査装置の動作について、本発明に係るパターン検査方法の実施の一形態として図２乃至図８を参照しながら説明する。
【００２４】
（２）パターン検査方法
図２は、本実施形態のパターン検査方法の概略手順を示すフローチャートである。
【００２５】
まず、検査に先立って、パターンの良否判断の基準となる検査データを作成する（ステップＳ１）。この検査データは本実施形態における特徴点の一つであり、ＣＡＤデータに含まれるポリゴン図形を構成する線分の座標から抽出した第１の座標群と、ＳＥＭ画像中のパターンの輪郭座標から第１の座標群に対応する第２の座標群をそれぞれ抽出し、これらの差分から作成された補正テーブルを用いてポリゴン図形の頂点位置を補正することにより作成される。検査データの具体的な作成方法の例については後に詳述する。
【００２６】
次に、走査型電子顕微鏡１２によりウェーハ表面の検査領域を電子ビームで走査し、検査領域を分割したスキャンエリアごとにＳＥＭ画像を取得する（ステップＳ２）。
【００２７】
図３は、検査エリアとスキャンエリアとの関係を示す説明図である。同図に示す例ではウェーハ１１内の検査エリア３０を、走査型電子顕微鏡１２が一括して取得できる画像サイズであるスキャンエリア３１に分割し、コンピュータ１３はスキャンエリア３１ごとにＳＥＭ画像を取得する。
【００２８】
コンピュータ１３はさらに、ＳＥＭ画像内のパターン画像と検査データとを比較することによりパターンの検査を行う（ステップＳ３）。
【００２９】
コンピュータ１３は、以上のＳＥＭ画像取得と比較検査とを、ステージ１０を移動させながら全ての検査領域について行う（ステップＳ４、Ｓ５）。本実施形態では図３の矢印ＳＤ１からＳＤ１２へスキャンエリア３１の画像の取得とステージ１０の移動とを順次に繰り返しながら、取得されたＳＥＭ画像と検査データとを逐次比較してパターンを検査する。
【００３０】
次に、本実施形態において特徴的な検査データの作成方法について図４乃至図１１を参照しながら説明する。
【００３１】
図４は、検査データの作成手順の一例を示すフローチャートである。
【００３２】
まず、コンピュータ１３は、スキャン制御回路１９および走査型電子顕微鏡１２を制御して検査エリア３０中の任意の領域についてスキャンエリア３１のＳＥＭ画像４を取得する（ステップＳ１０）。
【００３３】
次に、コンピュータ１３は、ＳＥＭ画像４からパターンの輪郭を検出し、得られたパターン輪郭と、これに対応するＣＡＤデータとのマッチングを行う（ステップＳ１１）。マッチング結果の一例を図５に示す。同図において斜線を引いた部分が検査パターンのＳＥＭ画像である。
【００３４】
本来、ＣＡＤデータ５は頂点６の情報で構成されているため、検査パターンのＳＥＭ画像とのマッチングを容易にするために、頂点６同士を互いに線分で結ぶ処理が予め行われてメモリＭＲ２に格納されている。このような処理によりＣＡＤデータ５を可視化したものが、図５において、ＳＥＭ画像４の輪郭近傍に描かれたポリゴン図形である。
【００３５】
図４に戻り、コンピュータ１３は、ＣＡＤデータ５に含まれるポリゴン図形を構成する線分から所定の規則に従って複数の点の座標を抽出して第１の座標群として規定し、さらに、ＳＥＭ画像のパターン輪郭上でこれら第１の座標群の点に対応する輪郭点の座標を特定して第２の座標群として規定する（ステップＳ１２）。
【００３６】
続いて、コンピュータ１３は、第１の座標群と第２の座標群との差分を計算し、得られた差分から所定の統計量を算出し（ステップＳ１３）、得られた統計量を予め設定した閾値と比較することにより補正処理の要否を判定する（ステップＳ１４）。
【００３７】
統計量が所定の閾値以下である場合は、コンピュータ１３はＣＡＤデータ５をそのまま検査データとして用いる。この一方、統計量が所定の閾値を上回る場合は、ＣＡＤデータ５に対してポリゴン図形の頂点の位置を補正し、補正されたＣＡＤデータ５を暫定的に検査データとして規定する（ステップＳ１５）。
【００３８】
コンピュータ１３は、以上の手順（ステップＳ１０〜Ｓ１５）を、統計量が閾値以下になるまで繰り返した後、任意の領域について確定的な検査データを取得する（ステップＳ１６）。図５に示すマッチング処理がなされたスキャンエリアから得られた検査データの一例を図９に示す。図５との対比から、図９においてポリゴン図形の頂点座標が補正されていることが分かる。
【００３９】
最後に、コンピュータ１３は、検査データを確定するまでに行った補正処理を、他の検査エリアの全てに適用する（ステップＳ１７）ことにより、検査エリアの全領域について最終的な検査データを取得する。
【００４０】
本実施形態によれば、ＣＡＤデータ５としては、パターン形状を示す必要最小限の頂点６の座標情報だけを利用するので、ＣＡＤデータ５の補正処理を高速で行うことができる。また、頂点６の位置情報は予めＣＡＤデータ５の中に含まれているので、補正に伴ってＣＡＤデータ５のデータ量を増加させることがない。これにより、ダイ・ツー・データベース検査にとって最も負荷が大きいとされるＣＡＤデータ５のハンドリング、比較検査時のデータ処理のコンピュータ１３への負担を最小限にして高速な検査が可能となる。
【００４１】
各座標群の規定方法の具体例について図６乃至図８を参照して説明する。図６は、ＳＥＭ画像４中のパターン輪郭の一部である輪郭４Ｅと、ＣＡＤデータ５中で輪郭４に対応する部分であるポリゴン図形５Ｐとのマッチング結果を示す。図６に示す例では、スキャンエリア３１の端部においてＳＥＭ画像の歪みが発生したことに起因してポリゴン図形５Ｐと輪郭４Ｅとの間にズレが生じている。
【００４２】
第１の座標群は、図６に示す５Ｐ−１座標乃至５Ｐ−８座標のように、ポリゴン図形５Ｐの線分上の点から抽出され、第２の座標群は、同図に示す４Ｅ−１座標乃至４Ｅ−８座標のように、第１の座標群からポリゴン図形５Ｐの線分に垂直な方向で最も近い位置にあるＳＥＭ画像の輪郭上の座標群が抽出される。例えば図６において、ポリゴン図形５Ｐ上の座標５Ｐ−１に対応するＳＥＭ画像の輪郭点は４Ｅ−１となる。
【００４３】
一般的に、パターンのコーナ部は形状が複雑であるために、ＳＥＭ画像中での輪郭検出精度が低い。また、ポリゴン図形５Ｐの線分上の第１の座標群に対応するＳＥＭ画像の輪郭上の座標位置精度においてもコーナ部は他の部分に比較すると劣る。そこで、第１の座標群を、ＣＡＤデータの頂点およびその近傍領域、即ち、ＳＥＭ画像のコーナ部に対応する領域を除いた領域から抽出すると、補正の精度を向上させることができる。例えば、第１の座標群として図７で示すように、頂点から距離Ｌ１だけ離れた領域（以下、「座標群抽出領域」という）７の線分上の点を抽出する。
【００４４】
距離Ｌ１の値は、ＣＡＤデータ５に含まれるパターンの最小寸法を抽出してその最小寸法値を基準に決定するとよい。
【００４５】
第１の座標群を規定するために座標群抽出領域７から抽出されるポリゴン図形５Ｐの線分上の点の数としては、例えば隣り合う頂点間の長さＬ２に比例した数とすればよい。これにより、各ポリゴン図形５Ｐを構成する各線分から偏り無く座標を抽出することができ、ＣＡＤデータ５に含まれるパターンと、ＳＥＭ画像の輪郭との差分を正確に算出することができる。この結果、第１の座標群の点の数が少なくてもＳＥＭ画像の輪郭との差分を正確に算出できることになり、算出の処理時間が短縮され、統計量の算出頻度を高めることができる。
【００４６】
第１の座標群を規定するためのポリゴン図形５Ｐ上の点は、座標群抽出領域７の範囲内で複数抽出される場合は、それぞれ等間隔になるように抽出されると最も好適であるが、座標群抽出領域７の範囲からランダムに抽出することとしてもよい。
【００４７】
ここで、ＣＡＤデータとＳＥＭ画像とのマッチングにおけるズレの程度を表す統計量についてより具体的に説明する。
【００４８】
本実施形態において、コンピュータ１３は、図８に示すように、スキャンエリア３１（図８（ａ））をさらに複数に分割した分割スキャンエリア３１−１（図８（ｂ）のそれぞれに対して統計量を算出し、第１の座標群と第２の座標群とから得られた差分を、Ｘ方向とＹ方向の各々に対して平均値として算出する。このようにして得られた統計量の算出例を図１０に示す（図１０の符号４２）。
【００４９】
ポリゴン図形５Ｐの頂点６の位置の補正量は、例えば図１１に示すように、分割スキャンエリア３１−１の各々に対して、例えば第１の座標群と第２の座標群とから得られた差分の平均値の符号を反転させたものである（図１１の符号４３）。
【００５０】
コンピュータ１３は、分割スキャンエリア３１−１の各々から算出された補正量４３を用いて、分割スキャンエリア３１−１毎にポリゴン図形５Ｐの頂点座標を補正することにより検査データを作成する。
【００５１】
本実施形態によれば、統計量４２の算出と補正の判定および補正量４３の算出は、検査が行われる前に任意の領域で行なわれ、補正量４３を用いて検査エリア３０内のすべてのスキャンエリア３１に対して、ＣＡＤデータ５の頂点６の座標を補正した検査データを用いるので、検査中の時間のロスがなく、高速な検査が可能となる。
【００５２】
（３）半導体装置の製造方法
上述したパターン検査方法を半導体装置の製造工程中で使用すれば、パターンを高い精度で短時間に検査することができるので、より高い歩留まりおよびスループットで半導体装置を製造することができる。
【００５３】
より具体的には、製造ロット単位で基板を抜き出し、抜き出された基板上に形成されたパターンを上述したパターン検査方法により検査する。検査の結果、製品仕様に応じて設定された閾値を超えて良品と判定された場合、検査されたパターンが形成された基板が属する製造ロット全体について、引き続き残余の製造プロセスを実行する。この一方、検査の結果不良品と判定された場合でリワーク処理が可能な場合には、不良品と判定されたパターンが形成された基板が属する製造ロットに対してリワーク処理を実行する。リワーク処理が終了すると、その製造ロットから基板を抜き取って再度パターンを検査する。パターンの再検査により抜き取られた基板が良品と判定されると、リワーク処理を終えたその製造ロットに対し残余の製造プロセスを実行する。また、リワーク処理が不可能な場合には、不良品と判定されたパターンが形成された基板が属する製造ロットは廃棄し、不良発生原因が解析可能な場合はその解析結果を設計担当や上流のプロセス担当等へフィードバックする。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記形態に限られるものでは決して無く、その技術的範囲内で種々変形して適用できることは勿論である。
【００５５】
例えば、上記実施形態では、検査エリア中の任意の領域について統計量が閾値以下となるときの補正量を他の領域に適用することにより検査データを作成したが、要求される検査精度に応じて、例えば全てのスキャンエリアについて統計量が閾値以下となるように補正することにより検査データを作成してもよい。
【００５６】
また、統計量としては、平均値を用いたが、これに限ることなく、例えば分散値、最大値と最小値との間の範囲を用いてもよい。また、各ポリゴン図形の単位で第１の座標群と第２の座標群のそれぞれから重心座標を算出し、算出された重心座標間の差分から算出された統計量を用いると、補正精度をさらに高めることが出来る。
【００５７】
さらに、検査中において、検査対象のパターンから統計量４２を自動的に算出し、統計量４２が指定値を超えた場合にポリゴン図形の頂点６の位置を自動的に補正すれば、検査中の装置変動、ウェーハ上の帯電等に起因する検査中の歪みの変化も補正されるので、より一層精度の高い検査が可能になる。
【００５８】
上述した実施形態では、検査エリア３０内でＳＥＭ画像４を取得して統計量４２を算出する場合について説明したが、検査エリア３０内だけに限るものではなく、ウェーハ上で指定された任意のエリアまたは、例えばステージ１０上の端部に配置されたキャリブレーション用の基板でＳＥＭ画像４を取得し、統計量４２を算出することもできる。
【００５９】
また、上記実施形態では、ＣＡＤデータ５は頂点６同士を互いに線分で結ぶ処理が予め行われてメモリＭＲ２に格納されていたが、これに限ることなく、例えばＧＤＳＩＩデータのみを取り込んで頂点６同士を互いに線分で結ぶ処理をコンピュータ１３に実行させてもよい。
【００６０】
さらに、上記実施形態では、ダイ・ツー・データベース検査を取り上げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、ＣＡＤデータを用いる計測装置（例えば、ＣＤＳＥＭ、ＤＲ(Defect Review)ＳＥＭ）へ適用することも可能である。特に、スキャンエリア３１を大きくした際に、ＳＥＭ画像の歪みによりポリゴン図形とＳＥＭ画像との間で乖離量が大きくなり輪郭検出の過程でエラーが発生し、計測不能になる場合がある。このような場合に本発明を適用することにより、ポリゴン図形とパターンとのマッチング性能が向上するので、パターンの輪郭検出性能が向上して輪郭検出のエラーを回避でき、この結果、パターンの計測精度を向上させることができる。具体的には、図１に示すパターン検査装置において、補正したポリゴン図形に基づいてパターン内の計測対象箇所を特定し、検出したパターン輪郭情報を用いてパターンの様々な寸法を計測する機能をコンピュータ１３に持たせればよい。
【００６１】
特許請求の範囲に記載された発明の他、上述した実施形態から、以下の付記に示された発明が導かれる。
【００６２】
（付記１） 
パターンが形成された基板を荷電ビームで走査し、前記基板の表面から発生する荷電粒子を検出して前記パターンの画像を取得する撮像手段と、
前記パターンに対応するＣＡＤデータと前記画像とのマッチングを行うマッチング手段と、
前記ＣＡＤデータに含まれる任意のポリゴン図形を構成する線分上の複数の点の座標を抽出して第１の座標群として規定し、前記画像から前記複数の点に対応する輪郭点の座標を特定して第２の座標群として規定し、前記第１の座標群と前記第２の座標群から互いに対応する座標間の差分を算出し、前記差分に基づいて前記マッチングにおけるズレの程度を表す統計量を算出する演算手段と、
前記統計量に基づいて補正処理の要否を判定する判定手段と、
前記判定手段により補正処理が必要と判定された場合に、ポリゴン図形に補正処理を行う補正手段と、
補正されたポリゴン図形に基づいて前記画像から前記パターンを計測する計測手段と、
を備えるパターン計測装置。
【００６３】
（付記２） 
パターンが形成された基板を荷電ビームで走査し、前記基板の表面から発生する荷電粒子を検出して前記パターンの画像を取得する工程と、
前記パターンに対応するＣＡＤデータと前記画像とのマッチングを行う工程と、
前記ＣＡＤデータに含まれる任意のポリゴン図形を構成する線分上の複数の点の座標を抽出して第１の座標群として規定する工程と、
前記画像から前記複数の点に対応する輪郭点の座標を特定して第２の座標群として規定する工程と、
前記第１の座標群と前記第２の座標群から互いに対応する座標間の差分を算出し、前記差分に基づいて前記マッチングにおけるズレの程度を表す統計量を算出する工程と、
前記統計量に基づいて補正処理の要否を判定する工程と、
前記判定手段により補正処理が必要と判定された場合に、ポリゴン図形に補正処理を行う工程と、
補正されたポリゴン図形に基づいて前記画像から前記パターンを計測する工程と、
を備えるパターン計測方法。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係るパターン検査装置の実施の一形態の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るパターン検査方法の実施の一形態の概略手順を示すフローチャートである。
【図３】検査エリアとスキャンエリアとの関係を示す説明図である。
【図４】検査データの作成手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】スキャンエリアのＳＥＭ画像と、これに対応するＣＡＤデータとのマッチング処理結果の一例を示す図である。
【図６】ＳＥＭ画像中のパターン輪郭の一部と、これに対応するポリゴン図形とのマッチング結果を示す。
【図７】第１の座標群の抽出方法の一例を示す図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）はそれぞれスキャンエリアと分割スキャンエリアの説明図である。
【図９】図５に示すマッチング処理がなされたスキャンエリアから得られた検査データの一例を示す。
【図１０】統計量の一例を示すテーブルである。
【図１１】ポリゴン図形頂点の位置の補正量の一例を示す補正テーブルである。
【符号の説明】
【００６５】
１２：走査型電子顕微鏡
１３：コンピュータ
１９：スキャン制御回路
２４：アクチュエータ制御回路
ＭＲ２，ＭＲ４：メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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