JP2014240765A - ラインパターンの形状評価方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、ラインパターンのトップビュー観察画像から、1本のラインの左右のエッジの位置を抽出する。抽出されたエッジのトップビュー観察画像100の例をその断面の模式図103と共に図1に示す。x、y、z軸は、図中に示したように設定する。ラインパターンの左側のエッジをそのx座標の集合{x(L,i)|i=1,2,…n}, 右側のエッジをそのx座標の集合{x(R,i)|i=1,2,…n}で表す。但し図1中ではエッジ点を直線でつないで折れ線として表示している(101、102)。L,Rはそれぞれ左、右を表しており、nはエッジを表す点の総数である。なお、エッジ点のy方向の間隔をΔyとする。また、左エッジのx座標の平均値をxL、右エッジのx座標の平均値をxRとする。エッジ点の位置を表す変数はx、y座標とも単位をnmとする。
以上に説明した半導体デバイスのラインパターン形成プロセスを経てウェハ上に形成されたラインパターンのうねりをSEM画像を用いて評価する方法について、図3のフロー図を用いて説明する。
図7は本実施例で観察されたラインパターンのトップビュー画像を二値化し白黒表示させた図で、S504でモニタ314の画面315上に表示される画像700である。この700が表す実際の画像は濃淡のあるモノクロ画像であるがここでは簡便のためそれを二値化している。図7の画像700のサイズは、x軸方向が450nm、y軸方向が2560nmである。なお、図7では画像700内の凹凸部分がわかるように、断面図710を同じx軸(ラインパターン711−714に垂直な方向)に沿って表示している。白い帯状の領域702はラインパターン711−714のエッジ近傍を示している。図6は、モニタ314の画面315に表示されたウィンドウ を示した図で。図中左側にある画像1011は図7内に示されている画像700と同じものである。
実施例1の変形例1として、うねり評価指標をσwigに替えてσcを用いて評価する場合について説明する。上記のうねり評価指標としてσwigを用いた例では、うねりの原因を特定するためにS510においてρs(m)を算出したが、観察対象が帯電するなどして常に一方のエッジにノイズが大きい場合などは、ρs(m)の代わりに(数9)(数10)を用いて得られる指標のρc(m,m+1)を用いると、計算時間は長くかかるが高い再現性で計測を行うことができる。この場合、うねり発生の原因となる工程を同定することが容易になり、原因となる工程を対策することで歩留まりを向上させることができる。
Claims (18)
- 試料に荷電粒子線を照射し得られた画像における前記試料のラインパターンの形状を評価する方法であって、
前記ラインパターンの輪郭の両端のエッジ点を抽出する抽出工程と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記両端のエッジ点の変動量を算出する変動量算出工程と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記両端のエッジ点の幅の変動量を算出する幅変動量算出工程と、
前記両端のエッジ点の変動量と前記両端のエッジ点の幅の変動量との差分を算出する差分算出工程と、を有することを特徴とするラインパターンの形状評価方法。 - 請求項1に記載のラインパターンの形状を評価する方法であって、
前記両端のエッジ点が含まれた指定領域を設定する領域設定工程をさらに有し、
前記差分算出工程は、前記指定領域における複数のエッジ点の平均値もしくは分散値に基づいて実行されることを特徴とするラインパターンの形状評価方法。 - 請求項1に記載のラインパターンの形状を評価する方法であって、
前記ラインパターンの輪郭の両端に沿った方向における変動である第1及び第2パワースペクトルを算出するスペクトル算出工程とを有し、
前記差分算出工程は、前記第1及び第2パワースペクトルに基づいて実行されることを特徴とするラインパターンの形状評価方法。 - 試料に荷電粒子線を照射し得られた画像における前記試料のラインパターンの形状を評価する方法であって、
前記ラインパターンの輪郭の両端のエッジ点を抽出する抽出工程と、
前記両端のエッジ点に基づき前記ラインパターンの中心点を算出する中心点算出工程と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記抽出工程と前記中心点算出工程とを複数回実行する実行工程と、
前記実行工程にて算出された複数の前記ラインパターンの中心点の分散値を算出する分散値算出工程とを有することを特徴とするラインパターンの形状評価方法。 - 請求項4に記載のラインパターンの形状を評価する方法であって、
荷電粒子線装置により得られたパターン重ね合わせずれ量計測のばらつきの分散値と、前記分散値とに基づき、重ね合わせずれ計測における誤差の分散値を算出する重ね合わせずれ算出工程を有することを特徴とするラインパターンの形状評価方法。 - 試料に荷電粒子線を照射し得られた画像における前記試料のラインパターンの形状を評価する方法であって、
前記ラインパターンの輪郭のエッジ点を抽出する抽出工程と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記ラインパターンの輪郭に沿った方向における前記エッジ点の変動量を算出する変動量算出工程と、
前記変動量と前記ラインパターンに隣り合うラインパターンのエッジ点の変動量との類似度を算出する類似度算出工程と、を有することを特徴とするラインパターンの形状評価方法。 - 請求項6に記載のラインパターンの形状を評価する方法であって、
前記類似度算出工程は、前記ラインパターンの第1の側のエッジ点の変動量と、前記ラインパターンに隣り合うラインパターンの前記第1の側とは異なる第2の側のエッジ点の変動量との類似度を算出することを特徴とするラインパターンの形状評価方法。 - 請求項6に記載のラインパターンの形状を評価する方法であって、さらに、
前記両端のエッジ点に基づき前記ラインパターンの中心点を算出する中心点算出工程と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記抽出工程と前記中心点算出工程とを複数回実行する実行工程と、
前記実行工程を隣接する他のラインパターンにおいても実行する隣接パターン実行工程とを有し、
前記類似度算出工程は、前記実行工程から得られたラインパターンの中心位置の変動と、隣接パターン実行工程から得られた前記隣接する他のラインパターンの中心位置の変動との類似度を算出することを特徴とするラインパターンの形状評価方法。 - 試料に荷電粒子線を照射し得られた画像における前記試料のラインパターンの形状を評価する方法であって、
前記ラインパターンの輪郭の両端のエッジ点を抽出する抽出工程と、
前記両端のエッジ点に基づき前記ラインパターンの中心点を算出する中心点算出工程と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記抽出工程と前記中心点算出工程とを複数回実行し前記ラインパターンの中心点の変動量を算出する実行工程と、
前記実行工程を隣接する他のラインパターンにおいても実行する隣接パターン実行工程と、
前記ラインパターンの中心点の変動量と前記他のラインパターンの中心点の変動量とに基づき、前記ラインパターンと前記他のラインパターンとにおいて類似している変動量を算出する類似変動量算出工程とを有することを特徴とするラインパターンの形状評価方法。 - 試料に荷電粒子線を照射し得られた画像が記憶された画像記憶部と、
前記画像記憶部に記憶された前記画像におけるラインパターンの輪郭の両端のエッジ点を抽出する抽出部と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記両端のエッジ点の変動量を算出する変動量算出部と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記両端のエッジ点の幅の変動量を算出する幅変動量算出部と、
前記両端のエッジ点の変動量と前記両端のエッジ点の幅の変動量との差分を算出する差分算出部と、を有することを特徴とするラインパターンの形状評価装置。 - 請求項10に記載のラインパターンの形状を評価する装置であって、
前記両端のエッジ点が含まれた指定領域を設定する領域設定部をさらに有し、
前記差分算出部は、前記指定領域における複数のエッジ点の平均値もしくは分散値に基づいて実行されることを特徴とするラインパターンの形状評価装置。 - 請求項10に記載のラインパターンの形状を評価する装置であって、
前記ラインパターンの輪郭の両端に沿った方向における変動である第1及び第2パワースペクトルを算出するスペクトル算出部をさらに有し、
前記差分算出部は、前記第1及び第2パワースペクトルに基づいて実行されることを特徴とするラインパターンの形状評価装置。 - 試料に荷電粒子線を照射し得られた画像が記憶された画像記憶部と、
前記画像記憶部に記憶された前記画像におけるラインパターンの輪郭の両端のエッジ点を抽出する抽出部と、
前記両端のエッジ点に基づき前記ラインパターンの中心点を算出する中心点算出部と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記抽出部と前記中心点算出部との処理を複数回実行する実行部と、
前記実行部にて算出された複数の前記ラインパターンの中心点の分散値を算出する分散値算出部とを有することを特徴とするラインパターンの形状評価装置。 - 請求項13に記載のラインパターンの形状を評価する装置であって、
荷電粒子線装置により得られたパターン重ね合わせずれ量計測のばらつきの分散値と、前記分散値とに基づき、重ね合わせずれ計測における誤差の分散値を算出する重ね合わせずれ算出部を有することを特徴とするラインパターンの形状評価装置。 - 試料に荷電粒子線を照射し得られた画像が記憶された画像記憶部と、
前記画像記憶部に記憶された前記画像におけるラインパターンの輪郭の両端のエッジ点を抽出する抽出部と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記ラインパターンの輪郭に沿った方向における前記エッジ点の変動量を算出する変動量算出部と、
前記変動量と前記ラインパターンに隣り合うラインパターンのエッジ点の変動量との類似度を算出する類似度算出部と、を有することを特徴とするラインパターンの形状評価装置。 - 請求項15に記載のラインパターンの形状を評価する装置であって、
前記類似度算出部は、前記ラインパターンの第1の側のエッジ点の変動量と、前記ラインパターンに隣り合うラインパターンの前記第1の側とは異なる第2の側のエッジ点の変動量との類似度を算出することを特徴とするラインパターンの形状評価装置。 - 請求項15に記載のラインパターンの形状を評価する装置であって、さらに、
前記両端のエッジ点に基づき前記ラインパターンの中心点を算出する中心点算出部と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記抽出部と前記中心点算出部との処理を複数回実行する実行部と、
前記実行部における処理を隣接する他のラインパターンにおいても実行する隣接パターン実行部とを有し、
前記類似度算出部は、前記実行部から得られたラインパターンの中心位置の変動と、隣接パターン実行部から得られた前記隣接する他のラインパターンの中心位置の変動との類似度を算出することを特徴とするラインパターンの形状評価装置。 - 試料に荷電粒子線を照射し得られた画像が記憶された画像記憶部と、
前記画像記憶部に記憶された前記画像におけるラインパターンの輪郭の両端のエッジ点を抽出する抽出部と、
前記両端のエッジ点に基づき前記ラインパターンの中心点を算出する中心点算出部と、
前記ラインパターンが延在する方向において、前記抽出部と前記中心点算出部との処理を複数回実行し前記ラインパターンの中心点の変動量を算出する実行部と、
前記実行部の処理を隣接する他のラインパターンにおいても実行する隣接パターン実行部と、
前記ラインパターンの中心点の変動量と前記他のラインパターンの中心点の変動量とに基づき、前記ラインパターンと前記他のラインパターンとの類似している箇所における変動量を算出する類似変動量算出部とを有することを特徴とするラインパターンの形状評価装置。
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