【手続補正書】
【提出日】平成29年6月22日(2017.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モデル構築および解析エンジンであって、
標本の構造の幾何学的モデルを生成するように構成された幾何学的モデル構築モジュールと、
前記幾何学的モデルに少なくとも一部基づいて入射光学放射に対する前記標本の前記構造の応答の光学応答モデルを生成するように構成された光学応答関数構築モジュールと、
前記幾何学的モデルに少なくとも一部基づいて入射ｘ線放射に対する前記標本の前記構造の応答のｘ線応答モデルを生成するように構成されたｘ線応答関数構築モジュールであって、前記光学応答モデルと前記ｘ線応答モデルとの両方は、前記幾何学的モデルから少なくとも１つの共通幾何学的パラメータを含む、当該ｘ線応答関数構築モジュールと、
フィッティング解析モジュールであって、
前記標本上の光学照明ビーム入射に応答して前記標本から検出された光学放射の量を示す測定データの第１の量を受信し、
前記標本上のｘ線照明ビーム入射に応答して前記標本から検出されたｘ線放射の量を示す測定データの第２の量を受信し、
前記測定データの第１の量を用いる前記光学応答モデルのフィッティングおよび前記測定データの第２の量に対する前記ｘ線応答モデルのフィッティングに基づいて少なくとも１つの標本パラメータ値を決定し、
メモリ内への記憶のために前記少なくとも１つの標本パラメータ値を出力するように構成された、当該フィッティング解析モジュールと、を備える、モデル構築および解析エンジン。
【請求項２】
前記少なくとも１つの共通幾何学的パラメータの値は、前記測定データの第２の量に対する前記ｘ線応答モデルの前記フィッティングに基づいて決定され、前記決定された値は、前記少なくとも１つの標本パラメータ値を決定するために前記測定データの第１の量を用いる前記光学応答モデルの前記フィッティングにおいて定数として処理される、請求項１に記載のモデル構築および解析エンジン。
【請求項３】
前記少なくとも１つの共通幾何学的パラメータは、前記測定データの第１の量を用いる前記光学応答モデルの前記フィッティングと、前記測定データの第２の量に対する前記ｘ線応答モデルの前記フィッティングとの両方を含む、並行フィッティング解析において大域的パラメータとして処理される、請求項１に記載のモデル構築および解析エンジン。
【請求項４】
前記測定データの第１の量を用いる前記光学応答モデルの前記フィッティングは、費用関数を最小化することを伴う、請求項２に記載のモデル構築および解析エンジン。
【請求項５】
前記並行フィッティング解析は、複合型費用関数を最小化することを伴う、請求項３に記載のモデル構築および解析エンジン。
【請求項６】
前記フィッティング解析モジュールは、
前記光学応答モデルを用いる前記測定データの第１の量の前記フィッティングおよび前記ｘ線応答モデルを用いる前記測定データの第２の量の前記フィッティングと関連付けられた費用関数の残存値を決定し、
前記残存値が所定の閾値を超えるかを決定し、
前記残存値が前記所定の閾値を超える場合に前記標本の前記構造の前記幾何学的モデルを再編成し、
前記残存値が前記所定の閾値を超えない場合に前記標本の前記構造の前記幾何学的モデルを記憶するように、更に構成される、請求項１に記載のモデル構築および解析エンジン。
【請求項７】
前記光学応答モデルおよび前記ｘ線応答モデルは、前記幾何学的モデルの前記幾何学的パラメータの全てを共有する、請求項１に記載のモデル構築および解析エンジン。
【請求項８】
前記少なくとも１つの共通幾何学的パラメータは、ラインエッジ粗さ、ライン幅粗さ、細孔サイズ、細孔密度、側壁角度、プロファイル、膜厚、臨界寸法、およびピッチのいずれかである、請求項１に記載のモデル構築および解析エンジン。
【請求項９】
前記モデル構築および解析エンジンは、複合型ｘ線／光学計測ツールのコンピューティングシステムである、請求項１に記載のモデル構築および解析エンジン。
【請求項１０】
前記複合型ｘ線／光学計測ツールは、
標本の検査領域に入射ｘ線ビームを形作って向けるように構成された液体金属ｘ線照明源およびｘ線照明光学系を含む液体金属をベースとしたｘ線照明システムと、
前記入射ｘ線ビームに応答して前記標本から前記ｘ線放射の量を検出するように構成されたｘ線検出器と、
前記入射ｘ線ビームと同時に前記標本の前記検査領域に入射光学照明ビームを形作って向けるように構成された光学照明源および光学照明光学系を含む光学照明システムであって、前記入射光学照明ビームおよび前記入射ｘ線ビームは、前記標本の前記検査領域で空間的に重なり合う、当該光学照明システムと、
前記入射光学照明ビームに応答して前記標本から前記光学放射の量を検出するように構成された光学検出器と、を備える、請求項９に記載のモデル構築および解析エンジン。
【請求項１１】
標本の構造の幾何学的モデルを生成することと、
前記幾何学的モデルに少なくとも一部基づいて光学応答モデルおよびｘ線応答モデルを生成することであって、前記光学応答モデルと前記ｘ線応答モデルとの両方は、前記幾何学的モデルから少なくとも１つの共通幾何学的パラメータを含む、当該光学応答モデルおよびｘ線応答モデルを生成することと、
前記標本上の光学照明ビーム入射に応答して前記標本から検出された光学放射の量に基づいて測定データの第１の量を受信することと、
前記標本上のｘ線照明ビーム入射に応答して前記標本から検出されたｘ線放射の量に基づいて測定データの第２の量を受信することと、
前記光学応答モデルを用いる前記測定データの第１の量のフィッティング解析および前記ｘ線応答モデルを用いる前記測定データの第２の量のフィッティング解析に基づいて少なくとも１つの標本パラメータ値を決定することと、
前記少なくとも１つの標本パラメータ値を記憶することと、を含む、モデル構築及び解析エンジンのための方法。
【請求項１２】
前記測定データの第２の量の前記フィッティング解析に基づいて前記少なくとも１つの共通幾何学的パラメータの値を決定することを更に含み、前記少なくとも１つの共通幾何学的パラメータの前記決定された値は、前記測定データの第１の量の前記フィッティング解析における定数として処理される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記光学応答モデルを用いる前記測定データの第１の量および前記ｘ線応答モデルを用いる前記測定データの第２の量の並行フィッティング解析に基づいて、前記少なくとも１つの共通幾何学的パラメータの値を決定することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記光学応答モデルを用いる前記測定データの第１の量の前記フィッティング解析および前記ｘ線応答モデルを用いる前記測定データの第２の量の前記フィッティング解析と関連付けられた費用関数の残存値を決定することと、
前記残存値が所定の閾値を超えるかを決定することと、
前記残存値が前記所定の閾値を超える場合に、前記標本の前記構造の前記幾何学的モデルを再編成することと、
前記残存値が前記所定の閾値を超えない場合に前記標本の前記構造の前記幾何学的モデルを記憶することと、を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの共通幾何学的パラメータは、ラインエッジ粗さ、ライン幅粗さ、細孔サイズ、細孔密度、側壁角度、プロファイル、膜厚、臨界寸法、およびピッチのいずれかである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記並行フィッティング解析は、複合型費用関数を最小化することを伴う、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
非一時的で、コンピュータで読み取り可能な媒体であって、
コンピュータに標本の構造の幾何学的モデルを生成させるためのコードと、
前記幾何学的モデルに少なくとも一部基づいて前記コンピュータに光学応答モデルおよびｘ線応答モデルを生成させるためのコードであって、前記光学応答モデルと前記ｘ線応答モデルとの両方は、前記幾何学的モデルから少なくとも１つの共通幾何学的パラメータを含む、当該光学応答モデルおよびｘ線応答モデルを生成させるためのコードと、
前記標本上の光学照明ビーム入射に応答して前記標本から検出された光学放射の量に基づいて前記コンピュータに測定データの第１の量を受信させるためのコードと、
前記標本上のｘ線照明ビーム入射に応答して前記標本から検出されたｘ線放射の量に基づいて前記コンピュータに測定データの第２の量を受信させるためのコードと、
前記光学応答モデルを用いる前記測定データの第１の量のフィッティング解析および前記ｘ線応答モデルを用いる前記測定データの第２の量のフィッティング解析に基づいて、前記コンピュータに少なくとも１つの標本パラメータ値を決定させるためのコードと、
前記コンピュータに前記少なくとも１つの標本パラメータ値を記憶させるためのコードと、を備える、非一時的で、コンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１８】
前記測定データの第２の量の前記フィッティング解析に基づいて、前記コンピュータに前記少なくとも１つの共通幾何学的パラメータの値を決定させるためのコードを更に備え、前記少なくとも１つの共通幾何学的パラメータの前記決定された値は、前記測定データの第１の量の前記フィッティング解析における定数として処理される、請求項１７に記載の非一時的で、コンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項１９】
前記光学応答モデルを用いる前記測定データの第１の量および前記ｘ線応答モデルを用いる前記測定データの第２の量の並行フィッティング解析に基づいて、前記コンピュータに前記少なくとも１つの共通幾何学的パラメータの値を決定させるためのコードを更に備える、請求項１７に記載の非一時的で、コンピュータで読み取り可能な媒体。
【請求項２０】
前記光学応答モデルを用いる前記測定データの第１の量の前記フィッティング解析および前記ｘ線応答モデルを用いる前記測定データの第２の量の前記フィッティング解析と関連付けられた費用関数の残存値を前記コンピュータに決定させるためのコードと、
前記残存値が所定の閾値を超えるかを前記コンピュータに決定させるためのコードと、
前記残存値が前記所定の閾値を超える場合に前記コンピュータに前記標本の前記構造の前記幾何学的モデルを再編成させるためのコードと、
前記残存値が前記所定の閾値を超えない場合に前記コンピュータに前記標本の前記構造の前記幾何学的モデルを記憶させるためのコードと、を更に備える、請求項１７に記載の非一時的で、コンピュータで読み取り可能な媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】複合型ｘ線および光学計測のためのモデル構築ならびに解析エンジン、方法、コンピュータ読み取り可能媒体
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
モデル構築および解析エンジン１５０は、標本の測定された構造の幾何学的モデル１５２を生成するように構成された幾何学的モデル構築モジュール１５１を含む。モデル構築および解析エンジン１５０はまた、それぞれが、幾何学的モデルから少なくとも１つの共有幾何学的パラメータを含む、ｘ線応答モデル１５５および光学応答モデル１５６をそれぞれ生成するためにｘ線応答関数構築モジュール１５３ならびに光学応答関数構築モジュール１５４を含む。モデル構築および解析エンジン１５０はまた、複合型解析で光学測定データ１２４の量を用いる光学応答モデル１５６をフィッティングすることと、ｘ線測定データ１２６の量を用いるｘ線応答モデル１５５をフィッティングすることとによって、少なくとも１つの標本パラメータ値１７０を解くように構成されたフィッティング解析モジュール１５７を含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
ブロック２０２では、ｘ線応答関数構築モジュール１５３は、幾何学的モデル１５２に少なくとも一部基づいてｘ線応答モデル１５５を生成する。同様に、光学応答関数構築モジュール１５４は、幾何学的モデル１５２に少なくとも一部基づいて光学応答モデル１５６を生成する。光学応答モデル１５６とｘ線応答モデル１５５の両方は、幾何学的モデル１５２から少なくとも１つの共通幾何学的パラメータを含む。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
別の例では、いくつかの測定シナリオにおいて、光学データを用いる光学モデルの適切な適合性は、モデルパラメータおよびマシンパラメータ（例えば、波長、傾き角度、ノイズ等）を調整することによって実現される。これは小さな処理窓内でうまく働き得るが、このようにして動作する計測システムは、多くの場合、実際の処理変動を追跡できないことが見られる。光学をベースとした計測に加えて、ｘ線をベースとした計測能力（例えば、ＣＤ−ＳＡＸＳ、ＸＲＦ等）を加えることは、多くの場合、モデルの欠陥を明らかにする。このシナリオでは、モデル構築および解析エンジン１５０は、モデル欠陥を識別し構造モデルのパラメータ化を変えるために使用される。例えば、単純な台形モデルは、分光偏光解析法（ＳＥ）データを適合させるのに完全に適し得る。しかしながら、追加の形状パラメータは、ＳＥとＣＤ−ＳＡＸＳのデータの両方に対する適切な適合を実現するために追加される必要がある。向上された構造的モデルは、次いで、より代表的な構造的モデルの使用に起因してＳＥ測定の能力を向上する。いくつかの例では、光学およびｘ線測定データの両方を含む複合型フィッティング解析が、最適化された構造的モデルを開発するために使用され、次いで、測定技術の１つだけ（例えば、より高い処理能力の光学計測技術）が、生産測定のために使用される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
図２に例示されるように、コンピューティングシステム１３０は、ｘ線検出器１１６および光学検出器１２３に通信可能に結合される。コンピューティングシステム１３０は、光学検出器１２３からの測定データ１２４およびｘ線検出器１１６からの測定データ１２６を受信するように構成される。一例では、測定データ１２４は、標本の測定された光学応答の指示を含む。検出器１２３の表面上の測定された光学応答の分布に基づいて、標本１０１上の光学照明ビーム１２７の入射の位置や領域は、ビームコントローラ１３０によって決定される。一例では、パターン認識技法は、測定データ１２４に基づいて標本１０１上の光学照明ビーム１２７の入射の位置および領域を決定するためにコンピューティングシステム１３０によって適用される。同様に、測定データ１２６は、標本の測定されたｘ線応答の指示を含む。検出器１１６の表面上の測定されたｘ線応答の分布に基づいて、標本１０１上の入射ｘ線ビーム１１７の位置および領域は、ビームコントローラ１３０によって決定される。一例では、パターン認識技法は、測定データ１２６に基づいて標本１０１上のｘ線ビーム１１７の入射の位置および領域を決定するためにコンピューティングシステム１３０によって適用される。それに応答して、コンピューティングシステム１３０は、入射光学照明ビーム１２７が、標本１０１の所望の検査領域１０２で入射ｘ線ビーム１１７と空間的に重なり合うように、入射光学照明ビーム１２７の方向を変えたり形状を新たにしたりするために照明光学系１２２に通信されるコマンド信号１３７を生成する。同様に、ビームコントローラ１３０は、入射ｘ線ビーム１１７が、標本１０１の所望の検査領域１０２で入射光学照明ビーム１２７と空間的に重なり合うように、入射ｘ線ビーム１１７の方向を変えたり形状を新たにしたりするために電子光学系１１４およびｘ線光学系１１５のいずれかに通信されるコマンド信号１３６を生成する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
複合型計測システム１００のコンピュータシステム１３０は、有線および／または無線部分を含み得る伝送媒体によって他のシステムからデータか情報（例えば、測定結果、モデル化入力、モデル化結果等）を受信するならびに／あるいは取得するように構成され得る。このようにして、伝送媒体は、コンピュータシステム１３０と他のシステム（例えば、メモリ搭載計測システム１００、外部メモリ、または外部システム）との間のデータリンクとして機能し得る。例えば、コンピューティングシステム１３０は、データリンク経由で記憶媒体（すなわち、メモリ１３２またはメモリ１８０）から測定データ（例えば、信号１２４および１２６）を受信するように構成され得る。例えば、ｘ線検出器１１６および光学検出器１２３のいずれかの分光器を使用して得られた分光結果は、永続的または半永続的メモリデバイス（例えば、メモリ１３２または１８０）内に記憶され得る。これに関して、分光結果は、搭載メモリからまたは外部メモリシステムからインポートされ得る。更に、コンピュータシステム１３０は、伝送媒体経由でデータを他のシステムに送信し得る。例えば、コンピュータシステム１３０によって決定された標本パラメータ値１７０は、永続的または半永続的メモリデバイス（例えば、メモリ１８０）内に記憶され得る。これに関して、測定結果は、別のシステムにエキスポートされ得る。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
更に別の非限定例では、ＸＲＦは、ＨｆＯ２などの膜、非常に厚い膜、および電子密度が隣接する膜に非常に類似した複数の膜の厚さを測定するために使用される。これらの厚さは、光学測定におけるパラメータ相関関係を壊すために前に送られる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
更に別の非限定例では、メモリ構造は、ＴｉＮ／Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＮ層配列を含む。ＸＲＲは、ＴｉＮ層の厚さを測定するために利用されるが、Ａｌ２Ｏ３層に比較的鈍感である。分光偏光解析法測定は、頂部および底部ＴｉＮ層を後で区別する困難性がある。複合型のＸＲＲおよび分光偏光解析法測定は、３つの層の全ての厚さを測定することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
更に別の非限定例では、スピンバルブなどの磁気多層は、公称ＳｉＯ２／ＮｉＯ／Ｃｏ／Ｃｕ／Ｃｏ層状構造を有する。ＸＲＲは、ＮｉＯ層の厚さを測定するために利用されるが、ＣｏとＣｕの類似した電子密度に起因してＣｏ／Ｃｕ／Ｃｏ層を見分けることができない。ＧＩＸＲＤは、Ｃｏ、Ｎｉ、およびＣｕをはっきりと分解し、また、元素ピークの相対積分強度は、ＣｕおよびＣｏ層の厚さを決定する。Ｃｏ／Ｃｕ／Ｃｏ層の全体の厚さはＸＲＲから分かるので、Ｃｕの厚さは、０．１ｎｍの精密さよりも優れて決定され得る。複合型のＸＲＲ、ＧＩＸＲＦ、および分光偏光解析法などの光学技法は、構造の全ての厚さのみならず臨界寸法を測定するように使用され得る。