(57)【要約】【課題】本発明は、オペレータごとの自動測長パラメータの設定による再現精度のばらつきを防止でき、どのオペレータが自動測長パラメータを設定しても、一定の再現精度を満たすことが可能な技術を提供する。【解決手段】本発明のパラメータ自動設定システム１２０は、複数の第１の２次電子画像と、複数の第１の２次電子画像から作成される複数の第１の２次電子プロファイルと、複数の第１の２次電子画像を撮像した際に用いられた複数の測長パラメータとを格納する記憶部１２４と、計測対象の測長パターンに用いられる測長パラメータを設定する演算部１２３と、を備える。演算部１２３は、モデルとして登録された２次電子画像から第２の２次電子プロファイルを作成し、第２の２次電子プロファイルとマッチングする第１の２次電子プロファイルに対応する測長パラメータを記憶部１２４から取得する。【選択図】図１
2014010064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１の２次電子画像と、前記複数の第１の２次電子画像から作成される複数の第１の２次電子プロファイルと、前記複数の第１の２次電子画像を撮像した際に用いられた複数の測長パラメータとを格納する記憶部と、
計測対象の測長パターンに用いられる測長パラメータを設定する演算部と、
を備え、
前記演算部は、
予め登録された第２の２次電子画像から第２の２次電子プロファイルを作成し、
前記第２の２次電子プロファイルと前記複数の第１の２次電子プロファイルとのマッチング処理を実行して、前記第２の２次電子プロファイルとマッチングする前記第１の２次電子プロファイルに対応する測長パラメータを前記記憶部から取得し、
前記計測対象の測長パターンに用いられる測長パラメータとして、前記記憶部から取得された測長パラメータを設定することを特徴とするパラメータ自動設定システム。
【請求項２】
請求項１に記載のパラメータ自動設定システムにおいて、
前記第１の２次電子プロファイルおよび前記第２の２次電子プロファイルは、それぞれ、複数の領域を含む２次元グラフであり、
前記演算部は、前記マッチング処理として、前記複数の領域の各々について、最低値、最高値、および傾きの少なくとも１つの数値を計算し、前記第１の２次電子プロファイルにおける前記少なくとも１つの数値と前記第２の２次電子プロファイルにおける前記少なくとも１つの数値との一致度を計算することを特徴とするパラメータ自動設定システム。
【請求項３】
請求項２に記載のパラメータ自動設定システムにおいて、
前記演算部は、
前記一致度の平均値を算出し、
前記一致度の平均値が所定の数値より大きい前記第１の２次電子プロファイルが存在する場合、前記一致度が最も大きい前記第１の２次電子プロファイルに対応する測長パラメータを前記記憶部から取得することを特徴とするパラメータ自動設定システム。
【請求項４】
請求項２に記載のパラメータ自動設定システムにおいて、
前記演算部は、
前記一致度の平均値を算出し、
前記一致度の平均値が所定の数値より大きい前記第１の２次電子プロファイルが存在しない場合、前記一致度順に複数の第１の２次電子プロファイルを取得し、
前記複数の第１の２次電子プロファイルに対応する複数の測長パラメータを前記記憶部から取得し、
前記複数の測長パラメータの中から１つの測長パラメータを取得することを特徴とするパラメータ自動設定システム。
【請求項５】
請求項４に記載のパラメータ自動設定システムにおいて、
前記演算部は、
前記複数の測長パラメータを用いてテストランを実行して、前記複数の測長パラメータのそれぞれについて計測値のばらつきを示す値を算出し、
前記複数の測長パラメータのうち前記ばらつきを示す値が最も小さい測長パラメータを取得することを特徴とするパラメータ自動設定システム。
【請求項６】
請求項２に記載のパラメータ自動設定システムにおいて、
前記計測対象の測長パターンが、線パターンであり、
前記第１の２次電子プロファイルおよび前記第２の２次電子プロファイルは、それぞれ、縦軸に２次電子の発生量を取り、横軸に１次電子の走査方向に対する２次電子の発生位置を取った２次元グラフであり、
前記複数の領域が、
左側の突き出した部分の外側の最低部から右側の突き出した部分の外側の最低部までの領域を示す第１の領域と、
左側の突き出した部分の最高部から右側の突き出した部分の最高部までの領域を示す第２の領域と、
左側の突き出した部分の外側の最低部から左側の突き出した部分の最高部までの領域を示す第３の領域と、
左側の突き出した部分の最高部から左側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分までの領域を示す第４の領域と、
右側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分から右側の突き出した部分の最高部までの領域を示す第５の領域と、
右側の突き出した部分の最高部から右側の突き出した部分の外側の最低部までの領域を示す第６の領域と、
左側の突き出した部分の外側の最低部から左側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分までの領域を示す第７の領域と、
左側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分から右側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分までの領域を示す第８の領域と、
右側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分から右側の突き出した部分の外側の最低部までの領域を示す第９の領域と、
から構成されることを特徴とするパラメータ自動設定システム。
【請求項７】
請求項１に記載のパラメータ自動設定システムにおいて、
前記２次電子画像と、前記第１の２次電子プロファイルと、前記測長パラメータとが、互いに関連付けられて前記記憶部に格納されていることを特徴とするパラメータ自動設定システム。
【請求項８】
請求項１に記載のパラメータ自動設定システムにおいて、
前記演算部が、過去に実施した測長時に撮像された過去の２次電子画像および測長パラメータを前記記憶部に登録する登録処理部を備え、
前記登録処理部は、前記過去の２次電子画像から２次電子プロファイルを作成し、前記過去の２次電子画像および測長パラメータと、前記過去の２次電子画像から作成した２次電子プロファイルとを前記記憶部に格納することを特徴とするパラメータ自動設定システム。
【請求項９】
請求項８に記載のパラメータ自動設定システムにおいて、
前記登録処理部は、前記過去の２次電子画像のパターンが、前記記憶部に格納されている前記２次電子画像のパターンに対して所定の割合以上に変化しているかを判定し、
前記登録処理部は、前記所定の割合以上に変化していない場合、前記過去の２次電子画像のパターンから２次電子プロファイルを作成することを特徴とするパラメータ自動設定システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のパラメータ自動設定システムにおいて、
前記登録処理部は、前記所定の割合以上に変化している場合、複数の過去の２次電子画像を取得して、前記複数の過去の２次電子画像の平均化画像を作成し、前記平均化画像から２次電子プロファイルを作成することを特徴とするパラメータ自動設定システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のパラメータ自動設定システムにおいて、
前記登録処理部は、前記平均化画像から作成した２次電子プロファイルに最も一致する２次電子プロファイルとなる前記過去の２次電子画像に対応する測長パラメータを取得し、
前記登録処理部は、前記平均化画像と、前記平均化画像から作成した２次電子プロファイルと、前記取得された測長パラメータとを前記記憶部に格納することを特徴とするパラメータ自動設定システム。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか一項に記載のパラメータ自動設定システムを備える電子線自動測長装置。
【請求項１３】
記憶部と演算部とを備える情報処理装置に、計測対象の測長パターンに用いられる測長パラメータを自動設定する処理を実行させるためのプログラムであって、
前記記憶部が、複数の第１の２次電子画像と、前記複数の第１の２次電子画像から得られる複数の第１の２次電子プロファイルと、前記複数の第１の２次電子画像を撮像した際に用いられた複数の測長パラメータとを格納しており、
前記演算部に、
予め登録された第２の２次電子画像から第２の２次電子プロファイルを作成する処理と、
前記第２の２次電子プロファイルと前記複数の第１の２次電子プロファイルとのマッチング処理を実行して、前記第２の２次電子プロファイルとマッチングする前記第１の２次電子プロファイルに対応する測長パラメータを前記記憶部から取得する処理と、
前記計測対象の測長パターンに用いられる測長パラメータとして、前記記憶部から取得された測長パラメータを設定する処理と、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線自動測長装置に関し、詳細には、電子線自動測長装置用パラメータ自動設定システム、そのパラメータ自動設定システムを備える電子線自動測長装置、およびパラメータ自動設定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体製造プロセスにおいて、回路の配線幅やゲート幅、コンタクトホールの径を始めとする集積回路の寸法測長のために電子線自動測長装置が利用されている。近年では、エッチングプロセスやリソグラフィープロセスにおいて、パターンの微細化が進んでいる。これにより、電子線自動測長装置による測長点が増大し、電子線自動測長装置には、高いスループットおよび高い測長精度が求められている。
【０００３】
半導体製造プロセスにおいて、ウェーハ上に形成されたパターンの寸法が設計値とかけ離れていないかを検査する場合、電子線自動測長装置を用いてパターンの幅やパターンの間隔を測長し、それらの測長結果に基づいて仕上がったパターンの寸法を検査している。しかしながら、近年、半導体製造装置においてその微細化が進んでおり、電子線自動測長装置によるパターンの測長、評価に要する手間が多大なものとなってきている。そこで、電子線自動測長装置によって測定するパターンの画像とその位置を、実際の製品となるウェーハを用いて電子線自動測長装置上で登録し、自動測長までのシーケンスが含まれたレシピ（計測レシピ）を作成する。そして、予め登録したレシピに従って所望のパターンを測長し、その結果から、製品の良否判定を行っている。
【０００４】
製品の良否判定を実施するためには、計測した結果の信頼性が求められる。そのため、レシピの質が、計測結果の再現精度に影響して計測結果に変化を及ぼす。レシピの質により、計測結果の再現精度が異なることは実証されている。
【０００５】
レシピの質は、オペレータごと、つまり、レシピを作成するスキルによりに異なる。特に、電子線自動測長装置は、絶対寸法計測を可能とする装置ではないため、計測結果の品質としては、一般的に、計測結果の再現精度を指標としている。
【０００６】
レシピの質は、計測するパターンに対する計測方法の設定により変化する。レシピの質が良好な場合、計測結果の再現精度が高く、レシピの質が悪い場合、計測結果の再現精度が低くなる。所望の測長対象パターンは、電子線自動測長装置を使用してパターン観察が行われ、パターンの画像が登録される。この登録画像は、真空中で電子線をパターンに対して走査しながら照射した場合に、パターンに対して照射した位置順にパターンから発生する２次電子の発生量を多段階調で示す白黒の濃淡を表示した画像である。その画像は、真空中で実際に走査照射する走査線量が、２５６本、３８４本、５１２本、７６８本、１０２４本、１５３６本、２０４８本、あるいは４０９６本で、画像の１フレームを形成する。
【０００７】
その画像に示されている測長対象パターンに対して、２次電子プロファイルを作成する。この２次電子プロファイルは、２次電子の発生量を縦軸に、横軸に画像のＸ方向を定義したものであり、１次電子線を所望のパターンに対して走査照射した際の２次電子の発生量をプロットしたものである。自動測長は、プロットされた２次電子プロファイルを用いて行われる。自動測長では、２次電子プロファイルを用いて、測定対象のパターンのエッジとして定義された箇所を自動的に捕えて測長する。この処理を実行させるために、オペレータは自動測長に関するパラメータを設定する。この自動測長のパラメータの設定において、オペレータごとにエッジを定義する箇所および、測長に使用する積算プロファイルの数量の定義などが異なるため、測長のばらつきが反映される。
【０００８】
特許文献１は、パターン寸法計測装置を開示している。特許文献１の計測装置では、パターン形状とＳＥＭ信号波形の関係を予めＳＥＭシミュレーションにより計算しておき、そのシミュレーション結果を利用して対象形状に依存しない計測を実施している。特許文献１では、パターン形状をパラメータにより数値化し、様々なパターンの断面形状のＳＥＭシミュレーション結果をライブラリとして保存している。そして、ライブラリに保存されたパターンの断面形状の情報と実ＳＥＭ波形とを比較することにより、パターンの形状と寸法を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１９８３３９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７６４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の特許文献１の計測装置では、ライブラリに保存されたパターンの断面形状の情報と実ＳＥＭ波形とを比較して、パターンの断面形状などを推定するにすぎない。したがって、特許文献１では、自動側長のパラメータ（すなわち、計測レシピ）の質のばらつきにより計測結果の再現精度にばらつきが生じることは解決できない。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、オペレータごとの自動測長パラメータ（計測レシピ）の設定による再現精度のばらつきを防止でき、どのオペレータが自動測長パラメータを設定しても、一定の再現精度を満たすことが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明では、モデルとして登録された２次電子画像から得られた２次電子プロファイルと、ライブラリに蓄積された２次電子プロファイルとが一致した場合には、一致した２次電子プロファイルに対応する自動測長パラメータを取得し、その取得した自動測長パラメータを計測対象の測長パターンに用いられる測長パラメータとして自動的に設定する。
【００１３】
すなわち、本発明のパラメータ自動設定システムは、複数の第１の２次電子画像と、前記複数の第１の２次電子画像から作成される複数の第１の２次電子プロファイルと、前記複数の第１の２次電子画像を撮像した際に用いられた複数の測長パラメータとを格納する記憶部と、計測対象の測長パターンに用いられる測長パラメータを設定する演算部と、を備える。前記演算部は、予め登録された第２の２次電子画像から第２の２次電子プロファイルを作成し、前記第２の２次電子プロファイルと前記複数の第１の２次電子プロファイルとのマッチング処理を実行して、前記第２の２次電子プロファイルとマッチングする前記第１の２次電子プロファイルに対応する測長パラメータを前記記憶部から取得し、前記計測対象の測長パターンに用いられる測長パラメータとして、前記記憶部から取得された測長パラメータを設定する。
【００１４】
また、本発明によれば、上述のパラメータ自動設定システムを備える電子線自動測長装置が提供される。
【００１５】
さらに、本発明によれば、記憶部と演算部とを備える情報処理装置に、計測対象の測長パターンに用いられる測長パラメータを自動設定する処理を実行させるためのプログラムが提供される。前記記憶部が、複数の第１の２次電子画像と、前記複数の第１の２次電子画像から得られる複数の第１の２次電子プロファイルと、前記複数の第１の２次電子画像を撮像した際に用いられた複数の測長パラメータとを格納している。当該プログラムは、前記演算部に、予め登録された第２の２次電子画像から第２の２次電子プロファイルを作成する処理と、前記第２の２次電子プロファイルと前記複数の第１の２次電子プロファイルとのマッチング処理を実行して、前記第２の２次電子プロファイルとマッチングする前記第１の２次電子プロファイルに対応する測長パラメータを前記記憶部から取得する処理と、前記計測対象の測長パターンに用いられる測長パラメータとして、前記記憶部から取得された測長パラメータを設定する処理と、を実行させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、オペレータごとの自動測長パラメータの設定による再現精度のばらつきを防止でき、どのオペレータが自動測長パラメータを設定しても、一定の再現精度を満たすことができる。
【００１７】
本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る電子線自動測長装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る測長パラメータの自動設定システムの構成を示す図である。
【図３】本発明に係るライブラリの一例を示す図である。
【図４】本発明に係る電子線自動測長装置において行われる処理の概要を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る測長パラメータの自動設定システムにおいて行われる処理の概要を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る測長パラメータの自動設定システムにおいて行われる登録処理の概要を示すフローチャートである。
【図７】側長パターンがＬｉｎｅである場合の２次電子プロファイルのマッチングに使用する領域を示す図である。
【図８】２次電子プロファイルの一例を示す図である。
【図９】電子線自動測長装置用の測長パラメータの設定画面の一例を示す図である。
【図１０】電子線自動測長装置用の測長パラメータの設定画面の別の例を示す図である。
【図１１】図９において設定されるパラメータと、そのパラメータによって抽出される２次電子プロファイル上のエッジとの関係を示す図である。
【図１２】図１０において設定されるパラメータと、そのパラメータによって抽出される２次電子プロファイル上のエッジとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施形態を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。
【００２０】
＜電子線自動測長装置の構成＞
図１は、本発明の電子線自動測長装置の概略構成図である。電子線自動測長装置１００は、陰極１０１と、第１および第２の陽極１０２、１０３と、コンデンサレンズ１０４と、偏向コイル１０５と、対物レンズ１０８と、ホルダ１１０と、ステージ１１１と、２次電子検出器１１２と、コントローラ１１３とを備える。
【００２１】
陰極１０１は、その先端が１μｍ以下の十分に細い電極である。陰極１０１に対して高真空中で高電圧を掛けると電子が発生する。発生した電子は、雰囲気のように漂うため第１の陽極１０２で引き出す。引き出された電子は発散するため、第２の陽極１０３で収束させる。そして、コンデンサレンズ１０４でさらに電子を収束させる。この収束された電子を１次電子１０６と呼ぶ。
【００２２】
試料１０９は、ステージ１１１上のホルダ１１０で保持されている。１次電子１０６は、偏向コイル１０５を通過して試料１０９に照射され、偏向コイル１０５によってＸ方向およびＹ方向（図２において垂直な平面内）に試料１０９を走査する。また、１次電子１０６を試料１０９に照射する際には、対物レンズ１０８で焦点を合わせる。
【００２３】
そして、１次電子１０６が照射された箇所の試料１０９の表面から１０ｎｍ以内の深さから突きだされた電子が２次電子１０７として発生する。２次電子１０７は、２次電子検出器１１２の１０ｋＶに印加された先端に引き寄せられ、検出される。２次電子検出器１１２は、検出した２次電子を光に変換して増幅させ、再び電子に変換し、その電子を電気信号に変換してコントローラ１１３に送る。
【００２４】
コントローラ１１３は、送られた電気信号を検出した時間と位置ごとに２次電子の発生量を多段階調で示す白黒の濃淡を表示した画像を出力する。コントローラ１１３には、その画像からパターンを自動測長するソフトが組み込まれている。以下では、自動測長パターンのエッジ検出手法として、しきい値法を用いて説明しているが、必ずしも、しきい値法に限定されるものではなく、直線近似法などの他の手法も含む。
【００２５】
コントローラ１１３は、本発明に係る測長パラメータの自動設定システム１２０を備える。なお、測長パラメータの自動設定システム１２０は、コントローラ１１３に組み込まれていてもよいし、コントローラ１１３に接続された別の情報処理装置によって構成されてもよい。
【００２６】
測長パラメータの自動設定システム１２０は、コンピュータなどの情報処理装置によって構成されている。自動設定システム１２０は、データを表示するための表示部１２１と、表示されたデータに対してメニューを選択するなどの操作を行うための入力部（例えば、キーボードやポインティングデバイスなど）１２２と、演算処理および制御処理などを実行する演算部１２３と、データを記憶するための記憶部（例えば、メモリおよびハードディスクなど）１２４とを備える。また、演算部１２３は、設定処理部１２５と登録処理部１２６とを備える。
【００２７】
なお、以下で説明する自動設定システム１２０の処理を、コンピュータ上で実行されるプログラムの機能として実現してもよい。すなわち、以下で説明する処理をプログラムコードとして記憶部１２４に格納して、演算部１２３が各プログラムコードを実行することによって本発明を実現してもよい。また、以下で説明する処理をハードウェア構成として実現してもよい。
【００２８】
＜測長パラメータの自動設定システムの構成＞
現状、電子線自動測長装置１００において、パターンを自動で測長するまでのシーケンスは、オペレータによって設定される。そこで、本発明の発明者は、事前に測長されているパターンを撮像した際の２次電子画像（第１の２次電子画像）と、その画像から得られる２次電子プロファイル（第１の２次電子プロファイル）と、そのパターンを測長するために設定された自動測長パラメータの３つを関連づけて、ライブラリデータ（Ｌｉｂｒａｒｙ  Ｄａｔａ）として蓄積する技術を提供する。また、ライブラリデータとして、パターン測長時の倍率と、２次電子像取得時の積算フレームと、１次電子の加速電圧と、１次電子の電流量の情報などの画像に関する情報も付随して保存する。
すなわち、本発明においてライブラリデータとして蓄積される自動側長パラメータ（計測レシピ）は、図９および図１０の説明で示されるパラメータ、および、パターン測長時の倍率、２次電子画像取得時の積算フレーム、１次電子の加速電圧、１次電子の電流量など、２次電子画像取得時の情報も含む。
【００２９】
図２は、電子線自動測長装置用の測長パラメータの自動設定システムの構成を示す図である。測長パラメータの自動設定システム２０１は、所望の測長パターンを登録する際、モデルとして登録された２次電子画像（第２の２次電子画像）の２次電子プロファイル（第２の２次電子プロファイル）と、事前にライブラリとして蓄積された２次電子プロファイルとのマッチングを実行する。ここで、モデルとして登録されている画像は、計測対象のパターンと同じパターンの２次電子画像であって、実際の計測対象とは別の位置のパターンの２次電子画像である。このモデルの２次電子画像は、自動設定システム２０１の処理の前に予めに登録される。
【００３０】
測長パラメータの自動設定システム２０１は、ライブラリ２２０を備える。ライブラリ２２０は、データベースとして記憶部１２４に格納されている。測長パラメータの自動設定システム２０１は、モデルとして登録された２次電子画像２１０から２次電子プロファイル２１１を作成する。測長パラメータの自動設定システム２０１は、２次電子画像２１０から得られた２次電子プロファイル２１１と、予め過去に取得したライブラリ２２０に格納されている２次電子プロファイル２２１とのマッチング処理を実行する。
【００３１】
図８は、２次電子プロファイル２１１および２２１の例を示す。図８は、縦軸に２次電子の発生量を取り、横軸に１次電子の走査方向に対する２次電子の発生位置を取った２次元グラフのプロファイルを示す。図８の縦軸は、２次電子の発生量を多段階調に分けて、その階調によって表される２次電子画像の白黒濃淡に対応している。過去の２次電子プロファイル２２１は、計測時に設定した自動測長パラメータ２２２と関連付けてライブラリ２２０に格納されている。
【００３２】
測長パラメータの自動設定システム２０１は、モデルとして登録された２次電子画像２１０から得られた２次電子プロファイル２１１とマッチングする２次電子プロファイル２２１をライブラリ２２０から抽出し、その抽出された２次電子プロファイル２２１に対応する自動測長パラメータ２２２を取得する。そして、測長パラメータの自動設定システム２０１は、計測対象の測長パターンに用いられる測長パラメータとして、ライブラリ２２０から取得された自動測長パラメータ２２２を設定する。これにより、過去の蓄積された自動測長パラメータ２２２から、今回の計測対象となる測長パターンにマッチするパラメータが自動的に設定され、オペレータごとの自動測長パラメータの設定による再現精度のばらつきを防止できる。
【００３３】
＜ライブラリの構成＞
図３は、本実施形態のライブラリ２２０の一例を示した図である。ライブラリ２２０は、Library Dataディレクトリ３０１を備え、Library Dataディレクトリ３０１内には、profileディレクトリ３０２と、imagesディレクトリ３０３と、ampディレクトリ３０４とが作成されている。imagesディレクトリ３０３には、過去に実施した測長時に撮像された複数の２次電子画像が格納される。profileディレクトリ３０２には、複数の２次電子画像から得られた複数の２次電子プロファイルが格納される。また、ampディレクトリ３０４には、複数の自動側長パラメータが格納される。profileディレクトリ３０２と、imagesディレクトリ３０３と、ampディレクトリ３０４とに格納されるデータは、それぞれ、関連付けられている。例えば、図３のように、imagesディレクトリ３０３のファイル名がimg20120101000001とすると、profileディレクトリ３０２のファイル名はpro20120101000001となり、また、ampディレクトリ３０４のファイル名は、amp20120101000001となり、ディレクトリ名以下の８桁の日付と６桁の数字で関連付ける。なお、この関連付け方法は、一例であり、その他の関連づけ方法でもよい。このように各データを関連付けることにより、２次電子プロファイルに対応する自動測長パラメータを取得する処理など、各データを対応させてハンドリングすることが可能となる。
【００３４】
＜自動側長パラメータの設定画面＞
図９は、表示部１２１に表示される電子線自動測長装置用の測長パラメータの設定画面を示し、線（Ｌｉｎｅ）の測長パラメータの設定画面を示している。自動測長パラメータ設定画面３２２は、測長種選択ボタン３２３と、測長対象パターン設定ボタン３２４と、カーソルタイプ選択部３２５とを備える。測長種選択ボタン３２３は、様々なパターンを測長可能にするために、線幅の測定と、線幅のばらつきの測定と、線エッジのばらつきの測定と、ホールの直径の測定などが組み込まれており、側長の種類を選択するためのものである。
【００３５】
また、測長対象パターン設定ボタン３２４は、Ｌｉｎｅ、Ｓｐａｃｅ、Ｐｉｔｃｈ（Ｌｅｆｔ）、Ｐｉｔｃｈ（Ｒｉｇｈｔ）、Ｔｏｐ、Ｓｌｏｐｅ（Ｌｅｆｔ）、Ｓｌｏｐｅ（Ｒｉｇｈｔ）を備えており、測長対象となるパターンに対応する。また、カーソルタイプ選択部３２５は、パターンのエッジを検索するカーソルとして左右２つのボックスを用いるか、または、一括に統合したカーソルを用いるかを選択するためのものである。
【００３６】
また、自動測長パラメータ設定画面３２２は、プロファイル処理手法選択ボタン３２６と、複数のパラメータ設定ボックス３２７、３２８、３２９、３３０、３３１とを備える。図９では、プロファイルの処理手法として「Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（しきい値法）」が選択されている。
【００３７】
パラメータ設定ボックス３２７は、測定を実施する範囲として、カーソル間の距離を設定するボックスであり、パラメータ設定ボックス３２９は、ピークの検索範囲を設定するボックスである。また、パラメータ設定ボックス３３０は、測定に使用する範囲を設定するボックスである。また、パラメータ設定ボックス３２８は、プロファイル処理強度を設定するボックスであり、パラメータ設定ボックス３３１は、エッジを定義するためのしきい値を設定するボックスである。
【００３８】
図１１は、図９において設定されるパラメータと、そのパラメータによって抽出される２次電子プロファイル上のエッジとの関係を示す。ある側長パターンに対する２次電子画像５３０に対して、カーソル間の距離（パラメータ設定ボックス３２７）と、プロファイル処理強度（パラメータ設定ボックス３２８）と、ピークを検索する範囲（パラメータ設定ボックス３２９）とが設定されている。図１１に示すように、ピークを検索する範囲（パラメータ設定ボックス３２９）およびパラメータ設定ボックス３３０で設定した範囲で積算して得られた２次電子プロファイル５３２を作成し、パラメータ設定ボックス３３１で設定したしきい値の位置をエッジ５３３として検出する。
【００３９】
また、図１０は、表示部１２１に表示される電子線自動測長装置用の測長パラメータの設定画面を示しており、ホール（Ｈｏｌｅ）の測長パラメータの設定画面を示している。自動測長パラメータ設定画面３３２は、測長種選択ボタン３２３をＤｉａｍｅｔｅｒ（Ｈｏｌｅ）に設定した場合の設定画面である。自動測長パラメータ設定画面３３２は、プロファイル処理手法選択ボタン３２６と、複数のパラメータ設定ボックス３３３、３３４、３３５、３３６、３３７とを備える。
【００４０】
パラメータ設定ボックス３３３は、Ｈｏｌｅの直径の本数を設定するボックスであり、パラメータ設定ボックス３３４は、Ｈｏｌｅの直径（ｎｍ）を設定するボックスである。また、パラメータ設定ボックス３３５は、Ｈｏｌｅのエッジ検出範囲（ｐｉｘｅｌ）を設定するボックスである。また、パラメータ設定ボックス３３６は、プロファイルを作成する信号の領域として扇型の角度を設定するためのボックスである。パラメータ設定ボックス３３７は、エッジを定義するためのしきい値を設定するボックスである。
【００４１】
図１２は、図１０において設定されるパラメータと、そのパラメータによって抽出される２次電子プロファイル上のエッジとの関係を示す。ある側長パターンに対する２次電子画像５３１に対して、Ｈｏｌｅの直径（パラメータ設定ボックス３３４）と、Ｈｏｌｅのエッジ検出範囲（パラメータ設定ボックス３３５）とが設定されている。図１２に示すように、ピークを検索する範囲（パラメータ設定ボックス３３５）およびパラメータ設定ボックス３３６で設定した範囲で積算して得られた２次電子プロファイル３４０を作成し、パラメータ設定ボックス３３７で設定したしきい値の位置をエッジ３３８として検出する。
【００４２】
なお、図９および図１０で説明した自動側長パラメータは、ライブラリ２２０のampディレクトリ３０４に格納されている自動側長パラメータの一例である。したがって、測長パラメータの自動設定システム２０１は、マッチング処理後に、自動側長パラメータをライブラリ２２０から取得して、図９および図１０の自動測長パラメータ設定画面３２２、３３２に自動的に設定する。
【００４３】
＜電子線自動測長装置における処理＞
次に、上述の構成を有する電子線自動測長装置において行われる処理について説明する。図４は、電子線自動測長装置において行われる処理の概要を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、ステップＳ００１において、ステージ１１１上のホルダ１１０にサンプルのウェーハをロードする。次に、ステップＳ００２において、サンプルのウェーハのアライメント情報（ウェーハの回転や、チップ間のアライメントなど）を設定する。次に、ステップＳ００３において、計測チップの登録を行う。なお、ステップＳ００３は、計測方法の登録（Ｓ００６）の順序と前後しても問題なく、１チップの計測情報を元に展開される。
【００４５】
次に、ステップＳ００４において、チップ上における計測点の座標の登録を行う。ここでは、実際に計測対象となる計測点の座標と、次のステップＳ００５において撮像されるモデルの座標とを登録する。
【００４６】
その後、ステップＳ００５において、計測パターンのモデルの登録を行う。ここで、モデルとして登録される画像は、計測対象のパターンと同じパターンの２次電子画像であって、実際の計測対象とは別の位置のパターンの２次電子画像である。このモデルの２次電子画像が、ステップＳ００５において撮像されて登録される。
【００４７】
次に、ステップＳ００６において、計測パターンに対する計測方法を登録する。具体的には、計測パターンに対する自動側長パラメータを設定する。ここで、ステップＳ００６の詳細なステップについては後述する。
【００４８】
次に、ステップＳ００７において、計測点が複数ある場合は、計測点分の計測方法を登録するために、ステップＳ００３に戻る。そして、ステップＳ００３からＳ００６までのシーケンスを順に繰り返し、計測点分の登録が完了するまで実施する。
【００４９】
次に、計測点分の登録が完了した後に、ステップＳ００８において、ステップＳ００６で設定された自動側長パラメータによる計測シーケンスで問題なく実行できるかを確認するために、計測対象外のチップでテストランを実施する。ここで、ステップＳ００９において、自動側長パラメータによる計測シーケンスに問題がなければ、処理を終了する。
【００５０】
しかしながら、テストランの実行中に問題が発生した場合は、ステップＳ００９からステップＳ０１０に進む。ステップＳ０１０において、テストランの実行時のエラーが、自動側長パラメータによるエラーであるかを判定する。ステップＳ０１０において、例えば、計測パターンの２次電子画像が表示されるが、計測パターンの計測が実行できないエラーの場合は、ステップＳ０１１に進み、自動側長パラメータの変更のためにステップＳ００３に戻る。一方、ステップＳ０１０において、計測パターンの２次電子画像が表示されない場合は、ステップＳ０１２に進み、計測点の座標の変更が必要であると判定される。この場合、ステップＳ００３に戻り、ステップＳ００３からステップＳ００８を繰り返し実行する。そして、ステップＳ００８においてテストランを実行して、自動側長パラメータによる計測シーケンスに問題がなければ、処理を終了する。
【００５１】
＜測長パラメータの自動設定システムにおける設定処理＞
従来では、自動側長パラメータの設定（図４のステップＳ００６に対応）は、オペレータの手動によって行われていた。したがって、自動側長パラメータ（計測レシピ）を作成するオペレータごとに質のばらつきがあり、このばらつきが、電子線測長装置を用いて計測した際の計測の再現精度を低下させる要因となっていた。本発明の特徴は、上述の測長パラメータの自動設定システム２０１において自動側長パラメータの設定を自動的に実施する点にある。
【００５２】
図５は、測長パラメータの自動設定システムにおいて行われる処理の概要を示すフローチャートであり、図４のステップＳ００６において実行される処理を示す。なお、以下の処理の主体は、演算部１２３の設定処理部１２５である。
【００５３】
まず、ステップＳ１０１において、モデルとして登録されたパターンの２次電子画像から２次電子プロファイルの作成（抽出）を行う。ここで、上述したように、２次電子画像は、真空中で電子線をパターンに対して走査しながら照射した場合に、パターンに対して照射した位置順にパターンから発生する２次電子の発生量を多段階調で示す白黒の濃淡を表示した画像である。
【００５４】
次に、ステップＳ１０２において、モデルの２次電子プロファイルと、ライブラリ２２０のprofileディレクトリ３０２に格納されている２次電子プロファイルとのマッチング処理を実行する。ここで、２次電子プロファイルのマッチングは、図７に示された領域７０１〜７０９について行う。図７については後述する。
【００５５】
次に、ステップＳ１０３において、モデルの２次電子プロファイルと、ライブラリ２２０のprofileディレクトリ３０２に格納されている２次電子プロファイルとに関して、図７に示された領域７０１〜７０９のそれぞれについて傾き、最低値、および最高値を算出する。そして、傾き、最低値、および最高値について、profileディレクトリ３０２に格納されている２次電子プロファイルの値が、モデルの２次電子プロファイルの値に対して何％マッチングするかを算出する。以下では、この値を一致度と呼ぶ。例えば、モデルの２次電子プロファイルの値が１００であり、profileディレクトリ３０２に格納されている２次電子プロファイルの値が８０である場合、一致度は８０％となる。モデルの２次電子プロファイルとprofileディレクトリ３０２に格納されている２次電子プロファイルとの間で、領域７０１〜７０９の各領域の傾き、最低値、および最高値の一致度を算出し、算出された一致度の平均値を求める。
【００５６】
次に、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０３で求めた一致度の平均値が８０％以上であるかを判定する。profileディレクトリ３０２に格納されている２次電子プロファイルのうち、一致度の平均値が８０％以上の２次電子プロファイルが存在する場合、ステップＳ１０５に進む。なお、一致度の平均値が８０％以上の２次電子プロファイルが存在しない場合、ステップＳ１０６に進む。
【００５７】
次に、ステップＳ１０５において、一致度の平均値が８０％以上の２次電子プロファイルのうち最も高い一致度に対応する２次電子プロファイルを抽出し、その２次電子プロファイルに対応する自動測長パラメータをライブラリ２２０のampディレクトリ３０４から取得する。その後、ステップＳ１０８に進む。
【００５８】
一方、一致度の平均値が８０％以上の２次電子プロファイルが存在しない場合、ステップＳ１０６において、表示部１２１に「一致度が高い第３候補まで設定出来ますが、設定しますか？」というメッセージを表示する。ここで、オペレータが「Ｎｏ」を選択すると、自動測長パラメータを手動で設定する。ここで、オペレータが「Ｙｅｓ」を選択すると、ステップＳ１０７に進む。
【００５９】
ステップＳ１０７では、profileディレクトリ３０２に格納されている２次電子プロファイルのうち、一致度の平均値が高い順に３つの２次電子プロファイルを抽出し、各２次電子プロファイルに対応する自動測長パラメータをライブラリ２２０のampディレクトリ３０４から取得する。その後、ステップＳ１０８に進む。
【００６０】
次に、ステップＳ１０８において、取得した自動測長パラメータを自動で新規に登録する。その後、ステップＳ１０９において、ステップＳ１０７で第３候補までの自動測長パラメータが取得されている場合、第３候補分の自動測長パラメータを登録する。なお、ステップＳ１０５において最も高い一致度に対応する２次電子プロファイルを取得している場合でも、一致度の平均値が高い順に３つの２次電子プロファイルを抽出して、第３候補までの自動測長パラメータを登録してもよい。
【００６１】
次に、ステップＳ１１０において、テストランを実施する。コントローラ１１３には、計測値のばらつきを確認する機能が組み込まれている。テストランでは、上記機能によって計測値のばらつきを示す値（３σ）が算出される。ここで、σは標準偏差である。そして、ステップＳ１１１において、第１候補から第３候補の中で計測値のばらつき（３σ）が最小の自動測長パラメータを自動的に登録する。これにより、計測値のばらつきを考慮した上でより適切な自動測長パラメータを設定することが可能になる。
【００６２】
＜２次電子プロファイルのマッチングに使用する領域＞
図７は、側長パターンがＬｉｎｅである場合の２次電子プロファイルのマッチングに使用する領域を示す。
【００６３】
モデルの２次電子プロファイルと、ライブラリ２２０のprofileディレクトリ３０２に格納されている２次電子プロファイルは、それぞれ、第１の領域ないし第９の領域７０１〜７０９に分割され、それぞれの領域にはＩｎｄｅｘが割り当てられている。したがって、モデルの２次電子プロファイルと、ライブラリ２２０のprofileディレクトリ３０２に格納されている２次電子プロファイルとのマッチングは、このＩｎｄｅｘを用いて同じ領域の傾き、最低値、および最高値を計算することにより行うことができる。
【００６４】
第１の領域７０１は、２次電子プロファイルの左側最低部から右側最低部までの領域（左側の突き出した部分の外側の最低部から右側の突き出した部分の外側の最低部までの領域）を示すＢｏｔｔｏｍ  ＣＤである。また、第２の領域７０２は、２次電子プロファイルの左側最高部から右側最高部までの領域（左側の突き出した部分の最高部から右側の突き出した部分の最高部までの領域）を示すＰｅａｋ  ＣＤである。また、第３の領域７０３は、２次電子プロファイルの左側最低部から左側最高部までの領域（左側の突き出した部分の外側の最低部から左側の突き出した部分の最高部までの領域）を示すＦｏｏｔｉｎｇ（Ｌ）である。
【００６５】
第４の領域７０４は、２次電子プロファイルの左側最高部から左側で傾きが０になる部分までの領域（左側の突き出した部分の最高部から左側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分までの領域）を示すＴｏｐ  Ｒｏｕｎｄｉｎｇ（Ｌ）である。また、第５の領域７０５は、２次電子プロファイルの右側で傾きが０になる部分から右側最高部までの領域（右側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分から右側の突き出した部分の最高部までの領域）を示すＴｏｐ  Ｒｏｕｎｄｉｎｇ（Ｒ）である。また、第６の領域７０６は、２次電子プロファイルの右側最高部から右側最低部までの領域（右側の突き出した部分の最高部から右側の突き出した部分の外側の最低部までの領域）を示すＦｏｏｔｉｎｇ（Ｒ）である。
【００６６】
さらに、第７の領域７０７は、２次電子プロファイルの左側最低部から左側で傾きが０になる部分までの領域（左側の突き出した部分の外側の最低部から左側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分までの領域）を示すＷｈｉｔｅ  Ｂａｎｄ（Ｌ）である。また、第８の領域７０８は、２次電子プロファイルの左側で傾きが０になる部分から右側で傾きが０になる部分までの領域（左側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分から右側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分までの領域）を示すＴｏｐ  ＣＤである。また、第９の領域７０９は、２次電子プロファイルの右側で傾きが０になる部分から右側最低部までの領域（右側の突き出した部分の内側で傾きが０になる部分から右側の突き出した部分の外側の最低部までの領域）を示すＷｈｉｔｅ  Ｂａｎｄ（Ｒ）である。
【００６７】
２次電子プロファイルを、以上の第１の領域ないし第９の領域７０１〜７０９に分割して、各領域で一致度を計算することにより、モデルの２次電子プロファイルと、ライブラリ２２０のprofileディレクトリ３０２に格納されている２次電子プロファイルとのマッチング処理を高精度に行うことが可能となる。
【００６８】
＜測長パラメータの自動設定システムにおける登録処理＞
上述したように、測長パラメータの自動設定システム２０１は、モデルの２次電子プロファイルとマッチングする２次電子プロファイルをライブラリ２２０から抽出し、その抽出された２次電子プロファイル２２１に対応する自動測長パラメータ２２２を設定する。したがって、以下では、２次電子プロファイル２１１およびそれに対応する自動測長パラメータ２２２などをライブラリ２２０に事前に登録する処理について説明する。ライブラリ２２０への登録は、過去に計測を実施した際のデータについて行う。過去に計測を実施した際のデータとしては、開発工程中に実施したデータや、製造後の検査で実施されたデータがある。
【００６９】
図６は、測長パラメータの自動設定システムにおいて行われる登録処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下の処理の主体は、測長パラメータの自動設定システム１２０の演算部１２３の登録処理部１２６である。
【００７０】
まず、ステップＳ２０１において、ライブラリ２２０のLibrary Dataディレクトリ３０１内にprofileディレクトリ３０２と、imagesディレクトリ３０３と、ampディレクトリ３０４とが作成される。次に、ステップＳ２０２において、ライブラリ２２０内にprofileディレクトリ３０２と、imagesディレクトリ３０３と、ampディレクトリ３０４とに保存されるデータが、関連付けされる。上述したように、例えば、ディレクトリ名以下の８桁の日付と６桁の数字で関連付ける方法がある。
【００７１】
次に、ステップＳ２０３において、過去に計測を実施した際のデータのうち、計測時の自動測長パラメータと２次電子像画像の両方が保存されているデータのみを抽出する。自動測長パラメータがない場合は、測長パラメータの自動設定システム１２０に使用することができず、２次電子像画像がない場合は、マッチング用の２次電子プロファイルが作成できないためである。
【００７２】
次に、ステップＳ２０４において、過去の計測レシピから自動側長パラメータをライブラリ２２０内のampディレクトリ３０４に整理して格納する。また、ステップＳ２０５において、２次電子画像をライブラリ２２０内のimagesディレクトリ３０３に整理して格納する。
【００７３】
次に、ステップＳ２０６において、登録対象の２次電子画像において、登録対象の２次電子画像の計測パターンのパターン形状が１０％以上変化しているかを判定する。以下で詳細に説明するが、開発工程中の２次電子画像の場合、複数の画像間でパターン形状が変化している場合がある。ここでは、Ｌｉｎｅ（線）のパターンの場合ならば、線幅の長さが１０％以上変化しているか、パターンの間隔の長さが１０％以上変化しているかなどを判定条件とすることができる。Ｈｏｌｅの場合、直径や、中心からエッジまでの距離などが１０％変化しているかを判定条件とすることができる。パターン形状が１０％以上変化していない場合、ステップＳ２０７に進む。
【００７４】
一方、パターン形状が１０％以上変化している場合、ステップＳ２１０に進む。パターン形状が１０％以上変化しているということは、新規プロセス開発用のウェーハのように、最適な作成条件を絞り込むことを目的に開発工程でパターン形状が変化していることを意味する。ここでは、ウェーハ全面のチップで作成条件を変化させて作成されたサンプルに対応するために、複数の計測点の２次電子画像を取得する。ウェーハ全面のチップで作成条件が変化したパターンの場合、どのチップの画像を登録することが最適であるかをオペレータが判断することは困難である。そのため、形状および寸法変化に対応した自動測長パラメータの最適化を行うことにより新規プロセス開発の短縮化につながる。
【００７５】
ステップＳ２１０において、例えば、１つの計測レシピに登録されている複数の計測点のうち６０％の計測点について、計測時に保存した２次電子画像を抽出する。なお、この画像の抽出は無作為に行ってもよい。なお、１つの計測レシピに複数の自動測長パラメータが登録されている場合、１つの計測レシピに登録されている複数の計測点のうち同一のパターンで同一の自動測長パラメータを有する画像を複数抽出するようにしてもよい。
【００７６】
次に、ステップＳ２１１において、抽出した複数の画像のパターンの表示位置の位置合わせを行い、複数の画像の足し合わせ処理および平均化処理を実行する。これにより、複数の画像を平均化した画像を作成することができる。例えば、特許文献２に記載の計測装置のように、Ｌｉｎｅパターンの場合、線幅が太いものや細い画像を平均化することで、線幅が平均化されたパターンの画像を得ることができる。そして、ステップＳ２１２において、ステップＳ２１１で作成した画像から２次電子プロファイルを作成する。なお、複数の画像から平均化した画像を作成した場合、どの自動測長パラメータを選択するかが重要となる。例えば、自動測長パラメータは、複数の画像の中で、平均化した画像の２次電子プロファイルに最も一致する２次電子プロファイルとなる画像に対応する自動測長パラメータを採用する。２次電子プロファイル間の一致度については、上述と同様の処理を用いることができる。そして、その自動測長パラメータをampディレクトリ３０４に格納する。これにより、平均化した画像を作成した場合でも適切なパラメータをライブラリ２２０に格納することができる。
【００７７】
次に、ステップＳ２０８において、ステップＳ２０７またはＳ２１２で作成した２次電子プロファイルを、図７に示すような第１の領域ないし第９の領域７０１〜７０９に分割し、それぞれの領域にＩｎｄｅｘを割り当てる。そして、ステップＳ２０９において、２次電子プロファイルをprofileディレクトリ３０２内に整理して格納する。
【００７８】
＜まとめ＞
本実施形態の測長パラメータの自動設定システム１２０は、複数の２次電子画像と、複数の２次電子画像から作成される複数の２次電子プロファイルと、複数の２次電子画像を撮像した際に用いられた複数の自動測長パラメータとを格納する記憶部１２４と、計測対象の測長パターンに用いられる自動測長パラメータを設定する演算部１２３と、を備える。演算部１２３の設定処理部１２５は、予め登録された２次電子画像（モデル）から２次電子プロファイルを作成し、モデルの２次電子プロファイルと記憶部１２４のライブラリ２２０に格納されている２次電子プロファイルとのマッチング処理を実行して、モデルの２次電子プロファイルとマッチングする２次電子プロファイルに対応する自動測長パラメータを記憶部１２４のライブラリ２２０から取得し、計測対象の測長パターンに用いられる自動測長パラメータとして、記憶部１２４のライブラリ２２０から取得された自動測長パラメータを設定する。
この構成によれば、オペレータごとの自動測長パラメータの設定による再現精度のばらつきを防止でき、どのオペレータが自動測長パラメータを設定しても、一定の再現精度を満たすことができる。また、本発明を適用することにより、計測レシピ作成の標準化および統一化等の機能などがなくても、オペレータごとによる計測再現精度のばらつきを最小限に抑えることが可能となる。
【００７９】
また、本実施形態の自動設定システム１２０によれば、２次電子プロファイルは、それぞれ、第１の領域乃至第９の領域７０１〜７０９を含む２次元グラフであり、演算部１２３の設定処理部１２５は、マッチング処理として、複数の領域７０１〜７０９の各々について、最低値、最高値、および傾きを計算し、モデルの２次電子プロファイルと記憶部１２４のライブラリ２２０に格納されている２次電子プロファイルとの一致度を計算する。
この構成によれば、２次電子プロファイルの特徴的な領域ごとに一致度を計算することにより、モデルの２次電子プロファイルと記憶部１２４のライブラリ２２０に格納されている２次電子プロファイルとのマッチングを精度良く行うことが可能となる。
【００８０】
また、本実施形態の自動設定システム１２０によれば、演算部１２３の設定処理部１２５は、一致度の平均値を算出し、一致度の平均値が所定の数値（８０％）より大きい２次電子プロファイルが存在する場合、一致度が最も大きい２次電子プロファイルに対応する測長パラメータを記憶部１２４のライブラリ２２０から取得する（ステップＳ１０５）。これにより、一致度がある程度高い場合は、一致度が最も高い２次電子プロファイルを選択して、その測長パラメータを設定することができる。
また、演算部１２３の設定処理部１２５は、一致度の平均値が所定の数値より大きい２次電子プロファイルが存在しない場合、一致度順に第３候補まで２次電子プロファイルを取得し、第３候補までの２次電子プロファイルに対応する測長パラメータを記憶部１２４のライブラリ２２０から取得し、第３候補までの中から１つの測長パラメータを取得する。これにより、一致度が高くない場合には、複数の候補から１つの測長パラメータを選択することにより、より適切な測長パラメータを設定することができる。
【００８１】
また、本実施形態の自動設定システム１２０によれば、演算部１２３が、過去に実施した測長時に撮像された過去の２次電子画像および測長パラメータを記憶部１２４のライブラリ２２０に登録する登録処理部１２６を備え、登録処理部１２６は、過去の２次電子画像から２次電子プロファイルを作成し、過去の２次電子画像および測長パラメータと、過去の２次電子画像から作成した２次電子プロファイルとを記憶部１２４のライブラリ２２０に格納する。
この構成によれば、過去に実施した測長時に撮像された２次電子画像および測長パラメータの情報も記憶部１２４のライブラリ２２０に蓄積でき、これにより、モデルの２次電子プロファイルとマッチングさせるための２次電子プロファイルも多くなり、よりマッチングする２次電子プロファイルを探索することが可能となる。その結果、計測対象の測長パターンに用いられる自動測長パラメータとしてより適切な自動測長パラメータを得ることが可能になる。
【００８２】
また、本実施形態の自動設定システム１２０によれば、登録処理部１２６は、過去の２次電子画像のパターンが、記憶部１２４のライブラリ２２０に格納されている２次電子画像のパターンに対して所定の割合（１０％）以上に変化しているかを判定し、所定の割合以上に変化していない場合、過去の２次電子画像のパターンから２次電子プロファイルを作成する。また、登録処理部１２６は、所定の割合以上に変化している場合、複数の過去の２次電子画像を取得して、複数の過去の２次電子画像の平均化画像を作成し、その平均化画像から２次電子プロファイルを作成する。この構成によれば、複数の画像から平均的な画像を得ることができるので、開発工程で撮像された２次電子画像など、形状および寸法変化があった２次電子画像に対応した自動測長パラメータの最適化を行うことが可能となる。
【００８３】
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、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることがあり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００８４】
上述の実施形態では、図７において、Ｌｉｎｅパターンにおけるマッチング処理に使用する領域を説明したが、Ｈｏｌｅパターンにおいても同様の領域を用いてもよい。例えば、図１２に示すように、Ｈｏｌｅパターンの場合、２次電子の発生量が突き出す部分が１箇所になるが、当該部分の最低部から最高部までの領域や、最高部から最低部までの領域などのいくつかの領域に分割してもよい。そして、それらの分割された領域に対して、傾き、最低値、および最高値などを算出して、一致度を算出してもよい。
【００８５】
上述の実施形態では、マッチング処理において、図７に示された領域７０１〜７０９のそれぞれについて傾き、最低値、および最高値を算出している。マッチング処理を実行するためには、必ず時もこれら全てを算出する必要はなく、傾き、最低値、および最高値の少なくとも１つの数値を算出すればよい。
【００８６】
上述の実施形態では、マッチング処理において一致度の平均値の閾値を８０％としているが、これに限定されず、オペレータが任意に設定できるようにしてもよい。
【００８７】
上述の実施形態では、図６のステップＳ２０６において、既にimagesディレクトリ３０３内に格納されている２次電子画像に対して、登録対象の２次電子画像の計測パターンのパターン形状が１０％以上変化しているかを判定しているが、これに限定されない。パターン形状の変化率は、オペレータが任意に設定できるようにしてもよい。
【００８８】
上述の実施形態では、図６のステップＳ２１０において、１つの計測レシピに登録されている複数の計測点のうち６０％の計測点について、計測時に保存した画像を抽出しているが、これに限定されない。画像を抽出する数は、オペレータが任意に設定できるようにしてもよい。また、その後の画像の平均化処理を考慮すれば、少なくとも２つの画像が抽出されればよい。
【００８９】
上述したように、測長パラメータの自動設定システム１２０は、それらの一部や全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現することができる。また、本発明の自動設定システム１２０は、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードで実現してもよい。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体を情報処理装置に提供し、その情報処理装置（またはＣＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそれを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどが用いられる。
【００９０】
また、プログラムコードの指示に基づき、情報処理装置上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現されるようにしてもよい。さらに、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを、ネットワークを介して配信することにより、それを情報処理装置の記憶装置またはＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ等の記憶媒体に格納し、使用時にその情報処理装置のＣＰＵが当該記憶装置や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしてもよい。
【００９１】
最後に、ここで述べたプロセスおよび技術は本質的に如何なる特定の装置に関連することはなく、コンポーネントの如何なる相応しい組み合わせによってでも実装できることを理解する必要がある。更に、汎用目的の多様なタイプのデバイスがここで記述した教示に従って使用可能である。ここで述べた方法のステップを実行するのに、専用の装置を構築するのが有益であることが判るかもしれない。本発明は、具体例に関連して記述したが、これらは、すべての観点に於いて限定の為ではなく説明の為である。本分野にスキルのある者には、本発明を実施するのに相応しいハードウェア、ソフトウェア、およびファームウエアの多数の組み合わせがあることが解るであろう。例えば、本実施形態に記載の機能を実現するプログラムコードは、アセンブラ、Ｃ／Ｃ＋＋、ｐｅｒｌ、Ｓｈｅｌｌ、ＰＨＰ、Ｊａｖａ（登録商標）等の広範囲のプログラムまたはスクリプト言語で実装できる。
【００９２】
また、図面における制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１００  電子線自動測長装置
１０１  陰極
１０２，１０３  陽極
１０４  コンデンサレンズ
１０５  偏向コイル
１０６  １次電子
１０７  ２次電子
１０８  対物レンズ
１０９  試料
１１０  ホルダ
１１１  ステージ
１１２  ２次電子検出器
１１３  コントローラ
１２０  自動設定システム
１２１  表示部
１２３  演算部
１２４  記憶部
１２５  設定処理部
１２６  登録処理部
２２０  ライブラリ
３０１  Library Dataディレクトリ
３０２  profileディレクトリ
３０３  imagesディレクトリ
３０４  ampディレクトリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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