JP2009257937A - データ解析装置 - Google Patents
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Abstract
CD-SEM画像からパターンのエッジを抽出する際にパターン上における高さ(基板からの距離を表す値)を指定してエッジ点を抽出する。あるいは、それを行って得られるLER値やLERのフーリエスペクトルを得る。
【解決手段】
あらかじめ同じサンプルをAFMとCD-SEMとで観察しておき(601)、AFM観察結果から、高さを指定して得られるLERの大きさやLERの自己相関距離あるいはスペクトルという指標を求め、さらにCD-SEM観察結果からは、エッジ点を検出する画像処理条件を指定して得られるこれらの指標を求め(602)、値が一致するときにその値を与える高さと画像処理条件とが対応していると判断し(603)、以降、AFM観察の代わりにCD-SEM画像からこの画像処理条件を用いてエッジ点を抽出する。
【選択図】図6
Description
ここで述べたLERないしLWRの程度(3σ)を用いることには、以下のメリットがある。それは、LERやLWR、CDなど形状を代表するためのメトリックはいろいろあるが、CD-SEMで計測される3σからは、簡単にノイズの影響を除去することができるからである(スペクトルや相関長などを用いる場合には、ノイズが含まれる)。この方法は特開2006-215020号公報に示されている。ノイズを含まない3σを用いれば、hとPとの関係をより精度よく求めることができる。
AFMデータから得られるパターン表面の点の位置を指定するhは、第一の実施例と同じく、点の基板からの距離を(検査する領域内における)パターンの高さで割った値である。また、CD-SEMからエッジを抽出する際には、式4に示した閾値法で用いた。従って、hと対応させなくてはならないCD-SEM画像の処理条件は、式4に示す閾値Tである。式4のTの1/100をtとし、Tのかわりにtを算出した。
202…ラインパターンを平面で切ったときの右エッジ
203…201を近似する直線
204…検査領域
301…走査型電子顕微鏡(CD-SEM)画像を縦方向に二等分するx方向に平行な直線
302…ラインパターンの左エッジ近傍に対応する信号強度の大きい領域
303…検査領域
304…検査領域内で特に左エッジ近傍をさす領域
601…同じサンプルを原子間力顕微鏡(AFM)及びCD-SEMで観察し、LERの大きさ(3σ)を算出する工程
602…LER(3σ)の算出結果からhmin、tminを求める工程
603…hとtの関係を求める工程
1001…CD-SEM
1002…CD-SEMの制御系
1003…CD-SEMの制御プログラム及び取得データを記憶する記憶装置
1004…CD-SEMで取得した結果を解析するためのコンピュータ
1005…コンピュータ用記憶装置
1006…CD-SEM及びAFMの観察結果を解析・加工するためのコンピュータ
1007…コンピュータ用記憶装置
1008…AFMの制御系
1009…AFMの制御プログラム及び取得データを記憶する記憶装置
1010…AFM
1011…コンピュータ用の表示装置
1101…AFMの観察結果から得たLERのフーリエスペクトル
1102…1101の近似直線
1201…ラインパターン左エッジ近傍からのSEMの信号をy座標の関数として表したもの、即ち、左エッジの信号プロファイル
1202…信号プロファイルの外側で最も傾斜が大きい点でひいた接線
1203…信号プロファイルの外側の下地領域からの信号を平均したベースライン
1301…CD-SEMの観察結果から閾値法で閾値tとして0.3を用いて求めたLERのフーリエスペクトル
1302…CD-SEMの観察結果から直線近似法を用いて求めたLERのフーリエスペクトル
1303…CD-SEMの観察結果から閾値法で閾値tとして0.7を用いて求めたLERのフーリエスペクトル
1501…CD-SEMの観察結果から得たLERのフーリエスペクトルと、AFMの観察結果から得たLERのフーリエスペクトルとをマージしたスペクトル
1502…面積がσ2に対応する領域
1701…コンピュータにAFM及びCD-SEMから求めたLERあるいはLWRのデータをロードし表示装置上に表示させる工程
1702…グラフの特徴点を設定する工程
1703…コンピュータが特徴点を探す工程
1704…hを入力する工程
1705…入力されたhに対応するtを算出し表示する工程
1801…ソフトウエアを起動させると開くウインドウ
1802…データファイル#1にロードされているファイル名の表示領域
1803…データファイル#2にロードされているファイル名の表示領域
1804…データファイル#1のデータをグラフ表示する領域
1805…データファイル#2のデータをグラフ表示する領域
1806…特徴点の種類の表示領域
1807…入力条件を設定するデータの番号の表示領域
1808…入力条件に対応する条件をもとめたいデータファイルの表示領域
1809…求めたい入力条件を示す表示領域
1810…1809に対応する条件の表示領域。
Claims (15)
- 処理部と表示部とを有するデータ解析装置であって、
前記処理部は、
走査型プローブ顕微鏡により基板上のラインパターンを観察して得られる結果を前記基板に平行な平面で切った断面データから、前記ラインパターンのエッジ点のラフネスの特徴を表す第一ラフネスパラメータを求め、
前記第一ラフネスパラメータの値を一方とし、前記平面の前記基板からの距離を表す値をもう一方とした第一のグラフを前記表示部に表示し、
走査型電子顕微鏡による前記基板上面からの前記ラインパターンの観察像から、画像処理条件に従って抽出した前記ラインパターンのエッジ点の第二ラフネスパラメータを求め、
前記第二ラフネスパラメータの値を一方とし、前記画像処理条件を表す値をもう一方とした第二のグラフを前記表示部に表示する、
ことを特徴としたデータ解析装置。 - 請求項1に記載のデータ解析装置であって、
前記処理部は、
前記第一ラフネスパラメータの値に、前記第二ラフネスパラメータの値が等しくなる前記画像処理条件を求めることにより、前記走査型電子顕微鏡の前記観察像から、前記距離を表す値における前記ラインパターンのエッジ点を抽出するための前記画像処理条件を得る、
ことを特徴としたデータ解析装置。 - 請求項1に記載のデータ解析装置であって、
前記第一、第二ラフネスパラメータとして、前記ラインパターンのラインに垂直な方向にx座標を定めた場合の、前記ラインパターンのエッジ点のx座標の分布の標準偏差を表す値、ないしは、前記ラインパターンのエッジ点のx座標の分布の歪度γ、ないしは、x座標に垂直にy座標を定め、前記ラインパターンのエッジ点のx座標の平均値ないし設計値からのずれをyの関数として表したΔx(y)の自己相関長ξを用いる、
ことを特徴とするデータ解析装置。 - 請求項2に記載のデータ解析装置であって、
前記処理部は、
前記第一のグラフにおいて、当該グラフの形の特徴となる点Q1を求め、前記第二のグラフにおいて、当該グラフの形の特徴となる点Q2を求め、前記点Q1と前記点Q2の対応関係に基づき、前記距離を表す値における前記ラインパターンのエッジ点を抽出するための前記画像処理条件を得る、
ことを特徴とするデータ解析装置。 - 請求項2に記載のデータ解析装置であって、
前記処理部は、
前記基板上に形成された高さが既知であるパターンを観察することで、前記走査型電子顕微鏡の観察像から、前記距離を表す値における前記ラインパターンのエッジ点を抽出するための前記画像処理条件を得る、
ことを特徴とするデータ解析装置。 - 請求項2に記載のデータ解析装置であって、
前記処理部は、
前記距離を表す値における、前記ラインパターンのエッジ点を抽出するための前記画像処理条件を得た後、前記走査型電子顕微鏡を用いた測定において当該画像処理条件による前記エッジ点の検出を行うことができる機能を有する、
データ解析装置。 - 請求項2に記載のデータ解析装置であって、
前記処理部は、
前記走査型電子顕微鏡によって観察した前記ラインパターンの情報、前記距離を表す値、及び当該距離を表す値に対応する前記走査型電子顕微鏡の観察結果の前記画像処理条件とを、一組のデータとして記録媒体に記録する機能と、
観察する前記ラインパターンの情報と操作者が抽出したい前記ラインパターンのエッジ点の前記距離を表す値とを入力すると、対応する前記画像処理条件を出力する機能とを備える、
データ解析装置。 - 処理部と表示部とを有するデータ解析装置であって、
前記処理部は、
走査型プローブ顕微鏡により基板上のラインパターンを観察して得られる結果を、前記基板に平行で当該基板からの距離を表す値を指定した平面で切った断面データから、前記ラインパターンのエッジ点を抽出し、前記ラインパターンのラインに垂直及び平行な方向にx座標及びy座標をそれぞれ定め、前記ラインパターンのエッジ点のx座標の平均値ないし設計値からのずれをyの関数として表したΔx(y)をフーリエ変換し、その結果得られるラフネスの第一フーリエスペクトルを算出し、前記表示部に表示する機能と、
走査型電子顕微鏡による前記基板上面からの前記ラインパターンの観察像から、操作者が指定した画像処理条件に従って前記ラインパターンのエッジ点を抽出し、当該エッジ点のラフネスの第二フーリエスペクトルを算出して、前記表示部に表示する機能とを備えた、
ことを特徴とするデータ解析装置。 - 請求項8に記載のデータ解析装置であって、
前記走査型電子顕微鏡による観察結果から、前記画像処理条件を変えて得た複数個の前記第二フーリエペクトルのうち、前記第一フーリエスペクトルと一致度の高いものを選びだすか、または、
前記走査型プローブ顕微鏡による観察結果から、前記距離を表す値を変えて得た複数個の前記第一フーリエスペクトルのうち、操作者が指定した前記画像処理条件を用いて算出した前記第二フーリエスペクトルと一致度の高いものを選びだすことを行い、選び出された一組のフーリエスペクトルの前記距離を表す値と前記画像処理条件とを、互いに対応するものとして出力する、
ことを特徴とするデータ解析装置。 - 請求項9に記載のデータ解析装置であって、
前記処理部は、
前記選び出された一組のフーリエスペクトルを接続して一つのスペクトルを形成し出力する、
ことを特徴とするデータ解析装置。 - 請求項9に記載のデータ解析装置であって、
前記処理部は、
前記基板上に形成された高さが既知であるパターンを観察することで、前記走査型電子顕微鏡の観察像から、前記距離を表す値における前記ラインパターンのエッジ点を抽出するための前記画像処理条件を得る、
ことを特徴とするデータ解析装置。 - 請求項9に記載のデータ解析装置であって、
前記処理部は、
前記距離を表す値における、前記ラインパターンのエッジ点を抽出するための前記画像処理条件を得た後、前記走査型電子顕微鏡を用いた測定において当該画像処理条件による前記エッジ点の検出を行う機能を有する、
データ解析装置。 - 処理部と表示部とを有するデータ解析装置であって、
前記処理部は、
走査型プローブ顕微鏡により基板上のラインパターンを観察して得られる結果を、前記基板に平行で基板からの距離を表す値を指定した平面で切った断面データから、前記ラインパターンのエッジ点を抽出し、ラインに垂直及び平行な方向にx座標及びy座標をそれぞれ定め、前記ラインパターンのエッジ点のx座標の平均値ないし設計値からのずれをyの関数として表したΔx(y)を求める機能と、走査型電子顕微鏡による基板上面からの前記ラインパターンの観察像から操作者が指定した画像処理条件に従って前記ラインパターンのエッジ点を抽出し、前記ラインパターンのエッジ点のx座標の平均値ないし設計値からのずれをyの関数として表したΔx'(y)を求める機能と、Δx(y)とΔx'(y)との相関係数cを求める機能とを備えた、データ解析装置。 - 請求項13に記載のデータ解析装置であって、
前記処理部は、
操作者が指定した前記画像処理条件に従って走査型電子顕微鏡の観察像から得た前記Δx'(y)に対して、前記距離を表す値を変化させながら前記相関係数cを計算し、最も大きな前記相関関数cを与える前記距離を表す値を前記画像処理条件に対応する値として出力する機能か、あるいは、
操作者が指定した前記距離を表す値に対して得た前記Δx(y)に対して、前記画像処理条件を変化させながら前記相関係数cを計算し、最も大きな前記相関係数cを与える前記画像処理条件を、指定した前記距離を表す値に対応する値として出力する機能を有する、
データ解析装置。 - 請求項14に記載のデータ解析装置であって、
前記処理部は、
前記走査型電子顕微鏡によって観察した前記ラインパターンの情報、前記距離を表す値、及び当該距離を表す値に対応する前記走査型電子顕微鏡の観察結果の前記画像処理条件とを、一組のデータとして記録媒体に記録する機能と、
観察する前記ラインパターンの情報と操作者が抽出したい前記ラインパターンのエッジ点の前記距離を現す値とを入力すると対応する前記画像処理条件を出力する機能とを備えた、
データ解析装置。
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