JP2003269943A - プロファイルの測定方法、エッチングばらつき予測方法および測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測長ＳＥＭにおいて、複数の閾値でレジスト
パターン幅を測定し、レジストプロファイルの違いを検
知し、エッチング後の寸法ばらつきを未然に予測または
低減することができ、製品の品質向上および製造歩留ま
りを向上させることができるプロファイルの測定方法、
エッチングばらつき予測方法および測定装置を提供する
こと。 【解決手段】 複数の位置で、測定対象となるレジスト
パターンの線幅を、第１および第２の閾値でそれぞれ測
定する測長用走査型電子顕微鏡１０を持つエッチングば
らつき予測装置である。この装置は、レジストパターン
の複数の位置で測定した第１の閾値での測定結果におけ
る第１ばらつき範囲を算出し、第２の閾値での測定結果
における第２ばらつき範囲を算出する。そして、第１ば
らつき範囲と第２ばらつき範囲を算術処理して、レジス
トパターンを用いてエッチングした後の寸法ばらつきを
予測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロファイルの測
定方法、エッチングばらつき予測方法および測定装置に
係り、さらに詳しくは、半導体製造フォトリソグラフィ
プロセスにおけるレジストプロファイルの測定方法、エ
ッチングばらつき予測方法および測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造プロセスにおいては、
その性能や信頼性を確保し、製造歩留まりの向上などを
図るために、たとえばフォトレジスト膜の種類の変更
時、フォトレジスト膜の成膜条件の変更時、フォトリソ
グラフィ工程での露光条件の変更時などの種々の場合
に、レジスト膜のパターン幅を測定する必要が生じる。

【０００３】このようなパターン幅の測定は、測長用走
査型電子顕微鏡（以下、単に、測長ＳＥＭとも言う）に
より行われている。

【０００４】一方、パターンの微細化に伴い、製品にお
いて達成すべきパターン幅のばらつきの値は小さくなっ
てきており、より感度の高い測定方法および測定装置が
求められている。

【０００５】従来では、測長ＳＥＭを用いて、レジスト
パターンの線幅を測定する場合には、測長ＳＥＭのフォ
ーカスの閾値を、たとえば５０％に固定してパターンの
線幅を測定している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、測長ＳＥＭ
のフォーカスの閾値を１点に固定して測定したのでは、
レジストパターンの断面形状プロファイルの違いを検出
することはできない。すなわち、異なるプロファイルの
レジストパターンを、同じ断面幅のレジストパターンで
あると誤認する場合があった。レジストパターンの線幅
が、比較的に微細ではない場合には、レジストパターン
のプロファイルの違いは、たとえばドライエッチング後
の寸法変換差のばらつきに、それほど影響しない。

【０００７】しかしながら、パターンの微細化に伴い、
レジストパターンのプロファイルの違いが、エッチング
後の寸法変換差のばらつきに大きく影響することが、本
発明者等により見出された。すなわち、従来では、測長
ＳＥＭのフォーカスの閾値を１点に固定して測定してい
たため、レジストパターンのプロファイルの違いを検出
することができない。このため、プロファイルの違いに
よって発生するエッチング後のばらつきを、エッチング
前のフォトリソグラフィ段階で予測することができず、
製品ばらつきを低減することが困難であった。このこと
は、製品の製造歩留まり向上を低迷させてしまう。

【０００８】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、測長ＳＥＭにおいて、複数の閾値でレジストパター
ン幅を測定し、レジストプロファイルの違いを検知し、
エッチング後の寸法ばらつきを未然に予測または低減す
ることができ、製品の品質向上および製造歩留まりを向
上させることができるプロファイルの測定方法、エッチ
ングばらつき予測方法および測定装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るプロファイルの測定方法は、測定対象
となるパターンの線幅を、複数の閾値で、測長用走査型
電子顕微鏡を用いて測定する工程と、前記複数の閾値で
各々求められた線幅からパターンのプロファイルを算出
する工程とを有する。好ましくは、前記パターンのプロ
ファイルが、レジストパターンの断面形状である。

【００１０】本発明に係る測定装置は、測定対象となる
パターンの線幅を、複数の閾値で測定する測長用走査型
電子顕微鏡と、前記複数の閾値で各々求められた線幅か
らパターンのプロファイルを算出する算出手段とを有す
る。

【００１１】本発明に係る測定方法および測定装置で
は、測定対象となるパターンの線幅を、複数の閾値で、
測長用走査型電子顕微鏡を用いて測定するため、たとえ
ばレジストパターンなどのパターンの断面プロファイル
を検出することができる。そのため、パターンの断面形
状を定量化することが可能になり、パターンの断面形状
の改善に寄与し、製品の製造歩留まりを向上させること
ができる。

【００１２】また、パターンの複数位置で、パターンの
プロファイルを検出することで、パターンのプロファイ
ルの違いを認識することができる。その結果、たとえば
プロファイルの違いによるエッチング後の寸法ばらつき
を実験的に把握しておけば、プロファイルの違いによる
エッチング後の寸法ばらつきを容易且つ正確に予測する
ことができる。エッチング後の寸法ばらつきを正確に予
測することができれば、エッチングを行う前のフォトリ
ソグラフィ工程において、たとえばドライエッチング後
の寸法ばらつきを低減することができ、製造歩留まりの
低減に寄与し、製品の品質向上につながる。

【００１３】本発明に係るエッチングばらつき予測方法
は、複数の位置で、測定対象となるレジストパターンの
線幅を、測長用走査型電子顕微鏡を用いて第１の閾値で
測定する工程と、前記レジストパターンの複数の位置で
測定した第１の閾値での測定結果における第１ばらつき
範囲を算出する工程と、複数の位置で、測定対象となる
レジストパターンの線幅を、測長用走査型電子顕微鏡を
用いて第２の閾値で測定する工程と、前記レジストパタ
ーンの複数の位置で測定した第２の閾値での測定結果に
おける第２ばらつき範囲を算出する工程と、前記第１ば
らつき範囲と前記第２ばらつき範囲を算術処理して、前
記レジストパターンを用いてエッチングした後の寸法ば
らつきを予測する工程とを有する。

【００１４】本発明に係るばらつき予測装置は、複数の
位置で、測定対象となるレジストパターンの線幅を、第
１および第２の閾値でそれぞれ測定する測長用走査型電
子顕微鏡と、前記レジストパターンの複数の位置で測定
した第１の閾値での測定結果における第１ばらつき範囲
を算出する第１ばらつき範囲算出手段と、前記レジスト
パターンの複数の位置で測定した第２の閾値での測定結
果における第２ばらつき範囲を算出する第２ばらつき範
囲測定手段と、前記第１ばらつき範囲と前記第２ばらつ
き範囲を算術処理して、前記レジストパターンを用いて
エッチングした後の寸法ばらつきを予測する予測手段と
を有する。

【００１５】好ましくは、前記算術処理が平均値算出処
理である。好ましくは、本発明の予測方法は、複数の位
置で、測定対象となる前記レジストパターンの線幅を、
測長用走査型電子顕微鏡を用いて第３以降の閾値で測定
する工程と、前記レジストパターンの複数の位置で測定
した第３以降の閾値での測定結果における第３以降のば
らつき範囲を算出する工程と、前記第１ばらつき範囲か
ら前記第３以降のばらつき範囲までを算術処理して、前
記レジストパターンを用いてエッチングした後の寸法ば
らつきを予測する工程とを有する。

【００１６】本発明の予測方法によれば、微細なレジス
トパターンであったとしても、エッチング前のフォトリ
ソグラフィ工程において、エッチング後の寸法ばらつき
を容易且つ正確に予測することができる。エッチング後
の寸法ばらつきを正確に予測することができれば、エッ
チングを行う前のフォトリソグラフィ工程において、た
とえばドライエッチング後の寸法ばらつきを低減するこ
とができ、製造歩留まりの低減に寄与し、製品の品質向
上につながる。

【００１７】好ましくは、前記測長用走査型電子顕微鏡
による測定結果の二次電子波形におけるレジストパター
ンの底部幅に相当する位置を閾値＝０％とし、レジスト
パターンの頂部幅に相当する位置を閾値＝トップとし、
二次電子波形における二つのピーク間に相当する位置を
閾値＝１００％とし、前記第１の閾値が５０％であり、
前記第２の閾値がトップである。

【００１８】あるいは、好ましくは、前記測長用走査型
電子顕微鏡による測定結果の二次電子波形におけるレジ
ストパターンの底部幅に相当する位置を閾値＝０％と
し、レジストパターンの頂部幅に相当する位置を閾値＝
トップとし、二次電子波形における二つのピーク間に相
当する位置を閾値＝１００％とし、前記第１の閾値が０
〜１００％の間であり、前記第２の閾値がトップであ
る。

【００１９】第１の閾値および第２の閾値を、前記の値
に設定することで、エッチング後の寸法ばらつきを、事
前に、さらに正確に予測することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面に示す実施
形態に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係
る測長ＳＥＭの概略図、図２（Ａ）は測長ＳＥＭの測定
結果を平面的に図示した概略図、図２（Ｂ）は図２
（Ａ）に対応するレジストパターンの断面プロファイル
図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）に対応する測長ＳＥＭにお
ける二次電子波形図、図３（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ異
なる断面プロファイルのレジストパターンを測長ＳＥＭ
を用いて同じ閾値で測定した結果を平面的に図示した概
略図、図４は図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す断面プロファイ
ルのレジストパターンを測長ＳＥＭを用いて異なる閾値
で測定した場合の測定パターン幅と閾値との関係を示す
グラフ、図５は本発明の一実施形態に係るエッチングば
らつき予測方法のフローチャート図である。

【００２１】まず、図１に基づき、測長ＳＥＭ１０につ
いて説明する。測長ＳＥＭ１０は、電子銃１２と、電子
銃１２から放出された電子ビームを収束させる光学系１
４と、二次電子検出器１６と、表示装置１８と、ウエハ
を載置してＸ−Ｙ面で自在に移動するＸＹステージ２０
と、ウエハをアライメントするアライメント系２４とを
備えている。

【００２２】光学系１４は、電子銃１２から出射された
電子ビームを収束する収束レンズ２６と、ウエハ上に電
子ビームの焦点を結ぶ対物レンズ２８と、電子ビームの
軌道を曲げてウエハ上を一次元又は二次元走査させる偏
向器３０とから構成されている。二次電子検出器１６
は、ウエハ上で反射した二次電子を検出し、電気信号に
変換した後、増幅処理を行い、次いでＣＲＴ等の表示装
置１８に輝度変調信号或いは偏向信号として出力する。
電子ビームによるウエハ面上走査と同期して表示装置１
８の画面を走査し、輝度信号を二次電子信号で変調する
ことにより、表示装置１８の画面上にＳＥＭ像を形成す
ることができる。

【００２３】アライメント系２４は、ＸＹステージ２０
を駆動する駆動モータ３２と、ウエハ上の位置決めマー
クを観測する光学顕微鏡３４と、光学顕微鏡３４で観測
した位置決めマークの像を撮像する撮像装置３６と、撮
像装置３６で撮像した位置決めマークの画像に基づいて
駆動モータ３２の動作を制御してＸＹステージ２０を移
動する制御装置３８とを備えている。二次電子検出器１
６、ＸＹステージ２０及び駆動モータ３２は、密閉型筐
体４０内に収容されている。

【００２４】ウエハＷの表面に形成されたレジストパタ
ーンの測長を行うには、まず、ＸＹステージ上にウエハ
Ｗをローディングする。次いで、ウエハＷ上の位置決め
マークを光学顕微鏡によって観測しつつＸＹステージを
移動してウエハのアライメントを行い、ＸＹステージを
移動して、測長目的のパターンの存在する露光ショット
領域に測長ＳＥＭの電子ビームの焦点が来るように、ウ
エハを位置決めする。

【００２５】次に、自動測長ファイルに登録してある規
格値を使用して、アドレッシングを行う。アドレッシン
グとは、低倍率、例えば５，０００倍から２０，０００
倍の低倍率で画像を拡大して測長対象のパターンを探索
することを言う。ここで、像質レベルとは、画像のコン
トラスト等のレベルを言い、像質レベルの規格値とは、
アドレッシングまたは測長する際の画像に要求される像
質レベルを言い、自動測長ファイルとは、測長を自動的
に行う際、使用するファイルであって、アドレッシング
および測長点の画像や座標を登録することによって、自
動測長ファイルを作成することができる。次に、自動測
長ファイルに登録したパラメータ値、例えば像質レベル
の規格値等を用いて、測長対象のパターンの測長点を検
出する。表示装置の画面上で、自動測長ファイルに登録
した位置に測長カーソルを表示させ、測長点の自動測長
を行う。測長点の自動測長の際の倍率は、通常、１０
０，０００倍程度である。

【００２６】たとえば図２（Ｂ）に示すレジストパター
ンの断面プロファイル５０を、図１に示す測長ＳＥＭで
測定し、表示装置１８に表示すると、図２（Ａ）に示す
画像が得られる。図２（Ａ）において、中央部の線幅パ
ターン６０が、プロファイル５０の頂部５２の幅に対応
し、その両側の白抜きパターン６２が、プロファイル５
０の傾斜部に対応し、それらの両側の黒パターン６４
が、プロファイル５０が無い部分５４に対応している。
また、測長ＳＥＭ１０では、図２（Ｃ）に示すように、
レジストパターンの断面プロファイル５０に対応する二
次電子ビーム波形７０が得られる。波形７０におけるプ
ロファイル５０の底部幅に相当する位置が閾値Ｔ＝０％
と定義され、プロファイル５０の頂部幅に相当する位置
を閾値Ｔ＝トップと定義され、二次電子波形における二
つのピーク７２間に相当する位置を閾値Ｔ＝１００％と
定義される。

【００２７】従来では、図２（Ｂ）に示すレジストパタ
ーンの線幅を測定する場合には、閾値Ｔを、３０％〜７
０％の間の値、たとえば５０％に設定して、その線幅を
測定している。ところが、異なる断面プロファイルのレ
ジストパターンサンプルを、たとえば３種類だけ準備し
たとしても、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すように、測
長ＳＥＭ１０の画面上からは、ほとんど区別できない。
また、下記の表１に示すように、閾値３０％、５０％お
よび７０％にて、図３に示すプロファイル１〜３の線幅
を測長ＳＥＭで測定しても、断面プロファイルの違い
を、ほとんど検出できないことが明らかである。

【００２８】特に、表１に示すように、閾値３０％、５
０％および７０％では、各プロファイル１〜３間のばら
つき範囲は、０．０〜３．９ｎｍの範囲であり、次の表
２に示す実測寸法変換差のばらつき範囲１８．０ｎｍと
著しく異なり、エッチング後の寸法ばらつきの予測がで
きていないことが明らかである。なお、表２における実
測寸法変換差は、プロファイル１〜３のレジストパター
ンを用いて、実際にドライエッチングを行い、その前後
における寸法変換差を、測長ＳＥＭで計測した結果であ
る。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】 そこで、本実施形態では、以下に示す手法を採用するこ
とにより、各レジストパターンの断面プロファイルを正
確に測定することができると共に、エッチング工程前の
フォトリソグラフィ工程で、エッチング後の寸法ばらつ
きを簡易且つ正確に予測することができる。

【００３１】本実施形態では、各プロファイル１〜３の
レジストパターンの線幅を、測長ＳＥＭを用いて単一の
閾値で測定するのではなく、表１および図４に示すよう
に、複数の閾値３０％、５０％、７０％、１００％およ
びトップの位置において、線幅を測定する。

【００３２】このように、測長ＳＥＭ１０を用いて、複
数の閾値において、線幅ＣＤを測定することで、図４に
示すように、各プロファイル１〜３のレジストパターン
の断面プロファイルの違いを確認することができる。各
プロファイル１〜３におけるレジストパターンの断面プ
ロファイルの算出は、測長ＳＥＭ１０を用いて、複数の
閾値において、線幅ＣＤを測定し、各閾値ＣＤ毎の線幅
を、図４に示すようにプロットすることで求められる。
その算出は、たとえば図１に示す測長ＳＥＭ１０に接続
してある測定制御装置（コンピュータ）１００により実
行される。

【００３３】本実施形態では、たとえばプロファイルの
違いによるエッチング後の寸法ばらつきを実験的に把握
しておけば、プロファイルの違いによるエッチング後の
寸法ばらつきを容易且つ正確に予測することができる。
エッチング後の寸法ばらつきを正確に予測することがで
きれば、エッチングを行う前のフォトリソグラフィ工程
において、たとえばドライエッチング後の寸法ばらつき
を低減することができ、製造歩留まりの低減に寄与し、
製品の品質向上につながる。

【００３４】また、本実施形態では、図５に示すアルゴ
リズムを採用し、このアルゴリズムを、図１に示す測長
ＳＥＭ１０に接続してある測定制御装置（コンピュー
タ）１００に実行させることで、以下に示す作用を奏す
る。

【００３５】すなわち、ステップＳ１にて測定制御をス
タートさせた後、ステップＳ２にて測長ＳＥＭ１０を用
いて、第１の閾値でレジストパターンの線幅ＣＤ（クリ
ティカルディメンジョン）を測定する。たとえば第１の
閾値Ｔ＝５０％とすれば、表１において、その測定線幅
ＣＤは、プロファイル１〜３において、全て１５０．０
ｎｍである。

【００３６】次に、または同時に、ステップＳ３では、
測長ＳＥＭ１０を用いて、第２の閾値で、プロファイル
１〜３のレジストパターンの線幅ＣＤを測定する。たと
えば第２の閾値Ｔ＝トップとすれば、表１において、そ
の測定線幅ＣＤは、プロファイル１〜３において、それ
ぞれ８４．３ｎｍ、９６．７ｎｍ、６１．３ｎｍとな
り、そのばらつき範囲は３５．４ｎｍである。

【００３７】次に、または同時に、ステップＳ４では、
図１に示す測定制御装置１００にて、ステップＳ２にて
測定した測定結果としての測定線幅のばらつきΔＵ１を
算出する（第１ばらつき範囲算出手段）。表１に示すよ
うに、第１の閾値Ｔ＝５０％では、ばらつき範囲ΔＵ１
は、０．０ｎｍである。

【００３８】次に、または同時に、ステップＳ５では、
図１に示す測定制御装置１００にて、ステップＳ３にて
測定した測定結果としての測定線幅のばらつきΔＵ２を
算出する（第２ばらつき範囲算出手段）。表１に示すよ
うに、第２の閾値Ｔ＝トップでは、ばらつき範囲ΔＵ２
は、３５．４ｎｍである。

【００３９】次に、または同時に、ステップＳ６では、
図１に示す測定制御装置１００にて、ステップＳ４およ
びＳ５にて算出したばらつき範囲ΔＵ１およびΔＵ２を
用いて、寸法変換差のばらつきを予測し（予測手段）、
ステップＳ７にて制御を終了する。このステップＳ６に
おける予測工程では、予測寸法変換差のばらつきΔＵ
は、平均値を算出するための計算、すなわち、ΔＵ＝
（ΔＵ１＋ΔＵ２）／２の計算を行うことにより求め
る。その結果は、表２に示すように、１７．７であり、
エッチング前後の実測により求めた実測寸法変換差のば
らつきに略等しいことが分かる。

【００４０】すなわち、図５に示すアルゴリズムによれ
ば、たとえば１５０ｎｍ±１００ｎｍ程度の微細なレジ
ストパターンであったとしても、エッチング前のフォト
リソグラフィ工程において、エッチング後の寸法ばらつ
きを容易且つ正確に予測することができる。エッチング
後の寸法ばらつきを正確に予測することができれば、エ
ッチングを行う前のフォトリソグラフィ工程において、
たとえばドライエッチング後の寸法ばらつきを低減する
ことができ、製造歩留まりの低減に寄与し、製品の品質
向上につながる。

【００４１】なお、第１の閾値としては、５０％に限ら
ず、Ｔ＝０〜１００％の間、たとえば３０％、７０％、
１００％のいずれであっても良い。その場合には、図５
に示すアルゴリズムでは、予測寸法変換差のばらつきΔ
Ｕは、１７．７ｎｍ〜２１．９ｎｍとなり、いずれにし
ても、表２に示すように、実測寸法変換差のばらつきに
近くなり、正確な予測が可能であることが確認できた。

【００４２】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。たとえば、本発明の方法により測定され
るプロファイルは、レジストパターンに限らず、その他
の半導体装置の微細パターンであっても良い。また、本
発明において、線幅とは、広い概念で用い、パターンの
長手方向に垂直な幅に限らず、パターンの長手方向の長
さを含む概念で用いる。また、図５に示す予測工程で行
う算術処理は、単純な平均値算出処理に限らず、その他
の算術処理でも良い。また、本発明のアルゴリズムで
は、二つの閾値における測定結果のみでなく、複数の閾
値における測定結果に基づき、算術処理しても良い。

【００４３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、測長ＳＥＭにおいて、複数の閾値でレジストパター
ン幅を測定し、レジストプロファイルの違いを検知し、
エッチング後の寸法ばらつきを未然に予測または低減す
ることができ、製品の品質向上および製造歩留まりを向
上させることができるプロファイルの測定方法、エッチ
ングばらつき予測方法および測定装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の一実施形態に係る測長ＳＥＭ
の概略図である。

【図２】 図２（Ａ）は測長ＳＥＭの測定結果を平面的
に図示した概略図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に対応する
レジストパターンの断面プロファイル図、図２（Ｃ）は
図２（Ａ）に対応する測長ＳＥＭにおける二次電子波形
図である。

【図３】 図３（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ異なる断面プ
ロファイルのレジストパターンを測長ＳＥＭを用いて同
じ閾値で測定した結果を平面的に図示した概略図であ
る。

【図４】 図４は図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す断面プロフ
ァイルのレジストパターンを測長ＳＥＭを用いて異なる
閾値で測定した場合の測定パターン幅と閾値との関係を
示すグラフである。

【図５】 図５は本発明の一実施形態に係るエッチング
ばらつき予測方法のフローチャート図である。

【符号の説明】

１０… 測長ＳＥＭ（測長用走査型電子顕微鏡） ５０… レジストパターンの断面プロファイル １００… 測定制御装置（第１および第２ばらつき範囲
算出手段、予測手段、算出手段）

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Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象となるパターンの線幅を、複数
   の閾値で、測長用走査型電子顕微鏡を用いて測定する工
   程と、 前記複数の閾値で各々求められた線幅からパターンのプ
   ロファイルを算出する工程とを有するプロファイルの測
   定方法。
2. 【請求項２】 前記パターンのプロファイルが、レジス
   トパターンの断面形状であることを特徴とする請求項１
   に記載のプロファイルの測定方法。
3. 【請求項３】 測定対象となるパターンの線幅を、複数
   の閾値で測定する測長用走査型電子顕微鏡と、 前記複数の閾値で各々求められた線幅からパターンのプ
   ロファイルを算出する算出手段とを有するプロファイル
   の測定装置。
4. 【請求項４】 複数の位置で、測定対象となるレジスト
   パターンの線幅を、測長用走査型電子顕微鏡を用いて第
   １の閾値で測定する工程と、 前記レジストパターンの複数の位置で測定した第１の閾
   値での測定結果における第１ばらつき範囲を算出する工
   程と、 複数の位置で、測定対象となるレジストパターンの線幅
   を、測長用走査型電子顕微鏡を用いて第２の閾値で測定
   する工程と、 前記レジストパターンの複数の位置で測定した第２の閾
   値での測定結果における第２ばらつき範囲を算出する工
   程と、 前記第１ばらつき範囲と前記第２ばらつき範囲を算術処
   理して、前記レジストパターンを用いてエッチングした
   後の寸法ばらつきを予測する工程とを有する、 エッチングばらつき予測方法。
5. 【請求項５】 前記算術処理が平均値算出処理である請
   求項４に記載のエッチングばらつき予測方法。
6. 【請求項６】 複数の位置で、測定対象となる前記レジ
   ストパターンの線幅を、測長用走査型電子顕微鏡を用い
   て第３以降の閾値で測定する工程と、 前記レジストパターンの複数の位置で測定した第３以降
   の閾値での測定結果における第３以降のばらつき範囲を
   算出する工程と、 前記第１ばらつき範囲から前記第３以降のばらつき範囲
   までを算術処理して、前記レジストパターンを用いてエ
   ッチングした後の寸法ばらつきを予測する工程とを有す
   る、 請求項４または５に記載のエッチングばらつき予測方
   法。
7. 【請求項７】 前記測長用走査型電子顕微鏡による測定
   結果の二次電子波形におけるレジストパターンの底部幅
   に相当する位置を閾値＝０％とし、レジストパターンの
   頂部幅に相当する位置を閾値＝トップとし、二次電子波
   形における二つのピーク間に相当する位置を閾値＝１０
   ０％とし、 前記第１の閾値が５０％であり、前記第２の閾値がトッ
   プであることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記
   載のエッチングばらつき予測方法。
8. 【請求項８】 前記測長用走査型電子顕微鏡による測定
   結果の二次電子波形におけるレジストパターンの底部幅
   に相当する位置を閾値＝０％とし、レジストパターンの
   頂部幅に相当する位置を閾値＝トップとし、二次電子波
   形における二つのピーク間に相当する位置を閾値＝１０
   ０％とし、 前記第１の閾値が０〜１００％の間であり、前記第２の
   閾値がトップであることを特徴とする請求項４〜６のい
   ずれかに記載のエッチングばらつき予測方法。
9. 【請求項９】 複数の位置で、測定対象となるレジスト
   パターンの線幅を、第１および第２の閾値でそれぞれ測
   定する測長用走査型電子顕微鏡と、 前記レジストパターンの複数の位置で測定した第１の閾
   値での測定結果における第１ばらつき範囲を算出する第
   １ばらつき範囲算出手段と、 前記レジストパターンの複数の位置で測定した第２の閾
   値での測定結果における第２ばらつき範囲を算出する第
   ２ばらつき範囲測定手段と、 前記第１ばらつき範囲と前記第２ばらつき範囲を算術処
   理して、前記レジストパターンを用いてエッチングした
   後の寸法ばらつきを予測する予測手段とを有する、 エッチングばらつき予測装置。