JP4956510B2 - パターン計測装置、パターン計測方法およびプログラム - Google Patents
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Description
パターンを作成するための複数のプロセスパラメータにそれぞれ対応させて前記パターンの複数の断面形状を取得する断面形状取得手段と、前記複数の断面形状を用いて前記パターンに光を照射した場合に得られる予測分光波形を算出するシミュレータと、を含み、算出された前記予測分光波形に、対応するプロセスパラメータの情報をそれぞれ付加して波形ライブラリを形成するライブラリ作成手段と、
所望の形状が得られるように設定されたプロセスパラメータを用いて前記パターンを実際に作成して得られた計測対象としてのパターンの分光波形を実際に取得する分光波形取得手段と、
前記波形ライブラリを参照して実際の分光波形に対応する最適なプロセスパラメータを算出するプロセスパラメータ算出手段と、
前記最適なプロセスパラメータに対応する最適なパターン断面形状を生成する断面形状生成手段と、
前記最適なパターン断面形状を計測する計測手段と、
を備えるパターン計測装置が提供される。
パターンを作成するための複数のプロセスパラメータにそれぞれ対応させて前記パターンの複数の断面形状を取得する過程と、
取得した複数の前記断面形状を用いて前記パターンに光を照射した場合に得られる予測分光波形を算出し、算出した前記予測分光波形に、対応するプロセスパラメータの情報をそれぞれ付加することにより波形ライブラリを形成する過程と、
所望の形状が得られるようにプロセスパラメータを設定し、設定されたプロセスパラメータを用いて前記パターンから実際に作成された計測対象としてのパターンの分光波形を実際に取得する過程と、
前記波形ライブラリを参照して実際の分光波形に対応する最適なプロセスパラメータを算出する過程と、
前記最適なプロセスパラメータに対応する最適なパターン断面形状を生成する過程と、
前記最適なパターン断面形状を計測する過程と、
を備えるパターン計測方法が提供される。
図1は、本発明にかかるパターン計測装置の実施の一形態の概略構成を示すブロック図である。同図に示すパターン計測装置1は、光源10と、偏光子12と、ステージSと、検光子14と、アレイ状の検出器16と、コンピュータ20と、ライブラリ作成部30と、記憶装置MR1,MR3とを備える。光源110は、白色光を発光する。ステージSは、回転運動(RV方向)および並進運動(TR方向)によりウェーハWを移動する。ウェーハWの表面には、任意のパターンをウェーハW上に実際に作成して得られた計測対象としてのパターンTPが作成されている。パターンTPの作成に際して所望の形状が得られるようにプロセスパラメータが設定され、設定されたプロセスパラメータを用いてパターンTPがウェーハWの表面に作成される。検出器16は分光器を含み、パターンTPの実際の分光波形を出力する。本実施形態において、光源10、偏光子12、ステージS、検光子14および検出器16は、例えば分光波形取得手段に対応する。
図3は、本発明にかかるパターン計測方法の第1の実施の形態における処理過程を概略的に示すフローチャートであり、また、図4は、図3に示す処理過程のうち、波形ライブラリの作成方法の詳細過程を示すフローチャートである。以下では、図5に示すようなほぼ台形の断面形状を有するラインパターンLPを取り上げて説明する。
2.パターンAとBとを任意の離れた距離に置いた上で互いに対応する点同士を線分で繋ぎ、その線分を8:2に分ける点を生成する。
3.上記生成された点を接続して新たなパターンを生成する。
上述した第1の実施の形態では、ラインパターンLPの断面形状をシミュレーションから得ていたが、本実施形態の特徴は、波形ライブラリの作成に際し、断面SEMまたはAFMによる実際のパターン計測結果からラインパターンLPの断面形状を得る点にある。この場合、前述した実施の形態と異なり、次の二つのステップが必要になる。一つは、波形ライブラリの作成の詳細過程において、図4のステップS12に対応するステップにおいて、図11に示すように、得られた断面SEM画像(ステップS22)に対して輪郭検出を行う過程(ステップS23)である。これは、断面SEM画像の輪郭が自明ではない点に起因するものである。もう一つ追加されるステップは、断面形状を合成する際(図3、ステップS60)に、対応点をとるステップである。後者のステップを実現するためにも様々な方法が考えられるが、本実施例では、下記の文献で提案されているロバスト・ポイント・マッチング(Robust point matching)の手法を用いる。
上述した実施の形態においては、パターン計測方法の一連の手順を、レシピファイルとして記憶装置MR1に記憶させてパターン計測装置1に読み込ませて実行させた。しかしながら、上述したパターン計測方法の一連の手順は、これをプログラムに組み込んで汎用のコンピュータに読み込ませて実行させても良い。これにより、本発明にかかるパターン計測方法を、パターンの分光波形を取得する装置に接続され、画像処理可能な汎用コンピュータを用いて実現することができる。また、上述したパターン計測方法の一連の手順をコンピュータに実行させるプログラムとしてフレキシブルディスクやCD−ROM等の記録媒体に収納し、パターンの分光波形を取得する装置に接続され、画像処理可能な汎用コンピュータに読み込ませて実行させても良い。
上述したパターン計測方法を、例えば半導体装置の製造工程中で用いることにより、高い効率および分解能でパターンを評価することができるので、短いTAT(Turn Around Time)で、並びに、より高いスループットおよび歩留まりで半導体装置を製造することができる。
10:光源
12:偏光子
14:検光子
16:検出器
20:コンピュータ
22:制御部
24:プロセスパラメータ算出部
26:断面形状生成部
28:パターン断面形状計測部
30:ライブラリ作成部
32:第1シミュレータ
34:第2シミュレータ
Li:入射光
Lr:反射回折光
MR1,MR3:記憶装置
Claims (5)
- パターンを作成するための複数のプロセスパラメータにそれぞれ対応させて前記パターンの複数の断面形状を取得する断面形状取得手段と、前記複数の断面形状を用いて前記パターンに光を照射した場合に得られる予測分光波形を算出するシミュレータと、を含み、算出された前記予測分光波形に、対応するプロセスパラメータの情報をそれぞれ付加して波形ライブラリを形成するライブラリ作成手段と、
所望の形状が得られるように設定されたプロセスパラメータを用いて前記パターンを実際に作成して得られた計測対象としてのパターンの分光波形を実際に取得する分光波形取得手段と、
前記波形ライブラリを参照して実際の分光波形に対応する最適なプロセスパラメータを算出するプロセスパラメータ算出手段と、
前記最適なプロセスパラメータに対応する最適なパターン断面形状を生成する断面形状生成手段と、
前記最適なパターン断面形状を計測する計測手段と、
を備えるパターン計測装置。 - パターンを作成するための複数のプロセスパラメータにそれぞれ対応させて前記パターンの複数の断面形状を取得する過程と、
取得した複数の前記断面形状を用いて前記パターンに光を照射した場合に得られる予測分光波形を算出し、算出した前記予測分光波形に、対応するプロセスパラメータの情報をそれぞれ付加することにより波形ライブラリを形成する過程と、
所望の形状が得られるようにプロセスパラメータを設定し、設定されたプロセスパラメータを用いて前記パターンから実際に作成された計測対象としてのパターンの分光波形を実際に取得する過程と、
前記波形ライブラリを参照して実際の分光波形に対応する最適なプロセスパラメータを算出する過程と、
前記最適なプロセスパラメータに対応する最適なパターン断面形状を生成する過程と、
前記最適なパターン断面形状を計測する過程と、
を備えるパターン計測方法。 - 前記パターンの複数の断面形状は、設計データを用いたシミュレーションにより取得されることを特徴とする請求項2に記載のパターン計測方法。
- 前記最適なパターン断面形状を生成する過程は、
前記波形ライブラリ内で前記最適なプロセスパラメータに近似する複数のプロセスパラメータに対応するパターンの断面形状を、前記最適なプロセスパラメータと前記近似する複数のプロセスパラメータとの大小関係に応じた割合で合成する過程を含む、
ことを特徴とする請求項2または3に記載のパターン計測方法。 - パターンの分光波形を取得する装置に接続され、画像処理可能なコンピュータに、請求項2乃至4のいずれかに記載のパターン計測方法を実行させるプログラム。
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