JP2017507479A - 再利用可能な下位構造を含む半導体デバイスモデル - Google Patents

Abstract

再利用可能なパラメトリックモデルに基づいて、複雑なデバイス構造の計測モデルを生成する方法及びツールが提示される。これらのモデルを用いる計測システムは、異なる半導体製造プロセスに関連する構造及び材料の特徴を計測するように構成される。その再利用可能なパラメトリック下位構造モデルは、モデル構築ツールのユーザにより入力された独立したパラメータのセットにより完全に定義される。モデルの形状及び構成要素の幾何学的要素間の内部拘束条件に関連する全ての他の変数は、モデル内に予め定義される。いくつかの実施形態において、一つあるいは複数の再利用可能なパラメトリックモデルは、複雑な半導体デバイスの計測モデルに統合される。他の態様において、モデル構築ツールはユーザからの入力に基づいて再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを生成する。結果として生じるモデルは、他の人が用い得るファイルにエクスポートすることができると共に、セキュリティ機能を含むことができて機密に関わる知的所有権の特定のユーザとの共有を制御する。

Description

関連出願の相互参照
この特許出願は、２０１４年１月１５日に出願された「構造及びアプリケーションの輪郭特性に基づいた光学計測モデルの構築」という名称の米国仮特許出願第６１／９２７，８３２号について特許法１１９条の下での優先権を主張し、その主題はこの参照によってその全体が本明細書に援用される。

記載する実施形態は、計測システム及び方法に関し、より詳しくは計測精度を改良するための方法及び装置に関する。

例えばロジック及びメモリ装置といった半導体デバイスは、試料に適用される一連の処理段階によって典型的に製造される。半導体デバイスの様々な特徴及び複数の構造レベルは、これらの処理段階によって形成される。例えば、なかでもリソグラフィは、半導体ウエハ上へのパターン形成を含む一つの半導体製造プロセスである。半導体製造プロセスの追加の例には、化学的・機械的研磨、エッチング、デポジション及びイオン注入が含まれるが、それらには限定されない。多数の半導体デバイスは、単一の半導体ウエハ上に製造し、それから個々の半導体デバイスに切り離すことができる。

光学計測プロセスは、ウエハ上の欠陥を検出してより高い歩留まりを促進すべく、半導体の製造工程の間の様々な段階で用いられている。光学計測技術は、サンプルを破壊するリスクなしに高いスループットの可能性をもたらす。散乱計測及び反射率計測の実施及び関連する解析アルゴリズムを含む多くの光学計測ベースの技術は、ナノスケール構造の重要な寸法、膜厚、組成及び他のパラメータを特性付けるために一般的に用いられている。

装置（例えば、ロジック及びメモリ装置）がより小さいナノメートルスケールの寸法へと進みつつあるので、特性付けはより困難なものになる。複雑な３次元幾何学及び多様な物性の材料を取り入れているデバイスは、特性付けの困難さの原因となる。

これらの挑戦に応えて、より複雑な光学的ツールが開発されてきた。計測は、広範囲の機械パラメータ（例えば、波長、アジマス及び入射角）について、多くの場合は同時に実行される。その結果、計測の処方を含む、信頼できる結果を生みだすための計測時間、計算時間、及び所要時間は著しく増加する。

加えて、既存のモデルベースの計測方法は、典型的に、構造パラメータをモデル化し、それから計測する、一連の段階を含んでいる。典型的に、計測データ（例えば、回折光学部品のスペクトル）は特定の計測ターゲットから収集される。光学システム、分散パラメータ、及び幾何学的な特徴の精密なモデルが調製される。加えて、過度に大きい誤差の導入を回避するために、シミュレーション近似（例えば、スラビング、厳密結合波解析（ＲＣＷＡ）等）が実行される。離散化及びＲＣＷＡパラメータが定められる。幾何モデルをリファインし、かつどのモデルのパラメータを浮動させるかについて決定するために、一連のシミュレーション、分析及び回帰が実行される。合成スペクトルのライブラリが生成される。最後に、幾何学モデルとライブラリあるいは回帰を用いてリアルタイムに計測が実行される。

現在、計測されるデバイス構造のモデルは、計測モデルリングツールのユーザによりプリミティブな構造構築ブロックから組み立てられている。これらのプリミティブな構造構築ブロックは単純な幾何学的形状（例えば、正方形の切頭体）であり、より複雑な構造を近似すべく一体に組み立てられる。プリミティブな構造構築ブロックは、プリミティブな構造構築ブロック各々の形状の細部を特定するユーザ入力に基づいて、ユーザによりサイズが設定される。一つの実例において、各プリミティブな構造構築ブロックは、形状の細部を決定する特定パラメータをユーザが入力する、統合化されたカスタマイズ制御パネルを含んでいる。同様に、プリミティブな構造構築ブロックは、ユーザが手動で入力した拘束条件により結合される。例えば、ユーザは、１つのプリミティブな構築ブロックの頂点を他の構築ブロックの頂点に連結する拘束条件を入力する。このことは、１つの構築ブロックの寸法が変化するときに一連の実際デバイスジオメトリを表すモデルを、ユーザが構築できるようにする。ユーザが定義するプリミティブな構造構築ブロック間の拘束条件は、幅広いモデリングの柔軟性を可能にする。例えば、異なるプリミティブな構造構築ブロックの厚みあるいは高さは、マルチターゲット計測アプリケーションにおいて、単一のパラメータに拘束することができる。更にまた、プリミティブな構造構築ブロックは、特定アプリケーション向けパラメータにユーザが拘束できる、単純で幾何学的なパラメータ表示を有している。例えば、レジストラインの側壁の角度は、リソグラフィプロセスの焦点及び線量を表すパラメータに手動で拘束することができる。

米国特許出願公開第２００９／００３７０１３号

プリミティブな構造構築ブロックから組み立てられるモデルは、広範囲なモデリングの柔軟性とユーザの制御をもたらすが、複雑なデバイス構造をモデル化するときに、モデル構築プロセスは極めて複雑で誤り易いものになる。ユーザは、プリミティブな構造構築ブロックを一体に正確に組み立て、それらが正確に拘束されていることを確実にし、かつ幾何学的に整合性が取れているやり方でモデルをパラメータ化する必要がある。これを達成することは簡単なタスクではなく、ユーザは、彼らのモデルが正確であることを確実にするために、かなりの量の時間を費やす。多くの場合、ユーザは、それらのモデルが不整合であり誤っているとは認識しない。プリミティブな構造構築ブロックの全ての形状及びパラメータ空間内の位置がどのように変化しているか、理解することは困難だからである。具体的には、パラメータ値の所与のセットと構造的に整合性がとれているモデルが、パラメータ値の他のセットと構造的に整合性がとれているままであるかどうかを判定することは極めて困難である。

図１Ａは、一体に組み立てられて図１Ｂに描写されている光寸法計測（ＯＣＤ）モデル１０を形成する、１２の異なるプリミティブな構造構築ブロック１１〜２２を描写している。プリミティブな構造構築ブロックは、それぞれ、形状が矩形である。ＯＣＤモデル１０を構築するために、ユーザは、所望の寸法、拘束条件、及びモデルの独立パラメータ（例えば、変化に従うパラメータ）を手動で定義しなければならない。プリミティブな構造構築ブロック（すなわち、例えば長方形といった基本形状）に基づいて構築されるモデルは、典型的に、多数のプリミティブ、拘束条件、及びユーザが変動の範囲を定めなければならない独立パラメータを必要とする。このことは、モデルの構築を極めて複雑なものとし、ユーザが間違いやすいものとなる。

更にまた、モデルの複雑さは、他人によって構築されたモデルを１人のユーザが理解することを困難にする。ユーザは、オリジナルモデルのオーナーの意図を理解できる必要があり、このことはプリミティブな構造構築ブロックや拘束条件及び独立パラメータの数が増加するに連れ、ますます難しいものになる。結果的に、（例えば、アプリケーションエンジニアからプロセスエンジニアに）モデルの制御権を移転することは、時間を費やす困難なプロセスである。多くの場合、モデルの複雑さは同僚間での欲求不満につながり、いくつかの場合、移転プロセスが完全に完了することをますます妨げる。いくつかの実例において、ユーザは、プリミティブな構造構築ブロックから新しいモデルを生成して、同僚により生成されたモデルを模倣する。多くの場合、結果として得られるモデルはわずかに異なり、従ってコンピュータ上の非互換的な浮動小数点演算特性により、わずかに異なる結果をもたらす。いくつかの他の実例において、ユーザは、他の会社にモデルを開発させることにより知的所有権の権利を放棄しあるいは危険にさらす。

過去においては光学的計測構造が十分に単純であったため、一般的にはプロジェクト毎に新しいモデルが設計されている。しかしながら、ますます複雑なモデルやプロジェクト当たりの時間の減少により、改善されたモデリングの方法及びツールが望まれている。

再利用可能なパラメトリックモデルに基づいて複雑なデバイス構造の計測モデルを生成する方法及びツールが提示される。これらのモデルを用いる計測システムは、異なる半導体製造プロセスに関連する構造的及び材料的な特性（例えば、構造や膜他の材料組成、寸法特性）を計測するように構成される。

一つの態様において、モデル構築ツールは、複雑な半導体デバイスのモデルにおいて構築ブロックとして用いることができる、複雑なデバイス下位構造の再利用可能なパラメトリックモデルを含む。このことは、モデル構築プロセスを、より直観的でより間違いにくいものとする。更にまた、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルは、特定の構造及び計測アプリケーションについて最適化されるので、結果として生じる離散化された計測モデルは従来モデルよりも計算機にとって効率的である。加えて、パラメトリック下位構造モデルは、保存し、異なるプロジェクト及び異なるユーザにより共有することができる。

更なる態様において、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルは、モデル構築ツールのユーザにより入力された独立パラメータ値により完全に定義される。モデルの形状及び構成幾何学的要素の間の内部拘束条件に関連する全ての他の変数は、モデル内に予め定義されている。従って、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを完全に定義するために、独立パラメータの値を上回る他のいかなるユーザ入力も必要としない。このことは、モデル構築プロセスを極めて単純なものとする。

他の更なる態様において、モデル構築ツールは、一つあるいは複数の再利用可能なパラメトリックモデルを複雑な半導体デバイスの計測モデルに統合する。いくつかの実施形態において、半導体デバイスの計測モデルは、一つの再利用可能なパラメトリックモデルにより完全に記述される。いくつかの他の実施形態において、半導体デバイスの計測モデルは、二つ以上の再利用可能なパラメトリックモデルの組合せにより完全に記述される。

他の態様において、モデル構築ツールは、ユーザからの入力に基づいて再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを生成する。いくつかの実施形態において、モデル構築ツールは、多数のより単純な幾何プリミティブ、あるいはユーザにより示されたより単純な再利用可能なパラメトリック下位構造モデルの構造に基づいて、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを生成する。その構造は、個々のモデルの集合を、あたかもそれがプリミティブ構築ブロックであるかのように計測モデルの要素として用いることができる単一の再利用可能なパラメトリック下位構造モデルに変える。

再利用可能なパラメトリック下位構造モデルは、異なる方法で生成することができる。一つの実施例において、ユーザはモデル構築ツールに指示して、一つ又は複数の幾何プリミティブ、一つ又は複数の既存の下位構造モデル、あるいはユーザが生成したコンピュータコードによるあらゆる組み合わせを組み合わせかつ拘束する。他の実施例において、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルは、より複雑な幾何学的構造に基づいたものであり、従ってより少くより複雑な幾何プリミティブの融合である。更に他の実施例においては、ユーザが、一つ又は複数の幾何プリミティブ、一つ又は複数の既存の下位構造モデル、あるいは任意の組合せを選択し、次いでこれらの要素を集合させるユーザの要望を示し、かつ所望の独立パラメータを選択できるようにするグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）と、ユーザは相互作用することができる。それに応じて、モデル構築ツールは適切な制約を自動的に生成し、完全に統合化されたパラメトリック下位構造を実現させる。

他の更なる態様において、ユーザは、新しく生成したパラメトリック下位構造モデルを、他人が用い得るファイルにエクスポートすることができる。他の実施例において、新しく生成されたパラメトリック下位構造モデルは、計測モデルあるいは更に他のより複雑なパラメトリック下位構造モデルを構築すべくユーザが選択できる利用可能な構築ブロックとして、モデル構築ツールにリストアップすることができる。

他の更なる態様において、モデル構築ツールは、その設計に埋め込まれている特定の半導体プロセスのキー特性を含む、複雑なデバイス下位構造の再利用可能なパラメトリックモデルを、生成しかつ利用可能とする。より具体的には、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルは、一つあるいは複数のプロセス段階によって生成されるウェーハアーチファクトをユーザが特定できるようにする制御部を含んでいる。

更に他の態様において、モデル構築ツールは、計測アプリケーションの具体的な詳細（例えば、特定のアプリケーションに由来する拘束条件、寸法等）を含む複雑なデバイス下位構造の再利用可能なパラメトリックモデルを生成しかつ利用可能とする。

更に他の態様において、モデル構築ツールは、機密に関わる知的所有権の特定ユーザによる共有を制御するセキュリティ機能を含んでいる。

前述したものは概要であり、従って必然的に細部の簡略化、一般化及び省略を含んでいる。その結果、この概要が例証を目的としたものであって限定するものでないことは、当業者が認めるところである。本明細書に記載されているデバイス及び／又はプロセスの他の態様、創意に富んだ特徴、及び利点は、本明細書に記載される非限定的な詳細な説明において明らかとなる。

図１Ｂに描写されている光寸法計測（ＯＣＤ）モデル１０を形成すべく一体に組み立てられた１２個の異なるブリミティブ構造構築ブロック１１〜２２を例証的に示す線図である。 光寸法計測（ＯＣＤ）モデル１０の例証的な線図である。 半導体ウエハの特性を計測するシステム１００の例証的な線図である。 トレンチ構造の３つコンフォーマル層を表す再利用可能なパラメトリック下位構造モデル２００の例証的な線図である。 図５に描かれている計測モデルを形成するための再利用可能なパラメトリック下位構造モデルと幾何プリミティブの組合せの例証的な線図である。 幾何プリミティブと図４に描かれている再利用可能なパラメトリック下位構造モデルの組合せから形成された計測モデルの例証的な線図である。 他の実施形態のトレンチ構造の３つのコンフォーマル層を表す、再利用可能パラメトリック下位構造モデル２１０を例証的に示す線図である。 半導体デバイス構造を生成するために用いられる基本的な製造工程段階を描写している。 半導体デバイス構造を生成するために用いられる基本的な製造工程段階を描写している。 半導体デバイス構造を生成するために用いられる基本的な製造工程段階を描写している。 半導体デバイス構造を生成するために用いられる基本的な製造工程段階を描写している。 積層デバイス構造の再利用可能パラメトリック下位構造モデル２３０を描写している。 本明細書に記載するモデル構築ツールによって完全統合化パラメトリック下位構造モデル２３３に結合された、二つの異なる再利用可能パラメトリック下位構造モデル２３１及び２３２を描写している。

ここで、背景の実施例と本発明のいくつかの実施形態を参照するが、それらの実施例は添付の図面に示されている。

再利用可能なパラメトリックモデルに基づいて複雑なデバイス構造の計測モデルを生成する方法及びツールが提示される。これらのモデルを用いる計測システムは、異なる半導体製造プロセスに関連する構造及び材料の特性（例えば、材料組成、構造及び膜他の寸法的な特性）を計測するように構成されている。

図２は、半導体ウエハの特性を計測するシステム１００を図示している。図２に示すように、このシステム１００は、ウエハ位置決めシステム１１０上に配置されている半導体ウエハ１１２の一つあるいは複数の構造１１４について、分光偏光解析法による計測を実行するために用いることができる。この態様において、システム１００は、照明１０２と分光計１０４を備える分光反射率計を含むことができる。システム１００の照明１０２は、半導体ウエハ１１２の表面上に配置されている構造１１４に対し、選択された波長範囲（例えば、１５０〜１７００ナノメートル）の照明を発生させて当てるように構成されている。翻って、分光計１０４は、半導体ウエハ１１２の表面から光を受け入れるように構成されている。ここで更に留意されるべきことは、偏光された照射ビーム１０６を生じさせるべく、照明１０２から出た光が偏光状態発生器１０７を用いて偏光されることである。ウエハ１１２上に配置されている構造１１４により反射された輻射は、偏光状態アナライザ１０９を通って分光計１０４に至る。集合ビーム１０８内の分光計１０４が受け入れた輻射は偏光状態について解析され、アナライザを通過した輻射のスペクトル解析を可能にしている。これらのスペクトル１１１は、構造１１４の分析のために計算システム１１６へと通過する。

更に別の実施形態では、この計測システム１００は、本明細書に与えられている説明に従うモデル構築ツール１３０を実行すべく構成された一つあるいは複数の計算システム１１６を含んでいる計測システム１００である。好ましい実施形態において、モデル構築ツール１３０は、担体媒体１１８に格納されている一組のプログラム命令１２０である。担体媒体１１８に格納されているプログラム命令１２０は、計算システム１１６により読み込まれて実行され、本明細書に記載されているモデル構築機能を実現する。一つあるいは複数の計算システム１１６は、分光計１０４に通信可能に接続することができる。一つの態様において、一つあるいは複数の計算システム１１６は、試料１１２の構造１１４の計測（例えば、限界寸法、膜の厚さ、組成、プロセス、その他）に関連する計測データ１１１を受け入れるべく構成される。一つの実施例において、計測データ１１１には、分光計１０４からの一つあるいは複数のサンプリングプロセスに基づいた、計測システム１００による、試料の計測スペクトル応答の指標が含まれる。いくつかの実施形態において、一つあるいは複数の計算システム１１６は、計測データ１１１から、構造１１４の試料パラメータ値を決定するように更に構成されている。１つの実施例において、一つあるいは複数の計算システム１１６は、リアルタイム限界寸法設定（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｉｎｇ＝ＲＴＣＤ）を用いてリアルタイムにモデルパラメータにアクセスするように構成され、あるいはターゲット構造１１４に関連する少なくとも一つの試料パラメータの値を決定すべく予め計算されたモデルのライブラリにアクセスすることができる。

加えて、いくつかの実施形態において、一つあるいは複数の計算システム１１６は、例えばグラフィックユーザインターフェース、キーボード等といったユーザ入力源１０３からユーザ入力１１３を受け入れるように更に構成される。その一つあるいは複数のコンピュータシステムは、本明細書に記載されているような再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを構成するように更に構成される。

いくつかの実施形態において、計測システム１００は、一つあるいは複数の再利用可能なパラメトリック下位構造モデル１１５をメモリ（例えば、担体媒体１１８）に格納するように更に構成される。

ここで認識されるべきことは、本開示の全体にわたって記載されている様々な段階を、単一コンピュータシステム１１６により、あるいはそれに代えてマルチコンピュータシステム１１６により、実行できることである。更に、システム１００の例えば分光反射率計１０１といった異なるサブシステムは、本明細書に記載する少なくとも一部の段階を実行するのに適したコンピュータシステムを含むことができる。従って、上記の説明は、本発明を限定するものとしてではなく、単なる例証であると解釈されなくてはならない。更に、一つあるいは複数の計算システム１１６は、本明細書に記載されている方法の実施形態のうちの如何なる段階をも実行するように構成することができる。

計算システム１１６は、パーソナルコンピュータシステム、メインフレームコンピュータシステム、ワークステーション、画像コンピュータ、並列プロセッサ、あるいは従来技術において周知の他の任意のデバイスを含むことができるが、それらには限定されない。一般的に、「計算システム」という用語は、広義には、記憶媒体からの指令を実行する一つあるいは複数のプロセッサを有する任意のデバイスを包含するものと定義することができる。一般的に、計算システム１１６は、例えば計測システム１００といった計測システムに統合することができるし、あるいはそれに代えて、如何なる計測システムからも分離したものとすることができる。この意味において、計算システム１１６は、離れて設置し、任意の計測値供給源及びユーザ入力源から計測データ及びユーザ入力１１３をそれぞれ受け入れるようにすることができる。

例えば本明細書において記載されているような、プログラム命令１２０を実行する方法は、担体媒体１１８上で送信し、あるいは担体媒体１１８に格納することができる。担体媒体は、例えば電線、ケーブルあるいは無線通信リンクといった伝送媒体とすることができる。担体媒体は、例えば読取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気もしくは光ディスク、又は磁気テープといったコンピュータ可読媒体を含むこともできる。

加えて、コンピュータシステム１１６は、分光計１０４、エリプソメータ１０１の照明サブシステム１０２、あるいはユーザ入力源１０３と、従来技術において周知の任意の方法で通信可能に接続することができる。

計算システム１１６は、ユーザ入力源１０３及びシステムのサブシステム（例えば、分光計１０４、照明器１０２等）から、有線及び／又は無線部分を含み得る伝送媒体により、データ又は情報を受け入れ及び／又は取得するように構成することができる。このやり方において、その伝送媒体は、コンピュータシステム１１６、ユーザ入力源１０３とシステム１００の他のサブシステムとの間のデータリンクとしての役割を果たすことができる。更に、計算システム１１６は、記憶媒体（すなわち、メモリ）を介して計測データを受け入れるように構成することができる。例えば、エリプソメータ１０１の分光計を用いて得られたスペクトルの結果は、恒久的なあるいは半恒久的なメモリ装置（図示せず）に格納することができる。この点について、スペクトルの結果は、外部システムからインポートすることができる。更に、コンピュータシステム１１６は、伝送媒体を介して外部システムにデータを送信することができる。

図２に示されているシステム１００の実施形態は、本明細書に記載されているように更に構成することができる。加えて、システム１００は、本明細書に記載されている方法の実施形態のうちの任意の他のブロックを実行すべく構成することができる。

限界寸法（ＣＤ）の光学的計測、薄膜の厚み、光学的性質及び組成、オーバレイ、リソグラフィの焦点／線量等は、典型的に、計測されるべき下位構造の幾何モデルを必要とする。この計測モデルには、構造の物理的寸法、材料特性及びパラメータ表示が含まれる。

１つの態様において、モデル構築ツールは、複雑な半導体デバイスのモデルにおいて構築ブロックとして用いることができる、複雑なデバイスの下位構造の再利用可能なパラメトリックモデルを含む。このことは、モデル構築プロセスをより直観的で、より間違いにくいものとする。更にまた、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルが特定の構造及び計測アプリケーションについて最適化されるので、結果として得られる離散化計測モデルは従来のモデルよりも計算機にとって効率的である。加えて、パラメータの下位構造モデルは保存することができ、かつ異なるプロジェクト及び異なるユーザの間で共有することができる。

更なる態様において、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルは、モデル構築ツールのユーザにより入力された独立パラメータの値によって完全に定義される。モデルの形状及び構成幾何学要素の間の内部拘束条件に関連する全ての他の変数は、モデル内に予め定義される。従って、独立したパラメータの値以外に、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを完全に定義するための他のいかなるユーザ入力も必要としない。このことは、モデル構築プロセスをきわめて単純化する。

いくつかの実施形態において、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルは構造特異的である。図３は、トレンチ構造の３つのコンフォーマル層を表す、再利用可能なパラメトリック下位構造モデル２００を描写している。図３に描写されているように、モデルの形状を定義する独立パラメータは、各層の厚みＴ１、Ｔ２及びＴ３、トレンチの幅Ｗ、及びトレンチの深さＨである。選択的に、各層に関連する材料パラメータは、ユーザが定義できる独立変数として定義することができる。

モデル構築ツールのユーザは、この再利用可能なパラメトリック下位構造モデル２００のジオメトリを完全に定義するためには、これらの５つのパラメータの値を入力する必要があるだけである。モデルの形状及び内部拘束条件に関連する他の変数の全てはモデル内に予め定義されており、モデル２１０の形状を完全に定義するための更なる入力を必要としない。

対照的に、図１Ａに描写されている構造モデルは、３つのコンフォーマル層を有する類似のトレンチ構造をモデル化するために、９つの異なるプリミティブな要素（要素１２〜２０）の定義とそれらの相互関係（例えば、各要素の間の拘束条件）を必要とする。ユーザは、これらの９つの要素を手動で定義し、組み合わせ、拘束し、パラメータ化する必要がある。例えばユーザは、要素２０、１９及び１８の左側とそれぞれ位置合わせすべく、要素１２、１３及び１４のそれぞれの右側を拘束しなければならない。同様に、ユーザは要素１５、１６及び１７のそれぞれの左側を、要素１８、１９及び２０の右側についてそれぞれ拘束しなければならない。加えて、ユーザは各要素１８、１９及び２０の高さが、側片１４と１５、１３と１６、及び１２と１７の幅とそれぞれ等しくなるように拘束しなければならない。これらの拘束条件の実施例は、３つのコンフォーマル層を有する単純なトレンチ構造を完全に定義するためにユーザが確立させなければならない、更に大きい拘束条件のセットのサブセットである。従って、単純な幾何プリミティブだけを用いて複雑なデバイス構造のモデルを定義することに関連する問題点を想像することは、困難でない。図３に描写されているように、５つの独立したパラメータのみによって完全に定義される単一の再利用可能なパラメトリック下位構造モデル２００は、９つの幾何プリミティブと、何ダースもの拘束条件及び形状パラメータ値とを含むモデルに置き換わる。

他の更なる態様において、モデル構築ツールは、一つあるいは複数の再利用可能なパラメトリックモデルを、複雑な半導体デバイスの計測モデルに統合する。図４に描写されているように、モデル構築ツールは、ユーザからの入力を受け入れて、幾何プリミティブ１１、２１及び２２を再利用可能なパラメトリック下位構造モデル２００に結合し、図５に描写されている計測モデル２０５を形成する。いくつかの他の実施形態において、半導体デバイスの計測モデルは、一つの再利用可能なパラメトリックモデルによって完全に記述される。いくつかの他の実施形態において、半導体デバイスの計測モデルは、二つあるいはより多くの再利用可能なパラメトリックモデルの組合せによって完全に記述される。

他の態様において、モデル構築ツールは、ユーザからの入力に基づいて、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを生成する。

いくつかの実施形態において、モデル構築ツールは、多数のより単純な幾何プリミティブあるいはユーザによって示されるより単純な再利用可能なパラメトリック下位構造モデルの結合に基づいて、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを生成する。組み合わせの変更は、個々のモデルの集合を、あたかもそれがプリミティブな構築ブロックであるかのように計測モデルの要素として用いることができる、単一の再利用可能なパラメトリック下位構造モデルに変化させる。

図３に描写されているように、９つの幾何プリミティブ（例えば、四角い形状）は、５つの独立パラメータによって完全に定義される下位構造モデルに完全に統合される。モデル構築ツールは、後の使用のために下位構造モデルを保存する。内部的には、下位構造モデルは、９つの幾何プリミティブを完全に統合するのに必要な拘束条件を含む。これらの拘束条件は、下位構造モデルの一部として保存され、下位構造モデルの事例毎に実施される。このやり方により、ユーザは、予め定義された拘束条件を有する、一般的に用いられる複雑な形状の集合を作り出すことができる。この下位構造モデルは、アンロードしてファイルに保存し、一つのプロジェクトに再びロードして使用し、かつユーザの間で共有することができる。

モデル構築ツールにより生成された再利用可能なパラメトリック下位構造モデルは、ユーザあるいはユーザのグループが、再利用可能な下位構造のライブラリを生成できるようにする。同一の下位構造モデルの異なる事例を用いる異なるユーザは、同一の数値的な結果の達成を期待することができる

再利用可能な、ラメトリック下位構造モデルは、異なる方法で生成することができる。１つの実施例において、ユーザは、一つ又は複数の幾何プリミティブ、一つ又は複数の既存の下位構造モデル、あるいはユーザの生成させたコンピュータコードによるあらゆる組み合せを、モデル構築ツールが組み合わせて拘束するようにする。図６は、図３に描写されているモデル２００と類似のやり方で、その独立パラメータ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｗ及びＨによって定義されるユーザ生成コンピュータコードに基づいて組み立てられた、再利用可能なパラメトリック下位構造モデル２１０を描写している。しかしながら、再利用可能なパラメトリック下位構造モデル２１０は、より複雑な幾何学的構造（Ｕ字形状）をベースとしており、従ってより少くより複雑な幾何プリミティブの融合となっている。その結果、モデル２１０は、モデル２００より少い頂点を含んでいる。このことは、離散化点の数が減少することにより、計算機的に効率的な計測モデルを生み出し、より滑らかなモデルの離散化に帰着する。一般的に、より少い幾何学的構築ブロック及びより少い拘束条件を含むモデルは、離散化エンジンがそれほど多くの幾何学的構築ブロック及び拘束条件を解析する必要がないので、より高速な離散化に帰着する。いくつかの実施形態において、第１の再利用可能なパラメトリックモデルの離散化点は、基礎をなす計算システムの浮動小数点精度の範囲内で、第２の再利用可能なパラメトリックモデルの離散化点に一致して、複合モデルからの反復可能な計算結果を保証する。

いくつかの他の実施例において、ユーザはグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）と相互作用することができるが、このＧＵＩはユーザが一つ又は複数の幾何プリミティブ、一つ又は複数の既存の下位構造モデル、あるいは任意の組合せを選択し、これらの要素を一纏めにするというユーザの希望を示し、かつ所望の独立パラメータを選択できるようにする。それに応じて、モデル構築ツールは、完全に統合化されたパラメトリック下位構造モデルを実現するための適切な拘束条件を自動的に生成する。それから、ユーザは、新しく生成されたパラメトリック下位構造モデルを、他人が用い得るファイルにエクスポートすることができる。他の実施例において、新しく生成されたパラメトリック下位構造モデルは、計測モデルあるいは更に他のより複雑なパラメトリック下位構造モデルを構築すべくユーザが選択できる利用可能な構築ブロックとして、モデル構築ツールにリストアップすることができる。再利用可能なパラメトリック下位構造モデルは、複数のユーザが、複雑なモデルの異なる部分上で協働し、最終段階においてそれらを一体に組み立てることができるようにする。

図９は、２つの異なる再利用可能なパラメトリック下位構造モデル２３１及び２３２を描写している。一つの実施例において、ユーザはグラフィックユーザインターフェース（ＧＵＩ）と相互作用することができ、このＧＵＩはユーザがモデル２３１及び２３２を選択し、かつモデル２３２の上に設置されるモデル２３１によりこれらの要素を一纏めにしたいという希望を特定できるようにする。これに応じて、モデル構築ツールは、適切な拘束条件を自動的に生成し、完全に統合化されたパラメトリック下位構造モデル２３３を実現する。次いで、ユーザは、新しく生成されたパラメトリック下位構造モデルを、他人が用い得るファイルにエクスポートすることができる。

幾何プリミティブではなく、二つ以上の再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを結合することにより、複雑なデバイスモデルを組み立てるために必要な要素の数は著しく減少する。更に、ユーザが特定しなければならない要素の間の関係の数もまた、著しく減少する。このことは、最初のモデル構築プロセスを単純化して、それを間違いにくいものとし、かつ異なるユーザ間でのモデルの伝達をより容易にする。

更に他の態様において、モデル構築ツールは、それらの設計に埋め込まれている特定の半導体プロセスのキー特性を含んでいる、複雑なデバイス下位構造の再利用可能なパラメトリックモデルを生成して利用可能とする。より具体的には、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルは、一つあるいは複数のプロセス段階により作り出されるウェーハアーチファクトをユーザが特定できるようにする制御部を含んでいる。

図７Ａ〜図７Ｄは、図７Ｄに描写されている構造を生成するための４つの基本的な製造プロセス段階を描写している。最初に、図７Ａに描写されているように、厚みＴの膜２２が基板２２１の上に堆積される。次に、図７Ｂに描写されているように、幅Ｗのトレンチが膜の層２２２内にエッチングされる。次いで、図７Ｃに描写されているように、材料２２３，２２４及び２２５が膜及びトレンチに倣うように堆積される。最後に、図７Ｄに描写されているように、この構造は高さＴｐへと平坦化される。

一つの実施形態において、再利用可能なパラメトリックモデルは、これらの段階の４つ全てを表している。更にまた、ユーザは、どのプロセス段階をモデル化すべきかについて選択することができる。例えば、ユーザが最初にトレンチエッチングプロセス段階をモデル化したい場合、ユーザは、再利用可能なパラメトリックモデルを制御して、トレンチのエッチングを作り出すために必要なプロセス（すなわち、膜デポジション及び溝エッチング段階）を含める。ユーザは、膜デポジション段階に用いる材料を定義し、堆積させる膜の厚みを定義し、かつトレンチの寸法を定義する。ユーザが平坦化段階をモデル化したい場合、ユーザは前に定義されているトレンチエッチモデルから開始し、次いで再利用可能なパラメトリックモデルを制御して平坦化された構造を作り出すために必要なプロセス（すなわち、形状に倣う堆積及び平坦化段階）を含める。ユーザが形状に倣う堆積の数を定義し、かつ各堆積の材料／厚みが平坦化の深さを定義する。このやり方により、ユーザは、再利用可能なパラメトリックモデルにより表されるプロセス段階のそれぞれを個別に制御することができる。従って、多数のプロセス段階を計測するために単一モデルを利用することができる。

いくつかのリソグラフィ焦点／線量アプリケーションにおいて、積層デバイス構造のレジストラインは、積層される台形としてモデル化され、以下のやり方で拘束される。
１）隣接する台形の上部限界寸法（ＴＣＤ）及び底部限界寸法（ＢＣＤ）は等しくなるように拘束される。
２）個々の台形の高さは等しくなるように拘束される。
３）個々の限界寸法は、ユーザ定義の焦点及び線量パラメータの関数となるように拘束される。及び
４）個々の台形の高さは上述した焦点及び線量パラメータの関数となるように拘束される。昔から、これらの拘束条件の全てはユーザがセットする必要がある。

更に他の態様において、モデル構築ツールは、計測アプリケーションに特化した細部（例えば、特定のアプリケーションに由来する拘束条件、寸法等）を含む複雑なデバイス下位構造の再利用可能なパラメトリックモデルを生成し、利用可能とする。

図８は、積層デバイス構造の再利用可能なパラメトリック下位構造モデル２３０を描写している。この実施例において、モデル構築ツールは、個々のＣＤ及び高さの数式を含むファイルを読み込む。このファイルは、典型的に、例えばカリフォルニア州（米国）、ミルピタスのＫＬＡ―Ｔｅｎｃｏｒ社から入手可能なＰＲＯＬＩＴＨソフトウェアといった、リソグラフィシミュレータによって生成される。このアプリケーション情報に基づいて、モデル構築ツールは、再利用可能なパラメトリック下位構造モデル２３０のパラメータ表示と拘束条件を自動的にセットする。

他の実施例において、モデル構築ツールは、いくつかの光学計測アプリケーションに用いられる電場増幅素子を記述する再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを生成するために用いることもできる。電場増幅素子は、ＫＬＡ―Ｔｅｎｃｏｒ社に設定された米国特許第８，８７９，０７３号にその詳細が記載されており、その主題はこの参照によりその全体が本明細書に援用される。モデル構築ツールは、電場増幅素子の各タイプ及び異なるアプリケーションについて、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを生成するために用いることができる。

更に他の実施例において、モデル構築ツールは、計測ターゲット設計あるいはオーバレイ設計ソフトウェアにより生成される計測ターゲットを記述する再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを生成するために用いることもできる。一つの実施例において、モデル構築ツールは、ソフトウェアシミュレータにより生成されたグラフィックデータベースシステム（ＧＤＳ）のデータを受け入れて、スペーサピッチ分割工程の形態を予測する再利用可能なパラメトリック下位構造モデルを自動的に生成する。

更に他の態様において、モデル構築ツールは、機密に関わる知的所有権の特定ユーザとの共有を制御するセキュリティ機能を含む。例えば、機密に関わる知的所有権を含む計測モデルの特定の態様を共有することなしに、一つの実体が他の実体と計測モデルを共有することが望ましい。いくつかの実施例において、モデル構築ツールは、一つあるいは複数の再利用可能なパラメトリック下位構造モデルの全体あるいは一部を、ユーザがディスプレイから隠すことができるようにして、そのモデルを他の実体と共有できるようにする。いくつかの実施例において、モデル構築ツールは、一つあるいは複数の再利用可能なパラメトリック下位構造モデルの全体あるいは一部をユーザが省略できるようにして、これらの機密に関わる要素の他のエンティティとの共有を防止する。いくつかの他の実施例において、モデル構築ツールは、一つあるいは複数の再利用可能なパラメトリック下位構造モデルの全部あるいは一部へのアクセスを制御すべく、ユーザがパスワード保護を含めることができるようにして、機密に関わる要素の共有を許可された実体に制限する。このやり方により、再利用可能なパラメトリック下位構造モデルのある特徴において実現される機密に関わる知的所有権は、ユーザにより非公開に保つことができる。

本明細書において議論する方法をシステム１００に関して説明したが、本明細書に記載する典型的な方法を実施するために、照明し、試料から反射され、伝達され、あるいは回析された光を検出するように構成された、任意の光学計測システムを用いることができる。例示的なシステムには、角度分解リフレクトメータ、スキャタロメータ、リフレクトメータ、エリプソメータ、分光リフレクトメータあるいは分光エリプソメータ、ビームプロファイルリフレクトメータ、多波長二次元ビームプロファイルリフレクトメータ、多波長二次元のビームプロファイルエリプソメータ、回転補償子型分光エリプソメータ等が含まれる。非限定的な実施例として、エリプソメータは、単一の回転補償子、多数の回転補償子、回転偏光子、回転検光子、変調素子、多数の変調素子、あるいは非変調素子を含むことができる。

ここで留意されるべきことは、供給源及び／又は目標計測システムからの出力は、計測システムが二つ以上の技術を用いるように構成できることである。実際に、アプリケーションは、単一のツールあるいは多数の異なるツールの全体に、利用可能な計測サブシステムの任意の組み合わせを用いるように構成することができる。

本明細書に記載される方法を実施しているシステムは、多数の異なるやり方で構成することもできる。例えば、（可視、紫外線、赤外線及びＸ線を含む）広範囲にわたる波長、入射角、偏光の状態、及び干渉性の状態を考慮することができる。他の実施例において、システムは、多数の異なる光源（例えば、直結光源、レーザ維持プラズマ光源等）のうちのいずれかを含むことができる。他の実施例において、システムは、試料に向けるあるいは試料から集光される光を調整する要素（例えば、アポダイザ、フィルタ等）を含むことができる。

本明細書に記載するように、「限界寸法」なる用語には、構造の任意の限界寸法（例えば、底部限界寸法、中間限界寸法、上部限界寸法、側壁アングル、格子高さ、等）、任意の二つあるいはそれより多い構造の間の限界寸法（例えば、２つの構造の間の距離）、二つ以上の構造の間の変位（例えば、オーバーレイグレーティング構造間のオーバレイ変位等）、及び構造あるいは構造の一部に用いられる材料の分散特性の値が含まれる。構造は、三次元構造、パターン化された構造、オーバレイ構造等を含むことができる、

本明細書に記載するように、「限界寸法アプリケーション」あるいは「限界寸法計測アプリケーション」という用語には、任意の限界寸法の計測が含まれる。

本明細書に記載するように、「計測システム」という用語は、あらゆる態様において試料を特徴づけるために少なくとも一部に用いられる、任意のシステムを意味する。しかしながら、そのような技術用語は、本明細書に記載される「計測システム」という用語の範囲を限定しない。加えて、計測システム１００は、パターン化されたウエハ及び／又はパターン化されていないウエハを計測すべく構成することができる。計測システムは、ＬＥＤ検査ツール、縁部検査ツール、背面検査ツール、マクロ検査ツール、あるいは（一つあるいは複数のプラットホームからのデータを同時に含む）マルチモード検査ツール、及び限界寸法データに基づいたシステムパラメータの較正から利益を得る他の計測あるいは検査ツールとして構成することができる。

試料を処理するために用いることができる半導体処理システム（例えば、検査システムあるいはリソグラフィシステム）について様々な実施形態が本明細書に記載されている。「試料」という用語は、従来技術において周知の手段により処理する（例えば、印刷、あるいは欠陥の検査）ことができるウエハ、レチクルあるいは他の任意のサンプル上のサイトに言及するために本明細書において用いられる。いくつかの実施例において、試料は、その同時の、組み合わせた計測が単一の試料計測あるいは基準計測として扱われる、一つあるいは複数の計測ターゲットを有する単一のサイトを含んでいる。いくつかの他の実施例において、試料はサイトを集積したものであり、集積された計測サイトに関連する計測データは、多数のサイトのそれぞれに関連するデータの統計的な集積である。更に、これらの多数のサイトのそれぞれは、試料あるいは基準計測に関連する単一又は複数の計測ターゲットを含むことができる。

本明細書で使用する「ウエハ」という用語は、一般的に、半導体あるいは非半導体の材料から形成される基板を意味する。実例には単結晶シリコン、ガリウムヒ素、及びインジウムリン化物が含まれるが、それらに限定されるものではない。そのような基板は、一般的に、半導体製造設備において見出し及び／又は処理することができる。いくつかの場合において、ウエハには、基板（すなわち、ベアウェーハ）だけを含めることができる。代わりに、ウエハは、基板上に形成される異なる材料の一つあるいは複数の層を含むことができる。ウエハ上に形成される一つあるいは複数の層は、「パターン化し」あるいは「パターン化しない」ことができる。例えば、ウエハは、反復可能なパターンの特徴を有する複数のダイを含むことができる。

「レチクル」は、レチクル製造プロセスのあらゆるステージにおけるレチクル、又は半導体製造設備における使用のために解放することができるあるいは解放することができない完成したレチクルとすることができる。レチクル、あるいは「マスク」は、一般的に、上に形成された実質的に不透明な領域を有すると共にパターンに構成された、実質的に透明な基板として定義される。基板は、例えばアモルファスＳｉＯ_２といったガラス材料を含むことができる。レチクルは、リソグラフィプロセスの露出段階の間にレジストで覆われたウエハ上に配置することができて、レチクル上のパターンをレジストに転写できるようになっている。

ウエハ上に形成される一つあるいは複数の層は、パターン化されあるいはパターン化されないものとし得る。例えば、ウエハは複数のダイを含むことができ、それぞれが反復可能なパターンの特徴を有している。材料のそのような層の形成及び処理は、最終的に完成されたデバイスに帰着し得る。多くの異なるタイプのデバイスをウエハ上に形成することができるが、本明細書で用いるウエハという用語は、従来技術において周知の任意のタイプの装置がその上に製造されるウエハを含むことが意図されている。

一つあるいは複数の例示的実施形態において、記載される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアあるいはそれらの任意の組み合わせで実施することができる。ソフトウェアで実施される場合、その機能は、一つあるいは複数の命令あるいはコードとして、コンピュータ可読媒体上に格納しあるいは送信することができる。コンピュータ可読媒体には、一つの場所から他の場所への計算機プログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む、コンピュータ記憶媒体及び通信媒体が含まれる。記憶メディアは、汎用あるいは専用のコンピュータによりアクセスすることができる任意の利用可能な媒体とすることができる。一例としては、限定ではないが、そのようなコンピュータ可読媒体には、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ又は他の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶装置、あるいは命令若しくはデータ構造の形態の所望のプログラムコード手段を担持し若しくは格納するために用いることができると共に、汎用若しくは専用の計算機、又は汎用若しくは専用プロセッサによりアクセスすることができる他の任意の媒体が含まれる。また、あらゆる接続がコンピュータ可読媒体と適切に称される。例えば、ソフトウェアがウェブサイト、サーバあるいは他の遠隔ソースから同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、又は例えば赤外線、無線、及びマイクロ波といった無線技術を用いて送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、あるいは例えば赤外線、無線及びマイクロ波といった無線技術は媒体の定義に含まれる。本明細書において用いるディスク（ｄｉｓｋ）及びディスク（ｄｉｓｃ）には、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク、光ディスク、デジタル多アプリケーションディスク（ＤＶＤ）、フロッピーディスク、及びブルーレイディスクが含まれるが、ディスク（ｄｉｓｋｓ）が通常は磁気的にデータを再生するのに対し、ディスク（ｄｉｓｃｓ）はレーザにより光学的にデータを再生する。上記の組合せもまたコンピュータ可読媒体の範囲に含まれなければならない。

ある特定の実施形態が教育目的のために上で記載されているにもかかわらず、この特許文献の教示は全体的な適用可能性を有して、上で記載されている特定の実施形態に限られていない。従って、様々な変形、改作及び記載されている実施形態の様々な特徴の組合せは、請求項にて説明したように、本発明の範囲内において、実践されることができる。

Claims (20)

1. 非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
   前記コンピュータ可読命令は：
   第１の半導体デバイスの少なくとも一部を記述すべく第１のユーザによりなされた第１の再利用可能なパラメトリックモデルの選択の指標を第１のコンピュータが受け入れるようにするコードであり、
   前記第１の再利用可能なパラメトリックモデルが、多数の幾何学的な要素を含んでいると共に独立したパラメータ値の第１のセットによって完全に定義される、コード；及び、前記独立したパラメータ値の第１のセットの選択の指標を前記第１のコンピュータが受け入れるようにするコード、を含んでいる計測モデル構築ツール。
2. 請求項１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
   前記第１の半導体デバイスの計測モデルは、前記第１の再利用可能なパラメトリックモデルによって完全に記述される、計測モデル構築ツール。
3. 請求項１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
   前記コンピュータ可読命令は：
   第１の半導体デバイスの下位構造を記述すべく第１のユーザによりなされた第２の再利用可能なパラメトリックモデルの選択の指標を前記第１のコンピュータが受け入れるようにするコードであり、その第２の再利用可能なパラメトリックモデルは、多数の幾何学的な要素を含む共に独立したパラメータ値の第２のセットによって完全に定義される、コード；
   前記独立したパラメータ値の第２のセットの選択の指標を前記第１のコンピュータが受け入れるようにするコード；
   前記第１及び第２の再利用可能なパラメトリックモデルの組合せの少なくとも一部に基づいて、前記第１の半導体デバイスの第１の計測モデルを前記第１のコンピュータが決定するようにするコード；及び、
   前記第１の計測モデルを前記コンピュータがメモリ内に格納するようにするコード、
   を更に含んでいる、計測モデル構築ツール。
4. 請求項１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
   前記第１の再利用可能なバラメトリックモデルを定義する前記独立したパラメータ値の第１のセットの選択が前記第１のユーザによりなされる、計測モデル構築ツール。
5. 請求項１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
   前記コンピュータ可読命令は：
   プロセスシミュレーションツールにより生成される出力ファイルを前記第１のコンピュータが受け入れるようにするコード；及び、
   前記独立したパラメータ値の第１のセットを前記第１のコンピュータが前記出力ファイルから決定するようにするコード、
   を更に含んでいる、計測モデル構築ツール。
6. 請求項１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
   前記第１の下位構造の前記第１の再利用可能なパラメトリックモデルの複数の離散化点は、前記第２の下位構造の前記第２の再利用可能なパラメトリックモデルの複数の離散化点と、前記第１のコンピュータの浮動小数点精度の範囲内で一致する、計測モデル構築ツール。
7. 請求項１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
   前記コンピュータ可読命令は：
   第２の半導体デバイスの第１の下位構造を記述すべく、第２のユーザによりなされた前記第１の再利用可能なパラメトリックモデルの選択の指標を第２のコンピュータが受け入れるようにするコード；
   前記第２の半導体デバイスの第２の下位構造を記述すべく、前記第２のユーザによりなされた第３の再利用可能なパラメトリックモデルの選択の指標を前記第２のコンピュータが受け入れるようにするコードであり、前記第３の再利用可能なパラメトリックモデルが独立したパラメータ値の第３のセットによって完全に定義されるコード；
   前記第１及び第３の再利用可能なパラメトリックモデルの組合せの少なくとも一部に基づいて前記第２のコンピュータが第２の計測モデルを決定するようにするコード；及び、
   前記第第２の計測モデルを前記コンピュータがメモリ内に格納するようにするコード、
   を更に含む、計測モデル構築ツール。
8. 請求項１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
   前記コンピュータ可読命令は：
   前記第１の半導体デバイスの前記第１の計測モデルの選択の指標を前記コンピュータが受け入れるようにするコード、
   第３の再利用可能なパラメトリックモデルの選択の指標を前記コンピュータが受け入れるようにするコードであり、前記第３の再利用可能なパラメトリックモデルは独立したパラメータ値の第３のセットによって完全に定義されるコード；
   前記第１の計測モデルと前記第３の再利用可能なパラメトリックモデルの組合せの少なくとも一部に基づいて、前記コンピュータが第２の計測モデルを決定するようにするコード；及び、
   前記第第２の計測モデルを前記コンピュータがメモリ内に格納するようにするコード、
   を含んでいる、計測モデル構築ツール。
9. 請求項１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
   前記コンピュータ可読命令は：
   前記第１の半導体デバイスの第１の下位構造の一部を前記コンピュータが前記ユーザに対しディスプレイから隠すようにするコード、を更に含んでいる計測モデル構築ツール。
10. 請求項１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
    前記第１の半導体デバイスの少なくとも一部の前記第１の再利用可能なパラメトリックモデルは、幾何学的な特徴と、特定の計測アプリケーションに特有な幾何学的な特徴の間の相対関係とを含んでいる、計測モデル構築ツール。
11. 非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
    前記コンピュータ可読命令は：
    複数のプリミティブな幾何学的モデリング要素のユーザによる選択の指標をコンピュータが受け入れるようにするコード；
    複数のブリミティブな幾何学的モデリング要素のそれぞれの、他のブリミティブな幾何学的モデリング要素に関する所望の位置を示す指標を前記コンピュータが前記ユーザから受け入れるようにするコード；
    複数のブリミティブな幾何学的モデリング要素の所望のパラメータ表示を示す指標を前記コンピュータが前記ユーザから受け入れるようにするコード；
    前記複数のプリミティブな幾何学的要素の組合せに基づいて、第１の半導体デバイスの少なくとも一部の第１の再利用可能なパラメトリックモデルを前記コンピュータが決定するようにするコードであり、前記第１の再利用可能なパラメトリックモデルが、前記所望のパラメータ表示に関連する独立したパラメータ値のセットによって完全に定義される、コード；及び、
    前記第１の再利用可能なパラメトリックモデルを前記コンピュータがメモリ内に格納するようにするコード、
    を含んでいる、計測モデル構築ツール。
12. 請求項１１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
    前記第１の再利用可能なパラメトリックモデルを決定することは、前記独立したパラメータのセットにより完全に定義される前記再利用可能なパラメトリックモデルに複数のプリミティブな幾何学的モデリング要素を完全に統合する一組の拘束関係を生成することを含む、計測モデル構築ツール。
13. 請求項１１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
    前記コンピュータ可読命令は：
    前記第１の再利用可能なパラメトリックモデルの前記ユーザによる選択の指標を前記コンピュータが受け入れるようにするコード；
    前記第１の半導体デバイスの下位構造の第２の再利用可能なパラメトリックモデルの前記第２のユーザによりなされた選択の指標を前記コンピュータが受け入れるようにするコードであり、前記第２の再利用可能なパラメトリックモデルが、多数の幾何学的な要素を含む共に独立したパラメータ値の第２のセットによって完全に定義されるコード；
    前記第１及び第２の再利用可能なパラメトリックモデルの組合せの少なくとも一部に基づいて、前記コンピュータが半導体デバイスの計測モデルを決定するようにするコード；及び、
    前記第１の計測モデルを前記コンピュータがメモリ内に格納するようにするコード、
    を更に含んでいる、計測モデル構築ツール。
14. 請求項１３に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
    前記コンピュータ可読命令は：
    前記独立したパラメータ値の第１のセットの指標を前記コンピュータが前記第１のユーザから受け入れるようにするコード、及び、前記独立したパラメータ値の第２のセットの指標を前記第１のコンピュータが前記第１のユーザから受け入れるようにするコード、
    を更に含んでいる、計測モデル構築ツール。
15. 請求項１３に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
    前記コンピュータ可読命令は：
    プロセスシミュレーションツールにより生成された出力ファイルを前記コンピュータが受け入れるようにするコード；及び、
    前記独立したパラメータ値の第１のセットを前記コンピュータが前記出力ファイルから決定するようにするコード、
    を更に含んでいる、計測モデル構築ツール。
16. 請求項１３に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測構築ツールであって、
    前記計測モデルは、独立したバラメータ値の第１のセットと独立したパラメータ値の第２のセットの少なくとも一部を含む独立したパラメータ値の第３のセットにより完全に定義される、計測構築ツール。
17. 請求項１１に記載の非一時的でコンピュータ可読な媒体に格納されたコンピュータ可読命令を含む計測モデル構築ツールであって、
    前記コンピュータ可読命令は、前記第１の半導体デバイスの下位構造の一部を前記コンピュータが前記ユーザに対しディスプレイから隠すようにするコードを更に含んでいる、計測モデル構築ツール。
18. 計測システムであって、
    一つあるいは複数の計測ターゲットに対しある量の照明光を供給するように構成された照明光源；
    前記ある量の照明光に応答して前記一つあるいは複数の計測ターゲットから集められたある量の光を受け入れるように構成された検出器；及び、
    前記検出光に関連するある量の計測データを受け入れると共に、前記ある量の計測データに対する前記計測モデルのフィッティングに基づいて前記一つあるいは複数の計測ターゲットの計測モデルの一つあるいは複数のパラメータを決定するように構成された一つあるいは複数のコンピュータシステム、
    を備え、
    前記計測モデルは、一つあるいは複数の計測ターゲットの第１の下位構造の第１の再利用可能なパラメトリックモデルを含み、
    前記第１の再利用可能なパラメトリックモデルは、多数の幾何学的な要素を含むと共に、独立したパラメータ値の第１のセットによって完全に定義される、計測システム。
19. 請求項１８に記載の計測システムであって、
    前記計測モデルはまた、前記一つあるいは複数の計測ターゲットの第２の下位構造の第２の再利用可能なパラメトリックモデルを含み、
    かつ前記第２の再利用可能なパラメトリックモデルは、多数の幾何学的な要素を含む共に独立したパラメータ値の第２のセットによって完全に定義される、計測システム。
20. 請求項１９に記載の計測システムであって、
    前記第１の下位構造の前記第１の再利用可能なパラメトリックモデルの複数の離散化点は、前記第２の下位構造の前記第２の再利用可能なパラメトリックモデルの複数の離散化点と、一つあるいは複数の計算システムの浮動小数点精度の範囲内において一致する、計測システム。