JP2003028629A - 寸法検出装置、寸法検出方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

寸法検出装置、寸法検出方法、プログラム及び記録媒体

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JP2003028629A
JP2003028629A JP2001215301A JP2001215301A JP2003028629A JP 2003028629 A JP2003028629 A JP 2003028629A JP 2001215301 A JP2001215301 A JP 2001215301A JP 2001215301 A JP2001215301 A JP 2001215301A JP 2003028629 A JP2003028629 A JP 2003028629A
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semiconductor wafer
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Hironori Fujita
博則 藤田
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェハ等の寸法の測定を、短時間かつ
高精度で行う。 【解決手段】 第1の実測値情報入力手段2、及び第2
の実測値情報入力手段4において、第1の半導体ウェハ
における第1の実測値情報、及び第2の実測値情報の入
力を受け付け、基準値寸法算出手段5によって、第2の
実測値情報を用い、シミュレーションによって、第1の
寸法の算出を行い、寸法誤差関係情報生成手段6によっ
て、第1の実測値情報に示される第1の寸法の実測値
と、求められた第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸
法誤差関係情報を生成し、第3の実測値情報入力手段8
において、第2の半導体ウェハにおける第3の実測値情
報の入力を受け付け、第1の寸法算出手段9によって、
寸法誤差関係情報生成手段によって生成された寸法誤差
関係情報と、第3の実測値情報とを用い、第2の半導体
ウェハにおける第1の寸法を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハの寸
法検出を行う寸法検出装置、寸法検出方法、その機能を
コンピュータに実行させるためのプログラム、及びその
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体に関し、特に、微細化が進んだ半導体ウェハの寸法
検出を行う寸法検出装置、寸法検出方法、その機能をコ
ンピュータに実行させるためのプログラム、及びそのプ
ログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
体に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウェハの製造工程では、製造され
た半導体ウェハの品質管理等を目的に、半導体基板上に
形成されたレジストパターンのパターン幅測定が行われ
ている。従来、このようなパターン幅測定には、光学顕
微鏡を用いる方法、画像解析を用いる方法等、さまざま
な方法が利用されてきたわけであるが、近年のように半
導体ウェハの高集積化、微細化が進んだ状況では、この
ようなパターン幅測定に、走査型電子顕微鏡(SEM:
Scanning Electron Microsc
ope)を用いることも一般的になってきた。走査型電
子顕微鏡とは、直径数百オングストローム(Å)の電子
線を半導体ウェハ等の寸法測定対象に照射し、その照射
によって寸法測定対象から放出された2次電子(反射電
子、オージェ電子、X線等)を検出することによって、
この寸法測定対象の表面状態を検知する顕微鏡である。
以下、この走査型電子顕微鏡を用いて行われる寸法測定
対象のパターン幅測定について説明する。
【0003】走査型電子顕微鏡によってパターン幅測定
を行う場合、まず、寸法測定対象である半導体ウェハ等
を真空装置内に配置し、その半導体ウェハ表面に対し、
加速電圧1keV以下の低エネルギーの電子線を走査さ
せながら照射する。この電子線が照射された半導体ウェ
ハは、その照射に応じた2次電子を放出し、このように
放出された2次電子は、所定の2次電子検出器によって
検出される。ここで、半導体ウェハから放出される2次
電子の放出量は、半導体ウェハ表面の微細な凹凸によっ
て変化する。そのため、この2次電子を像信号として検
出することにより、半導体ウェハ表面の凹凸に対応した
コントラスト像を得ることができる。このように得られ
たコントラスト像は、既知の方法により画像処理され、
その画像処理結果を用いることにより、半導体ウェハの
パターン幅測定を行うことができる。
【0004】また、微細化が進んだ近年の半導体ウェハ
の製造工程では、その品質を高く維持するため、半導体
基板上に形成されたレジストパターンの膜厚測定が行わ
れることも一般的である。
【0005】図10は、膜厚測定法の一つである偏光解
析法(エリプソメトリ:Ellipsometry)に
よって、レジストパターン111の膜厚測定を行う膜厚
測定装置100を例示した概念図である。
【0006】偏光解析法とは、膜厚測定対象に対して偏
光した光を入射させた際、その膜厚測定対象の表面状態
に応じ、その反射光の偏光状態が変化する現象を利用し
て、膜厚測定対象の膜厚を測定する膜厚測定方法であ
る。以下に、その測定手順の概要を示す。
【0007】膜厚測定装置100は、光源101から出
力した光束120を、表面にレジストパターン111が
設けられた半導体ウェハ110に入射させ、その反射波
の偏光状態の変化を検出することにより、レジストパタ
ーン111の膜厚の測定を行う。
【0008】図10に例示するように、レーザダイオー
ド等の光源101から出力された直線偏光である光束1
20は、まず、コリメートレンズ102を通過し、平行
光となる。平行光となった光束120は、1/2波長板
103に入射し、この1/2波長板103により、電気
ベクトルの振動方向が変換された直線偏光となる。次
に、この光束120は、1/4波長板104に入射し、
この1/4波長板104により、楕円偏光となる。な
お、ここで、1/2波長板103及び1/4波長板10
4は、相互に独立に回転することが可能な構成となって
おり、これらを回転させることにより、この1/2波長
板103及び1/4波長板104を通過した光束120
における楕円偏光主軸の方位と楕円率とを任意に変化さ
せることができる。
【0009】このように楕円偏光となった光束120
は、次に、半導体ウェハ110に入射され、この半導体
ウェハ110のレジストパターン111において偏光状
態を変化させつつ、このレジストパターン111におい
て反射する。反射した光束120は、検光子105を通
過した後、集光レンズ106によって集光され、検出器
107に入射する。この際、検出器107における検出
結果を参照しつつ、検光子105に達した光束120
が、検光子105の透過軸と直行する直線偏光となるよ
うに、1/2波長板103及び1/4波長板104を回
転調整する(光束120が、検光子105の透過軸と直
行する直線偏光となった場合、検出器107では、光束
120が検出されない消光状態となる。)。そして、こ
の1/2波長板103及び1/4波長板104の回転調
整量を検出することにより、半導体ウェハ110におけ
る光束120の偏光状態の変化量を求め、この半導体ウ
ェハ110における光束120の偏光状態の変化量によ
り、レジストパターン111の膜厚を求める。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体ウェハ
の微細化がさらに進んだ場合、走査型電子顕微鏡による
パターン幅測定では、高い精度でパターン幅測定を行う
ことができないという問題点がある。
【0011】前述のように、走査型電子顕微鏡における
パターン幅測定は、半導体ウェハの表面に加速した電子
を照射し、それによって発生する2次電子を測定するこ
とによって行われる。この半導体ウェハ表面への電子の
照射により、その半導体ウェハに形成されたレジストパ
ターン等の絶縁物が帯電することが知られている。この
ように絶縁物が帯電した場合、その電荷によって電界が
発生し、その電界により、照射された電子線が曲げられ
たり、発生した2次電子がこの絶縁物に引き寄せられ、
2次電子検出器にまで達しない状況も生じ得る。このよ
うな状況では、高精度のコントラスト像が得られないこ
ととなり、結果、高精度のパターン幅測定を行うことが
できないこととなる。また、この帯電量は、照射する電
子の加速電圧を小さくすれば低減させることは可能であ
るが、その場合、発生する2次電子も減少することとな
るため、所定値以上には加速電圧を小さくすることはで
きず、所定値以上の帯電は避けることができない。
【0012】また、偏光解析法による膜厚測定は、その
測定時間が長く、製造された全ての半導体ウェハについ
て膜厚を測定することが困難であり、抜き取りによる膜
厚測定しか行うことができないという問題点がある。
【0013】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、高い精度で半導体ウェハ等の寸法の測定を行
うことが可能な寸法検出装置を提供することを目的とす
る。また、本発明の他の目的は、短時間で半導体ウェハ
等の寸法の測定を行うことが可能な寸法検出装置を提供
することを目的とする。
【0014】さらに、本発明の他の目的は、高い精度で
半導体ウェハ等の寸法の測定を行うことが可能な寸法検
出方法を提供することである。また、本発明の他の目的
は、短時間で半導体ウェハ等の寸法の測定を行うことが
可能な寸法検出方法を提供することである。
【0015】さらに、本発明の他の目的は、高い精度で
半導体ウェハ等の寸法の測定を行うことが可能な機能を
コンピュータに実行させるためのプログラムを提供する
ことである。
【0016】また、本発明の他の目的は、短時間で半導
体ウェハ等の寸法の測定を行うことが可能な機能をコン
ピュータに実行させるためのプログラムを提供すること
である。
【0017】さらに、本発明の他の目的は、高い精度で
半導体ウェハ等の寸法の測定を行うことが可能な機能を
コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した
コンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することで
ある。
【0018】また、本発明の他の目的は、短時間で半導
体ウェハ等の寸法の測定を行うことが可能な機能をコン
ピュータに実行させるためのプログラムを記録したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することであ
る。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、半導体ウェハの寸法検出を行う寸法検出
装置において、第1の半導体ウェハにおける第1の寸法
を物理的に測定することによって抽出した前記第1の寸
法の実測値を示す第1の実測値情報の入力を受け付ける
第1の実測値情報入力手段と、前記第1の半導体ウェハ
における第2の寸法を物理的に測定することによって抽
出した前記第2の寸法の実測値を示す第2の実測値情報
の入力を受け付ける第2の実測値情報入力手段と、前記
第2の実測値情報入力手段において入力された前記第2
の実測値情報を用い、シミュレーションによって、前記
第1の寸法の算出を行う基準値寸法算出手段と、前記第
1の実測値情報入力手段において入力された前記第1の
実測値情報に示される前記第1の寸法の実測値と、前記
基準値寸法算出手段によって求められた前記第1の寸法
の算出値と、の関係を示す寸法誤差関係情報を生成する
寸法誤差関係情報生成手段と、第2の半導体ウェハにお
ける前記第1の寸法を物理的に測定することによって抽
出した前記第1の寸法の実測値を示す第3の実測値情報
の入力を受け付ける第3の実測値情報入力手段と、前記
寸法誤差関係情報生成手段によって生成された前記寸法
誤差関係情報と、前記第3の実測値情報入力手段におい
て入力された前記第3の実測値情報とを用い、前記第2
の半導体ウェハにおける前記第1の寸法を算出する第1
の寸法算出手段と、を有することを特徴とする寸法検出
装置が提供される。
【0020】ここで、第1の実測値情報入力手段は、第
1の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定す
ることによって抽出した第1の寸法の実測値を示す第1
の実測値情報の入力を受け付け、第2の実測値情報入力
手段は、第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理
的に測定することによって抽出した第2の寸法の実測値
を示す第2の実測値情報の入力を受け付け、基準値寸法
算出手段は、第2の実測値情報入力手段において入力さ
れた第2の実測値情報を用い、シミュレーションによっ
て、第1の寸法の算出を行い、寸法誤差関係情報生成手
段は、第1の実測値情報入力手段において入力された第
1の実測値情報に示される第1の寸法の実測値と、基準
値寸法算出手段によって求められた第1の寸法の算出値
と、の関係を示す寸法誤差関係情報を生成し、第3の実
測値情報入力手段は、第2の半導体ウェハにおける第1
の寸法を物理的に測定することによって抽出した第1の
寸法の実測値を示す第3の実測値情報の入力を受け付
け、第1の寸法算出手段は、寸法誤差関係情報生成手段
によって生成された寸法誤差関係情報と、第3の実測値
情報入力手段において入力された第3の実測値情報とを
用い、第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を算出す
る。
【0021】また、本発明の寸法検出装置において、好
ましくは、第1の実測値情報は、光学的な方法によって
測定された第1の半導体ウェハにおける第1の寸法の実
測値を示す情報である。
【0022】また、本発明の寸法検出装置において、好
ましくは、第1の寸法は、半導体ウェハのパターン幅で
ある。また、本発明の寸法検出装置において、好ましく
は、第2の寸法は、第1の寸法よりも高い精度で物理的
な測定が可能な寸法である。
【0023】また、本発明の寸法検出装置は、好ましく
は、第1の寸法算出手段によって算出された第1の寸法
を示す第1の寸法算出情報を用い、シミュレーションに
よって、第2の寸法を算出する第2の寸法算出手段を、
さらに有する。
【0024】また、本発明の寸法検出装置において、好
ましくは、第2の寸法算出手段によって算出される第2
の寸法は、第1の寸法よりも、物理的な測定に長時間を
要する寸法である。
【0025】また、半導体ウェハの寸法検出を行う寸法
検出装置において、定数を示す定数情報の入力を受け付
ける定数情報入力手段と、前記定数情報入力手段におい
て入力された前記定数情報を用い、シミュレーションに
よって、前記半導体ウェハにおける第1の寸法と第2の
寸法との関係を示す寸法相関情報を算出する寸法相関情
報算出手段と、を有することを特徴とする寸法検出装置
が提供される。
【0026】ここで、定数情報入力手段は、定数情報の
入力を受け付け、寸法相関情報算出手段は、定数情報入
力手段において入力された定数情報を用い、シミュレー
ションによって、半導体ウェハにおける第1の寸法と第
2の寸法との関係を示す寸法相関情報を算出する。
【0027】また、半導体ウェハの寸法検出を行う寸法
検出方法において、第1の半導体ウェハにおける第1の
寸法を物理的に測定することによって抽出した前記第1
の寸法の実測値を示す第1の実測値情報の入力を受け付
ける第1の実測値情報入力ステップと、前記第1の半導
体ウェハにおける第2の寸法を物理的に測定することに
よって抽出した前記第2の寸法の実測値を示す第2の実
測値情報の入力を受け付ける第2の実測値情報入力ステ
ップと、前記第2の実測値情報入力ステップにおいて入
力された前記第2の実測値情報を用い、シミュレーショ
ンによって、前記第1の寸法の算出を行う基準値寸法算
出ステップと、前記第1の実測値情報入力ステップにお
いて入力された前記第1の実測値情報に示される前記第
1の寸法の実測値と、前記基準値寸法算出ステップによ
って求められた前記第1の寸法の算出値と、の関係を示
す寸法誤差関係情報を生成する寸法誤差関係情報生成ス
テップと、第2の半導体ウェハにおける前記第1の寸法
を物理的に測定することによって抽出した前記第1の寸
法の実測値を示す第3の実測値情報の入力を受け付ける
第3の実測値情報入力ステップと、前記寸法誤差関係情
報生成ステップによって生成された前記寸法誤差関係情
報と、前記第3の実測値情報入力ステップにおいて入力
された前記第3の実測値情報とを用い、前記第2の半導
体ウェハにおける前記第1の寸法を算出する第1の寸法
算出ステップと、を有することを特徴とする寸法検出方
法が提供される。
【0028】ここで、第1の実測値情報入力ステップ
は、第1の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に
測定することによって抽出した第1の寸法の実測値を示
す第1の実測値情報の入力を受け付け、第2の実測値情
報入力ステップは、第1の半導体ウェハにおける第2の
寸法を物理的に測定することによって抽出した第2の寸
法の実測値を示す第2の実測値情報の入力を受け付け、
基準値寸法算出ステップは、第2の実測値情報入力ステ
ップにおいて入力された第2の実測値情報を用い、シミ
ュレーションによって、第1の寸法の算出を行い、寸法
誤差関係情報生成ステップは、第1の実測値情報入力ス
テップにおいて入力された第1の実測値情報に示される
第1の寸法の実測値と、基準値寸法算出ステップによっ
て求められた第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法
誤差関係情報を生成し、第3の実測値情報入力ステップ
は、第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に
測定することによって抽出した第1の寸法の実測値を示
す第3の実測値情報の入力を受け付け、第1の寸法算出
ステップは、寸法誤差関係情報生成ステップによって生
成された寸法誤差関係情報と、第3の実測値情報入力ス
テップにおいて入力された第3の実測値情報とを用い、
第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を算出する。
【0029】また、本発明の寸法検出方法において、好
ましくは、第1の実測値情報は、光学的な方法によって
測定された第1の半導体ウェハにおける第1の寸法の実
測値を示す情報である。
【0030】また、本発明の寸法検出方法において、好
ましくは、第1の寸法は、半導体ウェハのパターン幅で
ある。また、本発明の寸法検出方法において、好ましく
は、第2の寸法は、第1の寸法よりも高い精度で物理的
な測定が可能な寸法である。
【0031】また、本発明の寸法検出方法は、好ましく
は、第1の寸法算出ステップによって算出された第1の
寸法を示す第1の寸法算出情報を用い、シミュレーショ
ンによって、第2の寸法を算出する第2の寸法算出ステ
ップを、さらに有する。
【0032】また、本発明の寸法検出方法において、好
ましくは、第2の寸法算出ステップによって算出される
第2の寸法は、第1の寸法よりも、物理的な測定に長時
間を要する寸法である。
【0033】また、コンピュータに、第1の半導体ウェ
ハにおける第1の寸法を物理的に測定することによって
抽出した前記第1の寸法の実測値を示す第1の実測値情
報の入力を受け付ける第1の実測値情報入力ステップ
と、前記第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理
的に測定することによって抽出した前記第2の寸法の実
測値を示す第2の実測値情報の入力を受け付ける第2の
実測値情報入力ステップと、前記第2の実測値情報入力
ステップにおいて入力された前記第2の実測値情報を用
い、シミュレーションによって、前記第1の寸法の算出
を行う基準値寸法算出ステップと、前記第1の実測値情
報入力ステップにおいて入力された前記第1の実測値情
報に示される前記第1の寸法の実測値と、前記基準値寸
法算出ステップによって求められた前記第1の寸法の算
出値と、の関係を示す寸法誤差関係情報を生成する寸法
誤差関係情報生成ステップと、第2の半導体ウェハにお
ける前記第1の寸法を物理的に測定することによって抽
出した前記第1の寸法の実測値を示す第3の実測値情報
の入力を受け付ける第3の実測値情報入力ステップと、
前記寸法誤差関係情報生成ステップによって生成された
前記寸法誤差関係情報と、前記第3の実測値情報入力ス
テップにおいて入力された前記第3の実測値情報とを用
い、前記第2の半導体ウェハにおける前記第1の寸法を
算出する第1の寸法算出ステップと、を実行させるため
のプログラムが提供される。
【0034】また、本発明のプログラムは、好ましく
は、コンピュータに、寸法算出ステップによって算出さ
れた第1の寸法を示す第1の寸法算出情報を用い、シミ
ュレーションによって、第2の寸法を算出する第2の寸
法算出ステップをさらに実行させる。
【0035】また、コンピュータに、第1の半導体ウェ
ハにおける第1の寸法を物理的に測定することによって
抽出した前記第1の寸法の実測値を示す第1の実測値情
報の入力を受け付ける第1の実測値情報入力ステップ
と、前記第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理
的に測定することによって抽出した前記第2の寸法の実
測値を示す第2の実測値情報の入力を受け付ける第2の
実測値情報入力ステップと、前記第2の実測値情報入力
ステップにおいて入力された前記第2の実測値情報を用
い、シミュレーションによって、前記第1の寸法の算出
を行う基準値寸法算出ステップと、前記第1の実測値情
報入力ステップにおいて入力された前記第1の実測値情
報に示される前記第1の寸法の実測値と、前記基準値寸
法算出ステップによって求められた前記第1の寸法の算
出値と、の関係を示す寸法誤差関係情報を生成する寸法
誤差関係情報生成ステップと、第2の半導体ウェハにお
ける前記第1の寸法を物理的に測定することによって抽
出した前記第1の寸法の実測値を示す第3の実測値情報
の入力を受け付ける第3の実測値情報入力ステップと、
前記寸法誤差関係情報生成ステップによって生成された
前記寸法誤差関係情報と、前記第3の実測値情報入力ス
テップにおいて入力された前記第3の実測値情報とを用
い、前記第2の半導体ウェハにおける前記第1の寸法を
算出する第1の寸法算出ステップと、を実行させるため
のプログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記
録媒体が提供される。
【0036】また、本発明の記録媒体は、コンピュータ
に、第1の寸法算出ステップによって算出された第1の
寸法を示す第1の寸法算出情報を用い、シミュレーショ
ンによって、第2の寸法を算出する第2の寸法算出ステ
ップをさらに実行させるためのプログラムを記録してい
る。
【0037】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。まず、本発明における第1の実施
の形態について説明する。
【0038】図1は、本形態における寸法検出装置1の
機能構成を例示したブロック図である。図1に例示する
ように、寸法検出装置1は、例えば、第1の半導体ウェ
ハにおける第1の寸法を物理的に測定することによって
抽出した第1の寸法の実測値を示す第1の実測値情報の
入力を受け付ける第1の実測値情報入力手段2、第1の
半導体ウェハにおける第1の寸法を決定付ける定数を示
す情報である定数情報の入力を受け付ける定数情報入力
手段3、第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理
的に測定することによって抽出した第2の寸法の実測値
を示す第2の実測値情報の入力を受け付ける第2の実測
値情報入力手段4、第2の実測値情報入力手段4におい
て入力された第2の実測値情報を用い、シミュレーショ
ンによって、第1の寸法の算出を行う基準値寸法算出手
段5、第1の実測値情報入力手段2において入力された
第1の実測値情報に示される第1の寸法の実測値と、基
準値寸法算出手段5によって求められた第1の寸法の算
出値と、の関係を示す寸法誤差関係情報を生成する寸法
誤差関係情報生成手段6、寸法誤差関係情報生成手段6
によって生成された寸法誤差関係情報を格納する寸法誤
差関係情報格納手段7、第2の半導体ウェハにおける第
1の寸法を物理的に測定することによって抽出した第1
の寸法の実測値を示す第3の実測値情報の入力を受け付
ける第3の実測値情報入力手段8、及び寸法誤差関係情
報生成手段6によって生成された寸法誤差関係情報と、
第3の実測値情報入力手段8において入力された第3の
実測値情報とを用い、第2の半導体ウェハにおける第1
の寸法を算出する第1の寸法算出手段9を有している。
【0039】図1に例示するように、例えば、第1の実
測値情報入力手段2は、寸法誤差関係情報生成手段6
と、寸法誤差関係情報生成手段6は、寸法誤差関係情報
格納手段7と、それぞれ情報のやりとりが可能なように
構成される。また、例えば、第2の実測値情報入力手段
4は、基準値寸法算出手段5と、基準値寸法算出手段5
は、寸法誤差関係情報生成手段6及び定数情報入力手段
3と、それぞれ情報のやりとりが可能なように構成され
る。さらに、例えば、第3の実測値情報入力手段8は、
第1の寸法算出手段9と、第1の寸法算出手段9は、寸
法誤差関係情報格納手段7と、それぞれ情報のやりとり
が可能なように構成される。
【0040】図2は、本形態における寸法検出装置1の
ハードウェア構成を例示したブロック図である。図2に
例示するように、寸法検出装置1は、例えば、CPU
(Centralprocessing Unit:中
央処理装置)11、HDD(HardDisk Dri
ve:ハードディスク装置)12、ROM(Read
Only Memory)13、RAM(Random
Access Memory)14、ホストバス1
5、ブリッジ16、外部バス17、入力インターフェー
ス18a、キーボード18b、マウス18c、映像処理
装置19a、及びCRT(Cathode−Ray T
ube)ディスプレイ19bを有している。
【0041】図2に例示するように、例えば、CPU1
1、HDD12、ROM13及びRAM14は、ホスト
バス15と、それぞれ情報のやりとりが可能なように接
続され、ホストバス15は、ブリッジ16を介し、外部
バス17と情報のやりとりが可能なように接続される。
外部バス17は、例えば、入力インターフェース18
a、及び映像処理装置19aと、それぞれ情報のやりと
りが可能なように接続され、入力インターフェース18
aには、キーボード18b及びマウス18cが、映像処
理装置19aにはCRTディスプレイ19bが、それぞ
れ情報のやりとりが可能なように接続される。
【0042】CPU11は、例えば、プロセッサを中心
とした構成となっており、図示していない発信器から供
給されるクロック信号に同期して、ROM13、或いは
RAM14に格納されているオペレーティングシステ
ム、アプリケーションプログラム等の各種プログラムを
実行する。
【0043】HDD12は、例えば、固定式の記憶装
置、ROM13は、マスクROM等、RAM14は、ダ
イナミックRAM(DRAM:Dynamic Ran
domAccess Memory)等であり、オペレ
ーティングシステム、アプリケーションプログラム等の
各種プログラムや、プログラムの実行に必要な各種デー
タ等の格納を行う。
【0044】ホストバス15及び外部バス17は、例え
ば、マイクロプロセッサ、メモリ等から構成される情報
伝達路であり、ブリッジ16は、ホストバス15、外部
バス17間のデータを中継する。
【0045】入力インターフェース18aは、例えば、
キーボード18b及びマウス18cからの入力信号を外
部バス17に中継する。映像処理装置19aは、例え
ば、CPU11の制御の下、外部バス17から供給され
る映像のアナログデータ或いはデジタルデータに対応す
るアナログ信号を生成し、生成したアナログ信号をCR
Tディスプレイ19bに供給する。
【0046】CRTディスプレイ19bは、例えば、画
面表面の蛍光素材に電子ビームを当てることによって映
像の表示を行うブラウン管型のディスプレイであり、映
像処理装置19aから供給されたアナログ信号をもと
に、所定の映像の表示を行う。
【0047】以上のようなハードウェア構成によって、
本形態における寸法検出装置1の処理機能を実現するこ
とができる。次に、本形態における寸法検出装置1の動
作について説明する。
【0048】図3は、本形態における寸法検出装置1の
動作を説明するためのフローチャートである。図3に例
示するように、本形態における寸法検出装置1の処理ス
テップは、例えば、第1の半導体ウェハにおける第1の
寸法を物理的に測定することによって抽出した第1の寸
法の実測値を示す第1の実測値情報の入力を受け付ける
第1の実測値情報入力ステップ(ステップS1)、第1
の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理的に測定する
ことによって抽出した第2の寸法の実測値を示す第2の
実測値情報の入力を受け付ける第2の実測値情報入力ス
テップ(ステップS2)、第2の実測値情報入力ステッ
プにおいて入力された第2の実測値情報を用い、シミュ
レーションによって、第1の寸法の算出を行う基準値寸
法算出ステップ(ステップS3)、第1の実測値情報入
力ステップにおいて入力された第1の実測値情報に示さ
れる第1の寸法の実測値と、基準値寸法算出ステップに
よって求められた第1の寸法の算出値と、の関係を示す
寸法誤差関係情報を生成する寸法誤差関係情報生成ステ
ップ(ステップS4)、寸法誤差関係情報生成ステップ
によって生成された寸法誤差関係情報を格納する寸法誤
差関係情報格納ステップ(ステップS5)、第2の半導
体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定することに
よって抽出した第1の寸法の実測値を示す第3の実測値
情報の入力を受け付ける第3の実測値情報入力ステップ
(ステップS6)、及び寸法誤差関係情報生成ステップ
によって生成された寸法誤差関係情報と、第3の実測値
情報入力ステップにおいて入力された第3の実測値情報
とを用い、第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を算
出する第1の寸法算出ステップ(ステップS7)を有し
ている。以下、各ステップにおける処理を、図を用いて
説明していく。
【0049】ステップS1:本ステップでは、例えば、
第1の実測値情報の入力処理を行う。第1の実測値情報
とは、例えば、第1の半導体ウェハにおける第1の寸法
を物理的に測定することによって抽出した第1の寸法の
実測値を示す情報である。具体的には、例えば、ある半
導体ウェハに形成されたレジストパターンのパターン幅
(第1の寸法)の実測値を示す情報である。ここで、第
1の寸法が、半導体ウェハに形成されたレジストパター
ンのパターン幅である場合、この第1の寸法の測定は、
例えば、走査型電子顕微鏡、或いはレーザ光を用いた光
学的な方法によって行われることが望ましい。特に、レ
ーザ光を用いた光学的な方法の場合、その寸法測定の際
に、測定対象である半導体ウェハを真空状態とする必要
がないため、測定装置を簡略化することができるという
長所がある。以下に、レーザ光を用いた光学的な方法に
よって、半導体ウェハのレジストパターンのパターン幅
が測定される様子を例示する。
【0050】図4は、レーザ光を用いた光学的な方法に
よって、半導体ウェハ40のレジストパターン41のパ
ターン幅Lを測定するパターン幅測定装置20の構成を
例示した概念図である。
【0051】図4に例示するように、パターン幅測定装
置20は、例えば、寸法測定に用いるレーザ光を出力す
るレーザ光源21、及びレーザ光源21から出力された
レーザ光のレジストパターン41からの反射光を検出す
るCCD(Charge Coupled Devic
e)カメラ22を有しており、半導体ウェハ40に形成
されたレジストパターン41のパターン幅Lの測定を行
う。
【0052】パターン幅測定装置20を用いてレジスト
パターン41のパターン幅Lの測定を行う場合、例え
ば、まず、図4に例示するように、レーザ光源21から
レーザ光であるレーザ入射光31を出力し、そのレーザ
入射光31を、半導体ウェハ40のレジストパターン4
1形成面に照射する。レジストパターン41形成面に照
射されたレーザ入射光31は、このレジストパターン4
1形成面において反射し、その反射光であるレーザ反射
光32は、CCDカメラ22により、画像情報として検
出される。CCDカメラ22によって検出されたレーザ
反射光32の画像情報は、その後、電気信号に変換さ
れ、図示していない画像処理装置へ送られる。この画像
情報を示す電気信号が送られた画像処理装置は、その画
像情報から、レジストパターン41の形状を認識し、そ
のパターン幅Lを検出する。
【0053】なお、上述のパターン幅測定装置20に用
いるレーザとしては、例えば、半導体レーザ、CO2
ーザ等、特に制限はなく、どのようなものでもよい。ま
た、図4の例では、レーザ光源21から出力されたレー
ザ光を用いて、レジストパターン41のパターン幅を測
定することとしたが、レーザ光源21以外の光源、例え
ば、ハロゲン光源等を用い、レーザ光以外の光によっ
て、レジストパターン41のパターン幅を測定すること
としてもよい。さらに、図4の例では、CCDカメラ2
2によって、レジストパターン41からの反射光を検出
することとしたが、CCDカメラ22以外の検出器によ
って、この反射光を検出する構成としてもよい。
【0054】このように測定されたパターン幅等の第1
の寸法を示す第1の実測値情報は、例えば、第1の実測
値情報入力手段2において入力される。ここで、第1の
実測値情報入力手段2における第1の実測値情報の入力
とは、例えば、上述のパターン幅測定装置20及び画像
処理装置におけるパターン幅Lの検出結果等を、直接、
データとして入力すること、或いは、利用者が、図2に
例示したキーボード18b等を用い、上述のパターン幅
測定装置20及び画像処理装置における検出結果を入力
すること等を意味する。
【0055】第1の実測値情報の入力が終了すると、例
えば、次に、ステップS2に移る。 ステップS2:本ステップでは、例えば、第2の実測値
情報及び定数情報の入力処理を行う。
【0056】第2の実測値情報とは、例えば、第1の半
導体ウェハにおける第2の寸法を物理的に測定すること
によって抽出した第2の寸法の実測値を示す情報であ
る。また、第2の寸法は、例えば、第1の寸法よりも高
い精度で物理的な測定が可能な寸法であり、さらに、例
えば、第1の寸法よりも、物理的な測定に長時間を要す
る寸法である。具体的には、例えば、第1の寸法が、上
述の半導体ウェハに形成されたレジストパターンのパタ
ーン幅であった場合、このレジストパターンの膜厚の実
測値を示す情報等が、この第2の実測値情報に該当す
る。
【0057】ここで、第2の寸法が、半導体ウェハに形
成されたレジストパターンの膜厚である場合、この第2
の寸法の測定は、例えば、偏光解析法等の光学的な方法
によって行うことが望ましい。以下に、偏光解析法によ
って半導体ウェハ40に形成されたレジストパターン4
1の膜厚が測定される様子を例示する。
【0058】図5は、この偏光解析法によって半導体ウ
ェハ40のレジストパターン41の膜厚Tを測定する膜
厚測定装置50の構成を例示した概念図である。図5に
例示するように、膜厚測定装置50は、例えば、CO2
レーザ光源、半導体レーザ光源等の光源51、コリメー
トレンズ52、通過光の特定成分に対し、1/2波長分
の光路差を与える1/2波長板53、通過光の特定成分
に対し、1/4波長分の光路差を与える1/4波長板5
4、入射光の偏光の有無、及び偏光の方位を検出する検
光子55、集光レンズ56、及び検出器57を有してお
り、レジストパターン41に入射させた光束60の偏光
状態が、レジストパターン41での反射前後において変
化する現象を利用して、レジストパターン41の膜厚T
を測定する。
【0059】図5に例示するように、光源51から出力
された直線偏光である光束60は、まず、コリメートレ
ンズ52を通過し、平行光となる。平行光となった光束
60は、1/2波長板53に入射し、この1/2波長板
53により、電気ベクトルの振動方向が変換された直線
偏光となる。次に、この光束60は、1/4波長板54
に入射し、この1/4波長板54により、楕円偏光とな
る。なお、ここで、1/2波長板53及び1/4波長板
54は、相互に独立に回転することが可能な構成となっ
ており、これらを回転させることにより、この1/2波
長板53及び1/4波長板54を通過した光束60にお
ける楕円偏光主軸の方位と楕円率とを任意に変化させる
ことができる。
【0060】このように楕円偏光となった光束60は、
次に、半導体ウェハ40に入射され、この半導体ウェハ
40のレジストパターン41において偏光状態を変化さ
せつつ、このレジストパターン41において反射する。
反射した光束60は、検光子55を通過した後、集光レ
ンズ56によって集光され、検出器57に入射する。こ
の際、検出器57における検出結果を参照しつつ、検光
子55に達した光束60が、検光子55の透過軸と直行
する直線偏光となるように、1/2波長板53及び1/
4波長板54を回転調整する(光束60が、検光子55
の透過軸と直行する直線偏光となった場合、検出器57
では、光束60が検出されない消光状態となる。)。そ
して、この1/2波長板53及び1/4波長板54の回
転調整量を検出することにより、半導体ウェハ40にお
ける光束60の偏光状態の変化量を求め、この半導体ウ
ェハ40における光束60の偏光状態の変化量により、
レジストパターン41の膜厚Tを求める。
【0061】このように求められた膜厚等の第2の寸法
を示す第2の実測値情報は、例えば、第2の実測値情報
入力手段4において入力される。ここで、第2の実測値
情報入力手段4における第2の実測値情報の入力とは、
例えば、上述の膜厚測定装置50における膜厚Tの測定
結果等を、直接、データとして入力すること、或いは、
利用者が、図2に例示したキーボード18b等を用い、
膜厚測定装置50における膜厚Tの測定結果を入力する
こと等を意味する。
【0062】また、本ステップにおいて入力される定数
情報とは、例えば、第1の半導体ウェハの寸法を測定す
る際における固定パラメータを示す情報である。具体的
には、例えば、膜厚測定装置50における光学定数(証
明条件等)や、半導体ウェハ40における材質情報(レ
ジストパターンの屈折率情報等)等を示す情報が、この
定数情報に該当する。この定数情報の入力は、例えば、
第2の実測値情報と同様な方法により、定数情報入力手
段3において入力される。
【0063】第2の実測値情報及び定数情報の入力が終
了すると、例えば、次に、ステップS3に移る。 ステップS3:本ステップでは、例えば、第2の実測値
情報入力ステップにおいて入力された第2の実測値情報
を用い、シミュレーションによって、第1の寸法の算出
を行う。
【0064】本ステップにおける第1の寸法の算出は、
例えば、所定のシミュレーションソフトウェアを用い、
基準値寸法算出手段5によって行われる。本ステップに
おいて使用するシミュレーションソフトウェアとして
は、例えば、所定のパラメータを入力することによっ
て、特定のパラメータ(例えば、パターン幅、膜厚等)
を算出できるものであれば、特に制限なく使用できる。
このようなシミュレーションソフトウェアの具体例とし
ては、例えば、メトロロジア(Metrologia)
ソフトウェア等を挙げることができる。
【0065】第1の寸法の算出を行う場合、例えば、ま
ず、基準値寸法算出手段5は、第2の実測値情報入力手
段4において入力された第2の実測値情報、及び定数情
報入力手段3において入力された定数情報を、第2の実
測値情報入力手段4及び定数情報入力手段3から受け取
る。具体的には、例えば、半導体ウェハ40が有するレ
ジストパターン41の膜厚Tの実測値を示す情報を、第
2の実測値情報として受け取り、光学定数及び材質情報
等の情報を、定数情報として受け取る。
【0066】第2の実測値情報及び定数情報を受け取っ
た基準値寸法算出手段5は、次に、受け取ったこれらの
情報を用い、シミュレーションによって第1の寸法の算
出を行う。具体的には、例えば、第2の実測値情報とし
て受け取った半導体ウェハ40が有するレジストパター
ン41の膜厚Tの実測値を示す情報と、定数情報として
受け取った光学定数及び材質情報等の情報とを用い、メ
トロロジアソフトウェア等を用い、半導体ウェハ40が
有するレジストパターン41のパターン幅Lの算出を行
う。
【0067】このように、シミュレーションによって第
1の寸法が算出されると、例えば、次に、ステップS4
に移る。 ステップS4:本ステップでは、例えば、第1の実測値
情報入力ステップ(ステップS1)において入力された
第1の実測値情報に示される第1の寸法の実測値と、基
準値寸法算出ステップ(ステップS3)によって求めら
れた第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法誤差関係
情報を生成する。つまり、ステップS1において入力さ
れた第1の実測値情報に示される第1の寸法の実測値
は、半導体ウェハを物理的に実測した結果得られた値で
あるため、その値には所定の誤差が含まれる。本ステッ
プでは、例えば、ステップS3でシミュレーションによ
って算出された第1の寸法の算出値と、ステップS1で
測定された第1の寸法の実測値とを比較し、第1の寸法
とその測定誤差との関係を寸法誤差関係情報として生成
する。
【0068】本ステップにおける寸法誤差関係情報の算
出は、例えば、寸法誤差関係情報生成手段6によって行
われる。寸法誤差関係情報の算出を行う場合、例えば、
まず、寸法誤差関係情報生成手段6は、ステップS1に
おいて入力された第1の実測値情報を、第1の実測値情
報入力手段2から、ステップS3において算出された第
1の寸法の算出値を示す情報を、基準値寸法算出手段5
から受け取る。これらの情報を受け取った寸法誤差関係
情報生成手段6は、例えば、次に、受け取った情報を用
い、ステップS3でシミュレーションによって算出され
た第1の寸法の算出値と、ステップS1で測定された第
1の寸法の実測値との差を、第1の寸法ごとに求め、そ
の算出結果(第1の寸法の算出値と第1の寸法の実測値
との差)と第1の寸法値との関係式を、寸法誤差関係情
報として算出する。なお、この関係式には、例えば、ス
テップS2において説明した固定パラメータ等の定数を
変数として含めることとしてもよく、その他のパラメー
タを変数として含めることとしてもよい。また、第1の
寸法の算出値、及び第1の寸法の実測値のデータ量を増
やし、本ステップにおいて算出される寸法誤差関係情報
の精度を向上させることとしてもよい。
【0069】寸法誤差関係情報が生成されると、例え
ば、次に、ステップS5に移る。 ステップS5:本ステップでは、例えば、寸法誤差関係
情報生成ステップ(ステップS4)によって生成された
寸法誤差関係情報を格納する。
【0070】本ステップにおける寸法誤差関係情報の格
納は、例えば、まず、寸法誤差関係情報生成手段6にお
いて生成された寸法誤差関係情報を寸法誤差関係情報格
納手段7に送り、送られた寸法誤差関係情報を、この寸
法誤差関係情報格納手段7に格納することによって行わ
れる。
【0071】寸法誤差関係情報の格納が終了すると、例
えば、次に、ステップS6に移る。 ステップS6:本ステップでは、例えば、第2の半導体
ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定することによ
って抽出した第1の寸法の実測値を示す第3の実測値情
報の入力処理を行う。
【0072】ここで、第2の半導体ウェハとは、例え
ば、ステップS1において入力された第1の実測値情報
に係る第1の半導体ウェハとは別の半導体ウェハを意味
し、本形態の寸法検出装置1において算出を行う第1の
寸法の算出対象となる半導体ウェハを意味する。具体的
には、例えば、入力された第1の実測値情報に係る第1
の半導体ウェハと製造プロセスが同一で、ロットが異な
る半導体ウェハを意味し、この第1の半導体ウェハと同
一の製造プロセスにおいて製造され、寸法測定検査の対
象となる半導体ウェハを意味する。また、本ステップに
おける第1の寸法とは、ステップS1における第1の寸
法と同一の測定項目の寸法を意味し、例えば、ステップ
S1において入力される第1の実測値情報に示される第
1の寸法が、パターン幅Lであった場合、本ステップに
いう第1の寸法もパターン幅Lということになる。
【0073】第3の実測値情報の取得は、ステップS1
の場合と同様な方法、例えば、レーザ光を用いた光学的
な方法によって行われ、このように取得された第3の実
測値情報は、ステップS1の場合と同様な方法により、
第3の実測値情報入力手段8において入力される。
【0074】第3の実測値情報の入力が終了すると、例
えば、次に、ステップS7に移る。 ステップS7:本ステップでは、例えば、寸法誤差関係
情報生成ステップ(ステップS4)によって生成された
寸法誤差関係情報と、第3の実測値情報入力ステップ
(ステップS6)において入力された第3の実測値情報
とを用い、第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を算
出する(第1の寸法情報)。
【0075】本ステップにおける第1の寸法の算出は、
例えば、第1の寸法算出手段9によって行われる。本ス
テップにおいて第1の寸法を算出する場合、例えば、ま
ず、第1の寸法算出手段9により、第3の実測値情報入
力手段8から第3の実測値情報を、寸法誤差関係情報格
納手段7から寸法誤差関係情報を、それぞれ取得する。
これらの情報を取得した第1の寸法算出手段9は、例え
ば、次に、取得した第3の実測値情報と寸法誤差関係情
報とを用い、計算によって、第1の寸法の算出を行う。
具体的には、例えば、寸法誤差関係情報に示される関係
式に、第3の実測値情報に示される第1の寸法の実測値
を代入し、その算出を行う。
【0076】このようにして算出された第1の寸法の算
出結果は、例えば、第3の実測値情報入力手段8におい
て入力された第1の寸法の実測値から、所定の誤差を除
いた値となる。そのため、例えば、製造された半導体ウ
ェハごとに、上述のステップS6及びステップS7の処
理を繰り返して行うことにより、製造された半導体ウェ
ハにおける第1の寸法を、高精度で算出することが可能
となる。
【0077】また、第1の寸法算出手段9における第1
の寸法の算出は、例えば、事前に寸法誤差関係情報格納
手段7に格納された寸法誤差関係情報を用いた計算によ
って行うため、この第1の寸法の算出に必要な時間は、
第3の実測値情報(第1の寸法の実測値)のみを取得す
るために必要な時間と、ほぼ同等である。そのため、特
別な時間をかけることなく、製造された半導体ウェハに
おける第1の寸法の正確な値を、短時間で求めることが
できる。
【0078】このように、本形態では、第1の実測値情
報入力手段2において、第1の半導体ウェハにおける第
1の寸法を物理的に測定することによって抽出した第1
の寸法の実測値を示す第1の実測値情報の入力を受け付
け、第2の実測値情報入力手段4によって、第1の半導
体ウェハにおける第2の寸法を物理的に測定することに
よって抽出した第2の寸法の実測値を示す第2の実測値
情報の入力を受け付け、基準値寸法算出手段5によっ
て、第2の実測値情報入力手段4において入力された第
2の実測値情報を用い、シミュレーションによって、第
1の寸法の算出を行い、寸法誤差関係情報生成手段6に
よって、第1の実測値情報入力手段2において入力され
た第1の実測値情報に示される第1の寸法の実測値と、
基準値寸法算出手段5によって求められた第1の寸法の
算出値と、の関係を示す寸法誤差関係情報を生成し、第
3の実測値情報入力手段8において、第2の半導体ウェ
ハにおける第1の寸法を物理的に測定することによって
抽出した第1の寸法の実測値を示す第3の実測値情報の
入力を受け付け、第1の寸法算出手段9によって、寸法
誤差関係情報生成手段6によって生成された寸法誤差関
係情報と、第3の実測値情報入力手段8において入力さ
れた第3の実測値情報とを用い、第2の半導体ウェハに
おける第1の寸法を算出することとしたため、製造され
た半導体ウェハにおける第1の寸法を、高精度で算出す
ることが可能となる。
【0079】また、第1の実測値情報入力手段2におい
て、第1の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に
測定することによって抽出した第1の寸法の実測値を示
す第1の実測値情報の入力を受け付け、第2の実測値情
報入力手段4によって、第1の半導体ウェハにおける第
2の寸法を物理的に測定することによって抽出した第2
の寸法の実測値を示す第2の実測値情報の入力を受け付
け、基準値寸法算出手段5によって、第2の実測値情報
入力手段4において入力された第2の実測値情報を用
い、シミュレーションによって、第1の寸法の算出を行
い、寸法誤差関係情報生成手段6によって、第1の実測
値情報入力手段2において入力された第1の実測値情報
に示される第1の寸法の実測値と、基準値寸法算出手段
5によって求められた第1の寸法の算出値と、の関係を
示す寸法誤差関係情報を生成し、第3の実測値情報入力
手段8において、第2の半導体ウェハにおける第1の寸
法を物理的に測定することによって抽出した第1の寸法
の実測値を示す第3の実測値情報の入力を受け付け、第
1の寸法算出手段9によって、寸法誤差関係情報生成手
段6によって生成された寸法誤差関係情報と、第3の実
測値情報入力手段8において入力された第3の実測値情
報とを用い、第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を
算出することとしたため、製造された半導体ウェハにお
ける第1の寸法の正確な値を、短時間で求めることがで
きる。
【0080】さらに、第1の実測値情報入力手段2にお
いて入力される第1の実測値情報の取得を、光学的な方
法を用いた測定によって行うことにより、走査型電子顕
微鏡を用いた寸法測定のように、寸法測定時に真空引き
を行う必要がなくなる。これにより、測定器の簡略化を
図ることが可能となる。
【0081】また、寸法検出装置1によって求める第1
の寸法を半導体ウェハのパターン幅とし、第2の実測値
情報入力手段4において入力される第2の実測値情報に
係る第2の寸法を、パターン幅よりも高い精度で物理的
な寸法測定が可能な寸法(例えば、膜厚T)とすること
により、基準値寸法算出手段5によって算出される第1
の寸法の値を、この第1の寸法の実測値よりも高い精度
で算出することができる。これにより、寸法誤差関係情
報生成手段6において、適切な寸法誤差関係情報を生成
することが可能となり、結果、第1の寸法算出手段9に
よって算出される第1の寸法(パターン幅)の精度を、
第2の寸法並に向上させることができる。
【0082】なお、本発明は、上述の実施の形態に限定
されるものではない。例えば、本形態では、本発明を、
半導体ウェハに形成されたレジストパターンの寸法検出
のために利用する構成としたが、半導体ウェハに形成さ
れた絶縁層、配線層等、その他の寸法を検出するため
に、本発明を適用することとしてもよい。
【0083】次に、本発明における第2の実施の形態に
ついて説明する。本形態は、第1の実施の形態の応用例
であり、最終的に第2の寸法を算出する点が第1の実施
の形態と相違する。
【0084】図6は、本形態における寸法検出装置70
の機能構成を例示したブロック図である。図6に例示す
るように、寸法検出装置70は、例えば、第1の半導体
ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定することによ
って抽出した第1の寸法の実測値を示す第1の実測値情
報の入力を受け付ける第1の実測値情報入力手段71、
第1の半導体ウェハにおける第1の寸法を決定付ける定
数を示す情報である定数情報の入力を受け付ける定数情
報入力手段72、第1の半導体ウェハにおける第2の寸
法を物理的に測定することによって抽出した第2の寸法
の実測値を示す第2の実測値情報の入力を受け付ける第
2の実測値情報入力手段73、第2の実測値情報入力手
段73において入力された第2の実測値情報を用い、シ
ミュレーションによって、第1の寸法の算出を行う基準
値寸法算出手段74、第1の実測値情報入力手段71に
おいて入力された第1の実測値情報に示される第1の寸
法の実測値と、基準値寸法算出手段74によって求めら
れた第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法誤差関係
情報を生成する寸法誤差関係情報生成手段75、寸法誤
差関係情報生成手段75によって生成された寸法誤差関
係情報を格納する寸法誤差関係情報格納手段76、第2
の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定する
ことによって抽出した第1の寸法の実測値を示す第3の
実測値情報の入力を受け付ける第3の実測値情報入力手
段77、寸法誤差関係情報生成手段75によって生成さ
れた寸法誤差関係情報と、第3の実測値情報入力手段7
7において入力された第3の実測値情報とを用い、第2
の半導体ウェハにおける第1の寸法を算出する第1の寸
法算出手段78、及び第1の寸法算出手段78によって
算出された第1の寸法を示す第1の寸法算出情報を用
い、シミュレーションによって、第2の寸法を算出する
第2の寸法算出手段79を有している。
【0085】図6に例示するように、例えば、第1の実
測値情報入力手段71は、寸法誤差関係情報生成手段7
5と、寸法誤差関係情報生成手段75は、寸法誤差関係
情報格納手段76と、それぞれ情報のやりとりが可能な
ように構成される。また、例えば、第2の実測値情報入
力手段73は、基準値寸法算出手段74と、基準値寸法
算出手段74は、寸法誤差関係情報生成手段75及び定
数情報入力手段72と、それぞれ情報のやりとりが可能
なように構成される。さらに、例えば、第3の実測値情
報入力手段77は、第1の寸法算出手段78と、第1の
寸法算出手段78は、寸法誤差関係情報格納手段76及
び第2の寸法算出手段79と、第2の寸法算出手段79
は、定数情報入力手段72と、それぞれ情報のやりとり
が可能なように構成される。
【0086】なお、寸法検出装置70のハードウェア構
成については、第1の実施の形態と同様であるため、説
明を省略する。次に、本形態における寸法検出装置70
の動作について説明する。
【0087】図7は、本形態における寸法検出装置70
の動作を説明するためのフローチャートである。図7に
例示するように、本形態における寸法検出装置70の処
理ステップは、例えば、第1の半導体ウェハにおける第
1の寸法を物理的に測定することによって抽出した第1
の寸法の実測値を示す第1の実測値情報の入力を受け付
ける第1の実測値情報入力ステップ(ステップS1
1)、第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理的
に測定することによって抽出した第2の寸法の実測値を
示す第2の実測値情報の入力を受け付ける第2の実測値
情報入力ステップ(ステップS12)、第2の実測値情
報入力ステップにおいて入力された第2の実測値情報を
用い、シミュレーションによって、第1の寸法の算出を
行う基準値寸法算出ステップ(ステップS13)、第1
の実測値情報入力ステップにおいて入力された第1の実
測値情報に示される第1の寸法の実測値と、基準値寸法
算出ステップによって求められた第1の寸法の算出値
と、の関係を示す寸法誤差関係情報を生成する寸法誤差
関係情報生成ステップ(ステップS14)、寸法誤差関
係情報生成ステップによって生成された寸法誤差関係情
報を格納する寸法誤差関係情報格納ステップ(ステップ
S15)、第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を物
理的に測定することによって抽出した第1の寸法の実測
値を示す第3の実測値情報の入力を受け付ける第3の実
測値情報入力ステップ(ステップS16)、寸法誤差関
係情報生成ステップによって生成された寸法誤差関係情
報と、第3の実測値情報入力ステップにおいて入力され
た第3の実測値情報とを用い、第2の半導体ウェハにお
ける第1の寸法を算出する第1の寸法算出ステップ(ス
テップS17)、及び第1の寸法算出ステップによって
算出された第1の寸法を示す第1の寸法算出情報を用
い、シミュレーションによって、第2の寸法を算出する
第2の寸法算出ステップ(ステップS18)を有してい
る。以下、各ステップにおける処理の詳細を説明してい
く。
【0088】ステップS11:本ステップでは、例え
ば、第1の実測値情報の入力処理を行う。第1の実施の
形態と同様、第1の実測値情報とは、例えば、第1の半
導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定すること
によって抽出した第1の寸法の実測値を示す情報であ
る。具体的には、例えば、ある半導体ウェハに形成され
たレジストパターンのパターン幅(第1の寸法)の実測
値を示す情報である。ここで、第1の寸法が、半導体ウ
ェハに形成されたレジストパターンのパターン幅である
場合、この第1の寸法の測定は、例えば、走査型電子顕
微鏡、或いはレーザ光を用いた光学的な方法によって行
われることが望ましい。特に、レーザ光を用いた光学的
な方法の場合、その寸法測定の際に、測定対象である半
導体ウェハを真空状態とする必要がないため、測定装置
を簡略化することができるという長所がある。
【0089】測定されたパターン幅等の第1の寸法を示
す第1の実測値情報は、例えば、第1の実施の形態と同
様な方法により、第1の実測値情報入力手段71におい
て入力される。
【0090】第1の実測値情報の入力が終了すると、例
えば、次に、ステップS12に移る。 ステップS12:本ステップでは、例えば、第2の実測
値情報及び定数情報の入力処理を行う。
【0091】第1の実施の形態と同様、第2の実測値情
報とは、例えば、第1の半導体ウェハにおける第2の寸
法を物理的に測定することによって抽出した第2の寸法
の実測値を示す情報である。また、第2の寸法は、例え
ば、第1の寸法よりも高い精度で物理的な測定が可能な
寸法であり、さらに、例えば、第1の寸法よりも、物理
的な測定に長時間を要する寸法である。具体的には、例
えば、第1の寸法が、上述の半導体ウェハに形成された
レジストパターンのパターン幅であった場合、このレジ
ストパターンの膜厚の実測値を示す情報等が、この第2
の実測値情報に該当する。なお、第1の実施の形態と同
様、第2の寸法が、半導体ウェハに形成されたレジスト
パターンの膜厚である場合、この第2の寸法の測定は、
例えば、偏光解析法等の光学的な方法によって行うこと
が望ましい。
【0092】求められた膜厚等の第2の寸法を示す第2
の実測値情報は、例えば、第1の実施の形態と同様な方
法により、第2の実測値情報入力手段73において入力
される。
【0093】また、第1の実施の形態と同様、本ステッ
プにおいて入力される定数情報とは、例えば、第1の半
導体ウェハの寸法を測定する際における固定パラメータ
を示す情報である。具体的には、例えば、光学定数(証
明条件等)や、材質情報(レジストパターンの屈折率情
報等)等を示す情報が、この定数情報に該当する。この
定数情報の入力は、例えば、第2の実測値情報と同様な
方法により、定数情報入力手段72において入力され
る。
【0094】第2の実測値情報及び定数情報の入力が終
了すると、例えば、次に、ステップS13に移る。 ステップS13:本ステップでは、例えば、第2の実測
値情報入力ステップにおいて入力された第2の実測値情
報を用い、シミュレーションによって、第1の寸法の算
出を行う。
【0095】本ステップにおける第1の寸法の算出は、
例えば、第1の実施の形態と同様、所定のシミュレーシ
ョンソフトウェアを用い、基準値寸法算出手段74によ
って行われる。本ステップにおいて使用するシミュレー
ションソフトウェアとしては、例えば、所定のパラメー
タを入力することによって、特定のパラメータ(例え
ば、パターン幅、膜厚等)を算出できるものであれば、
特に制限なく使用できる。このようなシミュレーション
ソフトウェアの具体例としては、例えば、メトロロジア
ソフトウェア等を挙げることができる。
【0096】第1の寸法の算出を行う場合、例えば、ま
ず、基準値寸法算出手段74は、第2の実測値情報入力
手段73において入力された第2の実測値情報、及び定
数情報入力手段72において入力された定数情報を、第
2の実測値情報入力手段73及び定数情報入力手段72
から受け取る。具体的には、例えば、半導体ウェハが有
するレジストパターンの膜厚の実測値を示す情報を、第
2の実測値情報として受け取り、光学定数及び材質情報
等の情報を、定数情報として受け取る。
【0097】第2の実測値情報及び定数情報を受け取っ
た基準値寸法算出手段74は、次に、受け取ったこれら
の情報を用い、シミュレーションによって第1の寸法の
算出を行う。具体的には、例えば、第2の実測値情報と
して受け取った半導体ウェハが有するレジストパターン
の膜厚の実測値を示す情報と、定数情報として受け取っ
た光学定数及び材質情報等の情報とを用い、メトロロジ
アソフトウェアを用い、半導体ウェハが有するレジスト
パターンのパターン幅の算出を行う。
【0098】このように、シミュレーションによって第
1の寸法が算出されると、例えば、次に、ステップS1
4に移る。 ステップS14:本ステップでは、例えば、第1の実測
値情報入力ステップ(ステップS11)において入力さ
れた第1の実測値情報に示される第1の寸法の実測値
と、基準値寸法算出ステップ(ステップS13)によっ
て求められた第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法
誤差関係情報を生成する。具体的には、例えば、第1の
実施の形態と同様、ステップS13でシミュレーション
によって算出された第1の寸法の算出値と、ステップS
11で測定された第1の寸法の実測値とを比較し、第1
の寸法とその測定誤差との関係を寸法誤差関係情報とし
て生成する。
【0099】本ステップにおける寸法誤差関係情報の算
出は、例えば、寸法誤差関係情報生成手段75によって
行われる。寸法誤差関係情報の算出を行う場合、例え
ば、まず、寸法誤差関係情報生成手段75は、ステップ
S11において入力された第1の実測値情報を、第1の
実測値情報入力手段71から、ステップS13において
算出された第1の寸法の算出値を示す情報を、基準値寸
法算出手段74から受け取る。これらの情報を受け取っ
た寸法誤差関係情報生成手段75は、例えば、次に、受
け取った情報を用い、ステップS13でシミュレーショ
ンによって算出された第1の寸法の算出値と、ステップ
S11で測定された第1の寸法の実測値との差を、第1
の寸法ごとに求め、その算出結果(第1の寸法の算出値
と第1の寸法の実測値との差)と第1の寸法値との関係
式を、寸法誤差関係情報として算出する。
【0100】なお、第1の実施の形態と同様、この関係
式には、例えば、固定パラメータ等の定数を変数として
含めることとしてもよく、その他のパラメータを変数と
して含めることとしてもよい。また、第1の寸法の算出
値、及び第1の寸法の実測値のデータ量を増やし、本ス
テップにおいて算出される寸法誤差関係情報の精度を向
上させることとしてもよい。
【0101】寸法誤差関係情報が生成されると、例え
ば、次に、ステップS15に移る。 ステップS15:本ステップでは、例えば、寸法誤差関
係情報生成ステップ(ステップS14)によって生成さ
れた寸法誤差関係情報を格納する。
【0102】第1の実施の形態と同様、本ステップにお
ける寸法誤差関係情報の格納は、例えば、まず、寸法誤
差関係情報生成手段75において生成された寸法誤差関
係情報を寸法誤差関係情報格納手段76に送り、送られ
た寸法誤差関係情報を、この寸法誤差関係情報格納手段
76に格納することによって行われる。
【0103】寸法誤差関係情報の格納が終了すると、例
えば、次に、ステップS16に移る。 ステップS16:本ステップでは、例えば、第2の半導
体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定することに
よって抽出した第1の寸法の実測値を示す第3の実測値
情報、及び定数情報の入力処理を行う。
【0104】第1の実施の形態と同様、第2の半導体ウ
ェハとは、例えば、ステップS11において入力された
第1の実測値情報に係る第1の半導体ウェハとは別の半
導体ウェハを意味し、本形態の寸法検出装置70におい
て算出を行う第1の寸法の算出対象となる半導体ウェハ
を意味する。具体的には、例えば、入力された第1の実
測値情報に係る第1の半導体ウェハと製造プロセスが同
一で、ロットが異なる半導体ウェハを意味し、この第1
の半導体ウェハと同一の製造プロセスにおいて製造さ
れ、寸法測定検査の対象となる半導体ウェハを意味す
る。また、第1の実施の形態と同様、本ステップにおけ
る第1の寸法とは、ステップS11における第1の寸法
と同一の測定項目の寸法を意味し、例えば、ステップS
11において入力される第1の実測値情報に示される第
1の寸法が、パターン幅であった場合、本ステップにい
う第1の寸法もパターンということになる。
【0105】第3の実測値情報の取得は、ステップS1
1の場合と同様な方法、例えば、レーザ光を用いた光学
的な方法によって行われ、このように取得された第3の
実測値情報は、ステップS11の場合と同様な方法によ
り、第3の実測値情報入力手段77において入力され
る。
【0106】また、本ステップにおける定数情報の入力
は、例えば、ステップS12と同様な方法により、定数
情報入力手段72において行われる。第3の実測値情報
及び定数情報の入力が終了すると、例えば、次に、ステ
ップS17に移る。
【0107】ステップS17:本ステップでは、例え
ば、寸法誤差関係情報生成ステップ(ステップS14)
によって生成された寸法誤差関係情報と、第3の実測値
情報入力ステップ(ステップS16)において入力され
た第3の実測値情報とを用い、第2の半導体ウェハにお
ける第1の寸法を算出する。
【0108】本ステップにおける第1の寸法の算出は、
例えば、第1の寸法算出手段78によって行われる。本
ステップにおいて第1の寸法を算出する場合、例えば、
まず、第1の寸法算出手段78により、第3の実測値情
報入力手段77から第3の実測値情報を、寸法誤差関係
情報格納手段76から寸法誤差関係情報を、それぞれ取
得する。これらの情報を取得した第1の寸法算出手段7
8は、例えば、次に、取得した第3の実測値情報と寸法
誤差関係情報とを用い、計算によって、第1の寸法の算
出を行う。具体的には、例えば、寸法誤差関係情報に示
される関係式に、第3の実測値情報に示される第1の寸
法の実測値を代入し、その算出を行う。
【0109】第1の寸法の算出が終了すると、例えば、
次に、ステップS18に移る。 ステップS18:本ステップでは、例えば、第1の寸法
算出ステップによって算出された第1の寸法を示す第1
の寸法算出情報を用い、シミュレーションによって、第
2の寸法を算出する(第2の寸法情報)。
【0110】本ステップにおける第1の寸法の算出は、
例えば、ステップS13と同様に、所定のシミュレーシ
ョンソフトウェアを用い、第2の寸法算出手段79によ
って行われる。本ステップにおいて使用するシミュレー
ションソフトウェアとしては、例えば、所定のパラメー
タを入力することによって、特定のパラメータ(例え
ば、パターン幅、膜厚等)を算出できるものであれば、
前述のメトロロジアソフトウェア等、特に制限なく使用
できる。
【0111】第2の寸法の算出を行う場合、例えば、ま
ず、第2の寸法算出手段79は、ステップS17におい
て第1の寸法算出手段78によって生成された第1の寸
法を示す情報である第1の寸法算出情報、及び定数情報
入力手段72において入力された定数情報を、第1の寸
法算出手段78及び定数情報入力手段72から受け取
る。具体的には、例えば、半導体ウェハが有するレジス
トパターンのパターン幅の計算値を示す情報を第1の寸
法算出情報として受け取り、光学定数及び材質情報等の
情報を、定数情報として受け取る。
【0112】第1の寸法算出情報及び定数情報を受け取
った第2の寸法算出手段79は、例えば、次に、受け取
ったこれらの情報を用い、シミュレーションによって第
2の寸法の算出を行う。
【0113】具体的には、例えば、第1の寸法算出情報
として受け取った半導体ウェハが有するレジストパター
ンのパターン幅の計算値を示す情報と、定数情報として
受け取った光学定数及び材質情報等の情報とを用い、メ
トロロジアソフトウェアを用い、半導体ウェハが有する
レジストパターンの膜厚の算出を行う。
【0114】このようにして算出された第2の寸法の算
出結果は、例えば、第1の寸法算出手段78によって算
出された第1の寸法の算出結果(例えば、第3の実測値
情報入力手段8において入力された第1の寸法の実測値
から、所定の誤差を除いた値)を用い、シミュレーショ
ンによって求められた値である。よって、このように求
められた第2の寸法の算出結果は、第1の寸法算出手段
78によって算出された第1の寸法の算出結果と同様、
高精度な値となる。そのため、例えば、製造された半導
体ウェハごとに、上述のステップS16からステップS
18の処理を繰り返して行うことにより、製造された半
導体ウェハにおける第2の寸法を、高精度で算出するこ
とが可能となる。
【0115】また、第1の寸法算出手段78における第
1の寸法の算出は、例えば、事前に寸法誤差関係情報格
納手段76に格納された寸法誤差関係情報を用いた計算
によって行われ、第2の寸法算出手段79における第2
の寸法の算出は、例えば、第1の寸法算出手段78によ
って算出された第1の寸法を用いた計算によって行われ
る。そのため、この第2の寸法の算出に必要な時間は、
第3の実測値情報(第1の寸法の実測値)のみを取得す
るために必要な時間と、ほぼ同等である。そのため、た
とえ、この第2の寸法が、実測に長時間を要する寸法
(例えば、膜厚)であったとしても、製造された半導体
ウェハにおける第2の寸法の正確な値を、短時間で求め
ることができる。結果、実測に長時間をするため、製造
された半導体ウェハに対する全数測定ができなかった寸
法であっても、本形態の寸法検出装置70を用いること
により、その測定時間を短縮することが可能となり、製
造された半導体ウェハに対する全数測定を行うことが可
能となる。
【0116】このように、本形態では、第1の実測値情
報入力手段71において、第1の半導体ウェハにおける
第1の寸法を物理的に測定することによって抽出した第
1の寸法の実測値を示す第1の実測値情報の入力を受け
付け、第2の実測値情報入力手段73によって、第1の
半導体ウェハにおける第2の寸法を物理的に測定するこ
とによって抽出した第2の寸法の実測値を示す第2の実
測値情報の入力を受け付け、基準値寸法算出手段74に
よって、第2の実測値情報入力手段73において入力さ
れた第2の実測値情報を用い、シミュレーションによっ
て、第1の寸法の算出を行い、寸法誤差関係情報生成手
段75によって、第1の実測値情報入力手段71におい
て入力された第1の実測値情報に示される第1の寸法の
実測値と、基準値寸法算出手段74によって求められた
第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法誤差関係情報
を生成し、第3の実測値情報入力手段77において、第
2の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定す
ることによって抽出した第1の寸法の実測値を示す第3
の実測値情報の入力を受け付け、第1の寸法算出手段7
8によって、寸法誤差関係情報生成手段75によって生
成された寸法誤差関係情報と、第3の実測値情報入力手
段77において入力された第3の実測値情報とを用い、
第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を算出し、第2
の寸法算出手段79において、第1の寸法算出手段78
によって算出された第1の寸法を示す第1の寸法算出情
報を用い、シミュレーションによって、第2の寸法を算
出することとしたため、製造された半導体ウェハにおけ
る第2の寸法を、高精度で算出することが可能となる。
【0117】また、第1の実測値情報入力手段71にお
いて、第1の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理的
に測定することによって抽出した第1の寸法の実測値を
示す第1の実測値情報の入力を受け付け、第2の実測値
情報入力手段73によって、第1の半導体ウェハにおけ
る第2の寸法を物理的に測定することによって抽出した
第2の寸法の実測値を示す第2の実測値情報の入力を受
け付け、基準値寸法算出手段74によって、第2の実測
値情報入力手段73において入力された第2の実測値情
報を用い、シミュレーションによって、第1の寸法の算
出を行い、寸法誤差関係情報生成手段75によって、第
1の実測値情報入力手段71において入力された第1の
実測値情報に示される第1の寸法の実測値と、基準値寸
法算出手段74によって求められた第1の寸法の算出値
と、の関係を示す寸法誤差関係情報を生成し、第3の実
測値情報入力手段77において、第2の半導体ウェハに
おける第1の寸法を物理的に測定することによって抽出
した第1の寸法の実測値を示す第3の実測値情報の入力
を受け付け、第1の寸法算出手段78によって、寸法誤
差関係情報生成手段75によって生成された寸法誤差関
係情報と、第3の実測値情報入力手段77において入力
された第3の実測値情報とを用い、第2の半導体ウェハ
における第1の寸法を算出し、第2の寸法算出手段79
において、第1の寸法算出手段78によって算出された
前記第1の寸法を示す第1の寸法算出情報を用い、シミ
ュレーションによって、前記第2の寸法を算出すること
としたため、製造された半導体ウェハにおける第2の寸
法の正確な値を、短時間で求めることができる。
【0118】さらに、第1の寸法よりも、物理的な測定
に長時間を要する寸法を第2の寸法とすることにより、
第2の寸法の正確な値の検出を、第1の寸法と同等な速
度で行うことが可能となる。
【0119】なお、本発明は、上述の実施の形態に限定
されるものではない。例えば、本形態では、本発明を、
半導体ウェハに形成されたレジストパターンの寸法検出
のために利用する構成としたが、半導体ウェハに形成さ
れた絶縁層、配線層等、その他の寸法を検出するため
に、本発明を適用することとしてもよい。
【0120】次に、本発明における第3の実施の形態に
ついて説明する。本形態は、第1の実施の形態の応用例
であり、最終的に、第1の寸法と第2の寸法との相関関
係を算出する点が第1の実施の形態と相違する。
【0121】図8は、本形態における寸法検出装置90
の機能構成を例示したブロック図である。図8に例示す
るように、寸法検出装置90は、例えば、第1の半導体
ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定することによ
って抽出した第1の寸法の実測値を示す第1の実測値情
報の入力を受け付ける第1の実測値情報入力手段91、
第1の半導体ウェハにおける第1の寸法を決定付ける定
数を示す情報である定数情報の入力を受け付ける定数情
報入力手段92、第1の半導体ウェハにおける第2の寸
法を物理的に測定することによって抽出した第2の寸法
の実測値を示す第2の実測値情報の入力を受け付ける第
2の実測値情報入力手段93、第2の実測値情報入力手
段93において入力された第2の実測値情報を用い、シ
ミュレーションによって、第1の寸法の算出を行う基準
値寸法算出手段94、第1の実測値情報入力手段91に
おいて入力された第1の実測値情報に示される第1の寸
法の実測値と、基準値寸法算出手段94によって求めら
れた第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法誤差関係
情報を生成する寸法誤差関係情報生成手段95、寸法誤
差関係情報生成手段95によって生成された寸法誤差関
係情報を格納する寸法誤差関係情報格納手段96、及び
定数情報入力手段92において入力された定数情報を用
い、シミュレーションによって、半導体ウェハにおける
第1の寸法と第2の寸法との関係を示す寸法相関情報を
算出する寸法相関情報算出手段97を有している。
【0122】図8に例示するように、例えば、第1の実
測値情報入力手段91は、寸法誤差関係情報生成手段9
5と、寸法誤差関係情報生成手段95は、寸法誤差関係
情報格納手段96と、それぞれ情報のやりとりが可能な
ように構成される。また、例えば、第2の実測値情報入
力手段93は、基準値寸法算出手段94と、基準値寸法
算出手段94は、寸法誤差関係情報生成手段95及び定
数情報入力手段92と、それぞれ情報のやりとりが可能
なように構成される。さらに、例えば、寸法相関情報算
出手段97は、寸法誤差関係情報格納手段96及び定数
情報入力手段92と、それぞれ情報のやりとりが可能な
ように構成される。
【0123】なお、寸法検出装置90のハードウェア構
成については、第1の実施の形態と同様であるため、説
明を省略する。次に、本形態における寸法検出装置90
の動作について説明する。
【0124】図9は、本形態における寸法検出装置90
の動作を説明するためのフローチャートである。図9に
例示するように、本形態における寸法検出装置90の処
理ステップは、例えば、第1の半導体ウェハにおける第
1の寸法を物理的に測定することによって抽出した第1
の寸法の実測値を示す第1の実測値情報の入力を受け付
ける第1の実測値情報入力ステップ(ステップS2
1)、第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理的
に測定することによって抽出した第2の寸法の実測値を
示す第2の実測値情報の入力を受け付ける第2の実測値
情報入力ステップ(ステップS22)、第2の実測値情
報入力ステップにおいて入力された第2の実測値情報を
用い、シミュレーションによって、第1の寸法の算出を
行う基準値寸法算出ステップ(ステップS23)、第1
の実測値情報入力ステップにおいて入力された第1の実
測値情報に示される第1の寸法の実測値と、基準値寸法
算出ステップによって求められた第1の寸法の算出値
と、の関係を示す寸法誤差関係情報を生成する寸法誤差
関係情報生成ステップ(ステップS24)、寸法誤差関
係情報生成ステップによって生成された寸法誤差関係情
報を格納する寸法誤差関係情報格納ステップ(ステップ
S25)、定数を示す定数情報の入力を受け付ける定数
情報入力ステップ(ステップS26)、及び定数情報入
力ステップにおいて入力された定数情報を用い、シミュ
レーションによって、半導体ウェハにおける第1の寸法
と第2の寸法との関係を示す寸法相関情報を算出する寸
法相関情報算出ステップ(ステップS27)を有してい
る。以下、各ステップにおける処理の詳細を説明してい
く。
【0125】ステップS21:本ステップでは、例え
ば、第1の実測値情報の入力処理を行う。第1の実施の
形態と同様、第1の実測値情報とは、例えば、第1の半
導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定すること
によって抽出した第1の寸法の実測値を示す情報であ
る。具体的には、例えば、ある半導体ウェハに形成され
たレジストパターンのパターン幅(第1の寸法)の実測
値を示す情報である。ここで、第1の寸法が、半導体ウ
ェハに形成されたレジストパターンのパターン幅である
場合、この第1の寸法の測定は、例えば、走査型電子顕
微鏡、或いはレーザ光を用いた光学的な方法によって行
われることが望ましい。特に、レーザ光を用いた光学的
な方法の場合、その寸法測定の際に、測定対象である半
導体ウェハを真空状態とする必要がないため、測定装置
を簡略化することができるという長所がある。
【0126】測定されたパターン幅等の第1の寸法を示
す第1の実測値情報は、例えば、第1の実施の形態と同
様な方法により、第1の実測値情報入力手段91におい
て入力される。
【0127】第1の実測値情報の入力が終了すると、例
えば、次に、ステップS22に移る。 ステップS22:本ステップでは、例えば、第2の実測
値情報及び定数情報の入力処理を行う。
【0128】第1の実施の形態と同様、第2の実測値情
報とは、例えば、第1の半導体ウェハにおける第2の寸
法を物理的に測定することによって抽出した第2の寸法
の実測値を示す情報である。また、第2の寸法は、例え
ば、第1の寸法よりも高い精度で物理的な測定が可能な
寸法であり、さらに、例えば、第1の寸法よりも、物理
的な測定に長時間を要する寸法である。具体的には、例
えば、第1の寸法が、上述の半導体ウェハに形成された
レジストパターンのパターン幅であった場合、このレジ
ストパターンの膜厚の実測値を示す情報等が、この第2
の実測値情報に該当する。なお、第1の実施の形態と同
様、第2の寸法が、半導体ウェハに形成されたレジスト
パターンの膜厚である場合、この第2の寸法の測定は、
例えば、偏光解析法等の光学的な方法によって行うこと
が望ましい。
【0129】求められた膜厚等の第2の寸法を示す第2
の実測値情報は、例えば、第1の実施の形態と同様な方
法により、第2の実測値情報入力手段93において入力
される。
【0130】また、第1の実施の形態と同様、本ステッ
プにおいて入力される定数情報とは、例えば、第1の半
導体ウェハの寸法を測定する際における固定パラメータ
を示す情報である。具体的には、例えば、光学定数(証
明条件等)や、材質情報(レジストパターンの屈折率情
報等)等を示す情報が、この定数情報に該当する。この
定数情報の入力は、例えば、第2の実測値情報と同様な
方法により、定数情報入力手段92において入力され
る。
【0131】第2の実測値情報及び定数情報の入力が終
了すると、例えば、次に、ステップS23に移る。 ステップS23:本ステップでは、例えば、第2の実測
値情報入力ステップにおいて入力された第2の実測値情
報を用い、シミュレーションによって、第1の寸法の算
出を行う。
【0132】本ステップにおける第1の寸法の算出は、
例えば、第1の実施の形態と同様、所定のシミュレーシ
ョンソフトウェアを用い、基準値寸法算出手段94によ
って行われる。本ステップにおいて使用するシミュレー
ションソフトウェアとしては、例えば、所定のパラメー
タを入力することによって、特定のパラメータ(例え
ば、パターン幅、膜厚等)を算出できるものであれば、
特に制限なく使用できる。このようなシミュレーション
ソフトウェアの具体例としては、例えば、メトロロジア
ソフトウェア等を挙げることができる。
【0133】第1の寸法の算出を行う場合、例えば、ま
ず、基準値寸法算出手段94は、第2の実測値情報入力
手段93において入力された第2の実測値情報、及び定
数情報入力手段92において入力された定数情報を、第
2の実測値情報入力手段93及び定数情報入力手段92
から受け取る。具体的には、例えば、半導体ウェハが有
するレジストパターンの膜厚の実測値を示す情報を、第
2の実測値情報として受け取り、光学定数及び材質情報
等の情報を、定数情報として受け取る。
【0134】第2の実測値情報及び定数情報を受け取っ
た基準値寸法算出手段94は、次に、受け取ったこれら
の情報を用い、シミュレーションによって第1の寸法の
算出を行う。具体的には、例えば、第2の実測値情報と
して受け取った半導体ウェハが有するレジストパターン
の膜厚の実測値を示す情報と、定数情報として受け取っ
た光学定数及び材質情報等の情報とを用い、メトロロジ
アソフトウェアを用い、半導体ウェハが有するレジスト
パターンのパターン幅の算出を行う。
【0135】このように、シミュレーションによって第
1の寸法が算出されると、例えば、次に、ステップS2
4に移る。 ステップS24:本ステップでは、例えば、第1の実測
値情報入力ステップ(ステップS21)において入力さ
れた第1の実測値情報に示される第1の寸法の実測値
と、基準値寸法算出ステップ(ステップS23)によっ
て求められた第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法
誤差関係情報を生成する。具体的には、例えば、第1の
実施の形態と同様、ステップS23でシミュレーション
によって算出された第1の寸法の算出値と、ステップS
21で測定された第1の寸法の実測値とを比較し、第1
の寸法とその測定誤差との関係を寸法誤差関係情報とし
て生成する。
【0136】本ステップにおける寸法誤差関係情報の算
出は、例えば、寸法誤差関係情報生成手段95によって
行われる。寸法誤差関係情報の算出を行う場合、例え
ば、まず、寸法誤差関係情報生成手段95は、ステップ
S21において入力された第1の実測値情報を、第1の
実測値情報入力手段91から、ステップS23において
算出された第1の寸法の算出値を示す情報を、基準値寸
法算出手段94から受け取る。これらの情報を受け取っ
た寸法誤差関係情報生成手段95は、例えば、次に、受
け取った情報を用い、ステップS23でシミュレーショ
ンによって算出された第1の寸法の算出値と、ステップ
S21で測定された第1の寸法の実測値との差を、第1
の寸法ごとに求め、その算出結果(第1の寸法の算出値
と第1の寸法の実測値との差)と第1の寸法値との関係
式を、寸法誤差関係情報として算出する。
【0137】なお、第1の実施の形態と同様、この関係
式には、例えば、固定パラメータ等の定数を変数として
含めることとしてもよく、その他のパラメータを変数と
して含めることとしてもよい。また、第1の寸法の算出
値、及び第1の寸法の実測値のデータ量を増やし、本ス
テップにおいて算出される寸法誤差関係情報の精度を向
上させることとしてもよい。
【0138】寸法誤差関係情報が生成されると、例え
ば、次に、ステップS25に移る。 ステップS25:本ステップでは、例えば、寸法誤差関
係情報生成ステップ(ステップS24)によって生成さ
れた寸法誤差関係情報を格納する。
【0139】第1の実施の形態と同様、本ステップにお
ける寸法誤差関係情報の格納は、例えば、まず、寸法誤
差関係情報生成手段95において生成された寸法誤差関
係情報を寸法誤差関係情報格納手段96に送り、送られ
た寸法誤差関係情報を、この寸法誤差関係情報格納手段
96に格納することによって行われる。
【0140】寸法誤差関係情報の格納が終了すると、例
えば、次に、ステップS26に移る。 ステップS26:本ステップでは、例えば、定数情報の
入力処理を行う。
【0141】本ステップにおける定数情報の入力は、例
えば、ステップS22と同様な方法により、定数情報入
力手段92において行われる。定数情報の入力が終了す
ると、例えば、次に、ステップS27に移る。
【0142】ステップS27:本ステップでは、例え
ば、定数情報入力ステップ(ステップS26)において
入力された定数情報を用い、シミュレーションによっ
て、半導体ウェハにおける第1の寸法と第2の寸法との
関係を示す寸法相関情報を算出する。
【0143】寸法相関情報とは、例えば、半導体ウェハ
における第1の寸法と第2の寸法との関係を示す関係式
等の情報を意味する。ここで、第1の寸法と第2の寸法
との関係とは、例えば、第2の寸法と、測定誤差を含め
た第1の寸法との関係、或いは、第2の寸法と、測定誤
差を含まない第1の寸法との関係を意味する。
【0144】本ステップでは、例えば、使用者の選択に
応じ、寸法相関情報算出手段97において、この第2の
寸法と、測定誤差を含めた第1の寸法との関係を示す寸
法相関情報、或いは、第2の寸法と、測定誤差を含まな
い第1の寸法との関係を示す寸法相関情報の算出を行
う。
【0145】例えば、本ステップにおいて、第2の寸法
と、測定誤差を含めた第1の寸法との関係を示す寸法相
関情報の算出を行う場合、寸法相関情報算出手段97
は、まず、寸法誤差関係情報格納手段96に格納されて
いる寸法誤差関係情報、及び定数情報入力手段92にお
いて入力された定数情報を、寸法誤差関係情報格納手段
96或いは定数情報入力手段92から取得する。これら
の情報を取得した寸法相関情報算出手段97は、例え
ば、まず、取得した定数情報を用い、シミュレーション
によって、第2の寸法と、測定誤差を含めない第1の寸
法との関係を示す寸法相関情報の算出を行う。具体的に
は、例えば、取得した光学定数、材質情報等を用い、メ
トロロジアソフトウェア等によって、レジストパターン
の膜厚と、測定誤差を含めないレジストパターンのパタ
ーン幅との関係を示す関係式の算出を行う。この関係式
が算出されると、例えば、次に、算出された関係式と、
取得した寸法誤差関係情報とを用い、計算によって、第
2の寸法と、測定誤差を含めた第1の寸法との関係を示
す寸法相関情報の算出を行う。具体的には、例えば、レ
ジストパターンの膜厚と、測定誤差を含めたレジストパ
ターンのパターン幅との関係を示す関係式を、寸法相関
情報として算出する。
【0146】このように算出された第2の寸法と測定誤
差を含めた第1の寸法との関係を示す寸法相関情報を用
いることにより、第1の寸法の実測値と、第2の寸法と
の関係を知ることが可能となり、製造プロセスの最適化
等の作業を簡易化することが可能となる。
【0147】また、例えば、本ステップにおいて、第2
の寸法と、測定誤差を含めない第1の寸法との関係を示
す寸法相関情報の算出を行う場合、寸法相関情報算出手
段97は、まず、定数情報入力手段92において入力さ
れた定数情報を、定数情報入力手段92から取得する。
これらの情報を取得した寸法相関情報算出手段97は、
例えば、取得した定数情報を用い、シミュレーションに
よって、第2の寸法と、測定誤差を含めない第1の寸法
との関係を示す寸法相関情報の算出を行う。具体的に
は、例えば、取得した光学定数、材質情報等を用い、メ
トロロジアソフトウェア等によって、レジストパターン
の膜厚と、測定誤差を含めないレジストパターンのパタ
ーン幅との関係を示す関係式を、寸法相関情報として算
出する。
【0148】このように算出された第2の寸法と測定誤
差を含めない第1の寸法との関係を示す寸法相関情報を
用いることにより、第1の寸法と、第2の寸法との関係
を知ることが可能となる。
【0149】なお、本発明は、上述の実施の形態に限定
されるものではない。例えば、本形態では、本発明を、
半導体ウェハに形成されたレジストパターンの寸法間に
おける相関関係を検出するために利用する構成とした
が、半導体ウェハに形成された絶縁層、配線層等、その
他の寸法間における相関関係を検出するために本発明を
適用することとしてもよい。
【0150】また、上述の第1から第3の実施の形態に
おける各処理機能は、コンピュータによって実現するこ
とができる。その場合、寸法検出装置1、70、90が
有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供さ
れる。そのプログラムをコンピュータで実行することに
より、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処
理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読みと
り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピ
ュータで読みとり可能な記録媒体としては、磁気記録装
置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどが
ある。磁気記録装置には、ハードディスク装置(HD
D)、フレキシブルディスク(FD)、磁気テープなど
がある。光ディスクには、DVD(Digital V
ersatile Disc)、DVD−RAM(Ra
ndom Access Memory)、CD−RO
M(Compact Disc Read Only
Memory)、CD−R(Recordable)/
RW(ReWritable)などがある。光磁気記録
媒体には、MO(Magneto−Opticaldi
sc)などがある。
【0151】プログラムを流通させる場合には、例え
ば、そのプログラムが記録されたDVD、CD−ROM
などの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラム
をサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネッ
トワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピ
ュータにそのプログラムを転送することもできる。
【0152】プログラムを実行するコンピュータは、例
えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくは
サーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己
の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己
の記憶装置からプログラムを読みとり、プログラムに従
った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記
録媒体から直接プログラムを読みとり、そのプログラム
に従った処理を実行することもできる。また、コンピュ
ータは、サーバコンピュータからプログラムが転送され
る毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実
行することもできる。
【0153】
【発明の効果】以上説明したように本発明の寸法検出装
置では、第1の実測値情報入力手段において、第1の半
導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定すること
によって抽出した第1の寸法の実測値を示す第1の実測
値情報の入力を受け付け、第2の実測値情報入力手段に
よって、第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理
的に測定することによって抽出した第2の寸法の実測値
を示す第2の実測値情報の入力を受け付け、基準値寸法
算出手段によって、第2の実測値情報入力手段において
入力された第2の実測値情報を用い、シミュレーション
によって、第1の寸法の算出を行い、寸法誤差関係情報
生成手段によって、第1の実測値情報入力手段において
入力された第1の実測値情報に示される第1の寸法の実
測値と、基準値寸法算出手段によって求められた第1の
寸法の算出値と、の関係を示す寸法誤差関係情報を生成
し、第3の実測値情報入力手段において、第2の半導体
ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定することによ
って抽出した第1の寸法の実測値を示す第3の実測値情
報の入力を受け付け、第1の寸法算出手段によって、寸
法誤差関係情報生成手段によって生成された寸法誤差関
係情報と、第3の実測値情報入力手段において入力され
た第3の実測値情報とを用い、第2の半導体ウェハにお
ける第1の寸法を算出することとしたため、半導体ウェ
ハの寸法を、高精度で算出することが可能となる。
【0154】また、本発明の寸法検出装置では、第1の
実測値情報入力手段において、第1の半導体ウェハにお
ける第1の寸法を物理的に測定することによって抽出し
た第1の寸法の実測値を示す第1の実測値情報の入力を
受け付け、第2の実測値情報入力手段によって、第1の
半導体ウェハにおける第2の寸法を物理的に測定するこ
とによって抽出した第2の寸法の実測値を示す第2の実
測値情報の入力を受け付け、基準値寸法算出手段によっ
て、第2の実測値情報入力手段において入力された第2
の実測値情報を用い、シミュレーションによって、第1
の寸法の算出を行い、寸法誤差関係情報生成手段によっ
て、第1の実測値情報入力手段において入力された第1
の実測値情報に示される第1の寸法の実測値と、基準値
寸法算出手段によって求められた第1の寸法の算出値
と、の関係を示す寸法誤差関係情報を生成し、第3の実
測値情報入力手段において、第2の半導体ウェハにおけ
る第1の寸法を物理的に測定することによって抽出した
第1の寸法の実測値を示す第3の実測値情報の入力を受
け付け、第1の寸法算出手段によって、寸法誤差関係情
報生成手段によって生成された寸法誤差関係情報と、第
3の実測値情報入力手段において入力された第3の実測
値情報とを用い、第2の半導体ウェハにおける第1の寸
法を算出することとしたため、半導体ウェハの寸法を、
短時間で求めることができる。
【0155】さらに、本発明の寸法検出方法では、第1
の実測値情報入力ステップにおいて、第1の半導体ウェ
ハにおける第1の寸法を物理的に測定することによって
抽出した第1の寸法の実測値を示す第1の実測値情報の
入力を受け付け、第2の実測値情報入力ステップによっ
て、第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理的に
測定することによって抽出した第2の寸法の実測値を示
す第2の実測値情報の入力を受け付け、基準値寸法算出
ステップによって、第2の実測値情報入力ステップにお
いて入力された第2の実測値情報を用い、シミュレーシ
ョンによって、第1の寸法の算出を行い、寸法誤差関係
情報生成ステップによって、第1の実測値情報入力ステ
ップにおいて入力された第1の実測値情報に示される第
1の寸法の実測値と、基準値寸法算出ステップによって
求められた第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法誤
差関係情報を生成し、第3の実測値情報入力ステップに
おいて、第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理
的に測定することによって抽出した第1の寸法の実測値
を示す第3の実測値情報の入力を受け付け、第1の寸法
算出ステップによって、寸法誤差関係情報生成ステップ
によって生成された寸法誤差関係情報と、第3の実測値
情報入力ステップにおいて入力された第3の実測値情報
とを用い、第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を算
出することとしたため、半導体ウェハの寸法を、高精度
で算出することが可能となる。
【0156】また、本発明の寸法検出方法では、第1の
実測値情報入力ステップにおいて、第1の半導体ウェハ
における第1の寸法を物理的に測定することによって抽
出した第1の寸法の実測値を示す第1の実測値情報の入
力を受け付け、第2の実測値情報入力ステップによっ
て、第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理的に
測定することによって抽出した第2の寸法の実測値を示
す第2の実測値情報の入力を受け付け、基準値寸法算出
ステップによって、第2の実測値情報入力ステップにお
いて入力された第2の実測値情報を用い、シミュレーシ
ョンによって、第1の寸法の算出を行い、寸法誤差関係
情報生成ステップによって、第1の実測値情報入力ステ
ップにおいて入力された第1の実測値情報に示される第
1の寸法の実測値と、基準値寸法算出ステップによって
求められた第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法誤
差関係情報を生成し、第3の実測値情報入力ステップに
おいて、第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理
的に測定することによって抽出した第1の寸法の実測値
を示す第3の実測値情報の入力を受け付け、第1の寸法
算出ステップによって、寸法誤差関係情報生成ステップ
によって生成された寸法誤差関係情報と、第3の実測値
情報入力ステップにおいて入力された第3の実測値情報
とを用い、第2の半導体ウェハにおける第1の寸法を算
出することとしたため、半導体ウェハの寸法を、短時間
で求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】寸法検出装置の機能構成を例示したブロック図
である。
【図2】寸法検出装置のハードウェア構成を例示したブ
ロック図である。
【図3】寸法検出装置の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
【図4】レーザ光を用いた光学的な方法によって、半導
体ウェハのレジストパターンのパターン幅を測定するパ
ターン幅測定装置の構成を例示した概念図である。
【図5】偏光解析法によって半導体ウェハのレジストパ
ターンの膜厚を測定する膜厚測定装置の構成を例示した
概念図である。
【図6】寸法検出装置の機能構成を例示したブロック図
である。
【図7】寸法検出装置の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
【図8】寸法検出装置の機能構成を例示したブロック図
である。
【図9】寸法検出装置の動作を説明するためのフローチ
ャートである。
【図10】偏光解析法によって、レジストパターンの膜
厚測定を行う膜厚測定装置を例示した概念図である。
【符号の説明】
1、70、90…寸法検出装置、2、71、91…第1
の実測値情報入力手段、3、72、92…定数情報入力
手段、4、73、93…第2の実測値情報入力手段、
5、74、94…基準値寸法算出手段、6、75、95
…寸法誤差関係情報生成手段、9、78…第1の寸法算
出手段、79…第2の寸法算出手段、97…寸法誤差情
報算出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA22 AA30 CC20 DD03 FF04 GG05 GG06 HH12 JJ03 JJ08 JJ26 LL35 LL36 QQ17 QQ23 2F069 AA46 AA49 BB15 BB40 CC07 DD15 EE23 GG04 GG07 QQ05 QQ10

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウェハの寸法検出を行う寸法検出
    装置において、 第1の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定
    することによって抽出した前記第1の寸法の実測値を示
    す第1の実測値情報の入力を受け付ける第1の実測値情
    報入力手段と、 前記第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理的に
    測定することによって抽出した前記第2の寸法の実測値
    を示す第2の実測値情報の入力を受け付ける第2の実測
    値情報入力手段と、 前記第2の実測値情報入力手段において入力された前記
    第2の実測値情報を用い、シミュレーションによって、
    前記第1の寸法の算出を行う基準値寸法算出手段と、 前記第1の実測値情報入力手段において入力された前記
    第1の実測値情報に示される前記第1の寸法の実測値
    と、前記基準値寸法算出手段によって求められた前記第
    1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法誤差関係情報を
    生成する寸法誤差関係情報生成手段と、 第2の半導体ウェハにおける前記第1の寸法を物理的に
    測定することによって抽出した前記第1の寸法の実測値
    を示す第3の実測値情報の入力を受け付ける第3の実測
    値情報入力手段と、 前記寸法誤差関係情報生成手段によって生成された前記
    寸法誤差関係情報と、前記第3の実測値情報入力手段に
    おいて入力された前記第3の実測値情報とを用い、前記
    第2の半導体ウェハにおける前記第1の寸法を算出する
    第1の寸法算出手段と、 を有することを特徴とする寸法検出装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の実測値情報は、 光学的な方法によって測定された前記第1の半導体ウェ
    ハにおける前記第1の寸法の実測値を示す情報であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の寸法検出装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の寸法は、 前記半導体ウェハのパターン幅であることを特徴とする
    請求項1記載の寸法検出装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の寸法は、 前記第1の寸法よりも高い精度で物理的な測定が可能な
    寸法であることを特徴とする請求項1記載の寸法検出装
    置。
  5. 【請求項5】 前記第1の寸法算出手段によって算出さ
    れた前記第1の寸法を示す第1の寸法算出情報を用い、
    シミュレーションによって、前記第2の寸法を算出する
    第2の寸法算出手段を、 さらに有することを特徴とする請求項1記載の寸法検出
    装置。
  6. 【請求項6】 前記第2の寸法算出手段によって算出さ
    れる前記第2の寸法は、 前記第1の寸法よりも、物理的な測定に長時間を要する
    寸法であることを特徴とする請求項5記載の寸法検出装
    置。
  7. 【請求項7】 半導体ウェハの寸法検出を行う寸法検出
    装置において、 定数を示す定数情報の入力を受け付ける定数情報入力手
    段と、 前記定数情報入力手段において入力された前記定数情報
    を用い、シミュレーションによって、前記半導体ウェハ
    における第1の寸法と第2の寸法との関係を示す寸法相
    関情報を算出する寸法相関情報算出手段と、 を有することを特徴とする寸法検出装置。
  8. 【請求項8】 半導体ウェハの寸法検出を行う寸法検出
    方法において、 第1の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定
    することによって抽出した前記第1の寸法の実測値を示
    す第1の実測値情報の入力を受け付ける第1の実測値情
    報入力ステップと、 前記第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理的に
    測定することによって抽出した前記第2の寸法の実測値
    を示す第2の実測値情報の入力を受け付ける第2の実測
    値情報入力ステップと、 前記第2の実測値情報入力ステップにおいて入力された
    前記第2の実測値情報を用い、シミュレーションによっ
    て、前記第1の寸法の算出を行う基準値寸法算出ステッ
    プと、 前記第1の実測値情報入力ステップにおいて入力された
    前記第1の実測値情報に示される前記第1の寸法の実測
    値と、前記基準値寸法算出ステップによって求められた
    前記第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法誤差関係
    情報を生成する寸法誤差関係情報生成ステップと、 第2の半導体ウェハにおける前記第1の寸法を物理的に
    測定することによって抽出した前記第1の寸法の実測値
    を示す第3の実測値情報の入力を受け付ける第3の実測
    値情報入力ステップと、 前記寸法誤差関係情報生成ステップによって生成された
    前記寸法誤差関係情報と、前記第3の実測値情報入力ス
    テップにおいて入力された前記第3の実測値情報とを用
    い、前記第2の半導体ウェハにおける前記第1の寸法を
    算出する第1の寸法算出ステップと、 を有することを特徴とする寸法検出方法。
  9. 【請求項9】 前記第1の寸法は、前記半導体ウェハの
    パターン幅であることを特徴とする請求項8記載の寸法
    検出方法。
  10. 【請求項10】 前記第2の寸法は、 前記第1の寸法よりも高い精度で物理的な測定が可能な
    寸法であることを特徴とする請求項8記載の寸法検出方
    法。
  11. 【請求項11】 前記第1の寸法算出ステップによって
    算出された前記第1の寸法を示す第1の寸法算出情報を
    用い、シミュレーションによって、前記第2の寸法を算
    出する第2の寸法算出ステップを、 さらに有することを特徴とする請求項8記載の寸法検出
    方法。
  12. 【請求項12】 前記第2の寸法算出ステップによって
    算出される前記第2の寸法は、 前記第1の寸法よりも、物理的な測定に長時間を要する
    寸法であることを特徴とする請求項11記載の寸法検出
    方法。
  13. 【請求項13】 コンピュータに、 第1の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定
    することによって抽出した前記第1の寸法の実測値を示
    す第1の実測値情報の入力を受け付ける第1の実測値情
    報入力ステップと、 前記第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理的に
    測定することによって抽出した前記第2の寸法の実測値
    を示す第2の実測値情報の入力を受け付ける第2の実測
    値情報入力ステップと、 前記第2の実測値情報入力ステップにおいて入力された
    前記第2の実測値情報を用い、シミュレーションによっ
    て、前記第1の寸法の算出を行う基準値寸法算出ステッ
    プと、 前記第1の実測値情報入力ステップにおいて入力された
    前記第1の実測値情報に示される前記第1の寸法の実測
    値と、前記基準値寸法算出ステップによって求められた
    前記第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法誤差関係
    情報を生成する寸法誤差関係情報生成ステップと、 第2の半導体ウェハにおける前記第1の寸法を物理的に
    測定することによって抽出した前記第1の寸法の実測値
    を示す第3の実測値情報の入力を受け付ける第3の実測
    値情報入力ステップと、 前記寸法誤差関係情報生成ステップによって生成された
    前記寸法誤差関係情報と、前記第3の実測値情報入力ス
    テップにおいて入力された前記第3の実測値情報とを用
    い、前記第2の半導体ウェハにおける前記第1の寸法を
    算出する第1の寸法算出ステップと、 を実行させるためのプログラム。
  14. 【請求項14】 コンピュータに、 前記第1の寸法算出ステップによって算出された前記第
    1の寸法を示す第1の寸法算出情報を用い、シミュレー
    ションによって、前記第2の寸法を算出する第2の寸法
    算出ステップをさらに実行させるための請求項13記載
    のプログラム。
  15. 【請求項15】 コンピュータに、 第1の半導体ウェハにおける第1の寸法を物理的に測定
    することによって抽出した前記第1の寸法の実測値を示
    す第1の実測値情報の入力を受け付ける第1の実測値情
    報入力ステップと、 前記第1の半導体ウェハにおける第2の寸法を物理的に
    測定することによって抽出した前記第2の寸法の実測値
    を示す第2の実測値情報の入力を受け付ける第2の実測
    値情報入力ステップと、 前記第2の実測値情報入力ステップにおいて入力された
    前記第2の実測値情報を用い、シミュレーションによっ
    て、前記第1の寸法の算出を行う基準値寸法算出ステッ
    プと、 前記第1の実測値情報入力ステップにおいて入力された
    前記第1の実測値情報に示される前記第1の寸法の実測
    値と、前記基準値寸法算出ステップによって求められた
    前記第1の寸法の算出値と、の関係を示す寸法誤差関係
    情報を生成する寸法誤差関係情報生成ステップと、 第2の半導体ウェハにおける前記第1の寸法を物理的に
    測定することによって抽出した前記第1の寸法の実測値
    を示す第3の実測値情報の入力を受け付ける第3の実測
    値情報入力ステップと、 前記寸法誤差関係情報生成ステップによって生成された
    前記寸法誤差関係情報と、前記第3の実測値情報入力ス
    テップにおいて入力された前記第3の実測値情報とを用
    い、前記第2の半導体ウェハにおける前記第1の寸法を
    算出する第1の寸法算出ステップと、 を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ
    読みとり可能な記録媒体。
  16. 【請求項16】 コンピュータに、 前記第1の寸法算出ステップによって算出された前記第
    1の寸法を示す第1の寸法算出情報を用い、シミュレー
    ションによって、前記第2の寸法を算出する第2の寸法
    算出ステップをさらに実行させるための請求項14記載
    のプログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記
    録媒体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005257475A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Horiba Ltd 測定方法、解析方法、測定装置、解析装置、エリプソメータ及びコンピュータプログラム
JP2010281838A (ja) * 2010-09-21 2010-12-16 Horiba Ltd 測定方法、解析方法、測定装置、及びコンピュータプログラム

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JP2010281838A (ja) * 2010-09-21 2010-12-16 Horiba Ltd 測定方法、解析方法、測定装置、及びコンピュータプログラム

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