(57)【要約】    【課題】  同一パターンが形成されている複数の試料間の形状もしくは物性変化を容易に把握することができる走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法およびそのシステムを提供することにある。    【解決手段】  複数の試料間の同一領域を測定するために、マスターパターン上に基準位置を示すパターンを成型し、測定は基準パターンを起点とした領域内で行う。また、各試料の測定結果から、パターンを形成する単位領域の検出、および各検出単位領域内における形状特性等の算出を行い、測定領域内での各種特性のばらつき、各検出領域の二次元配列精度（ピッチのばらつき）等の、試料間での変化を表示し、パターンの特性変化が容易に把握できるようにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一パターンが形成されている複数の試料についての走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法であって、
前記複数の試料についての同一領域内で、パターンの形状画像を含む一つ以上のパターンの特性画像を取得する特性画像取得ステップと、
該特性画像取得ステップにおいて取得した各試料についてのパターンの特性画像から前記試料間で比較を行いたい複数の単位領域を検出する単位領域検出ステップと、
該単位領域検出ステップにおいて各試料について検出された複数の単位領域の各々に対して前記複数の試料に亘って共通の識別情報を付与する単位領域識別付与ステップと、
前記特性画像取得ステップにおいて取得した各試料についてのパターンの特性画像から前記単位領域検出ステップで検出された各単位領域におけるパターンの形状特性値を算出し、該算出された試料毎の各単位領域におけるパターンの形状特性値から前記単位領域識別付与ステップで付与された共通の識別情報を用いて前記試料間における各単位領域のパターンの形状特性の変化を算出する算出ステップと、
該算出ステップにおいて算出された前記試料間における各単位領域のパターンの形状特性の変化を表示する表示ステップとを有することを特徴とする走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法。
【請求項２】
前記算出ステップにおいて、前記算出する各単位領域におけるパターンの形状特性値が、周長、面積、平均径、平均高さ、アスペクト比、体積の何れか一つ以上であることを特徴とする請求項１記載の走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法。
【請求項３】
前記算出ステップにおいて、前記算出する各単位領域におけるパターンの形状特性値が、単位領域の平均ピッチもしくは単位領域のピッチのばらつきを含むことを特徴とする請求項１記載の走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法。
【請求項４】
前記表示ステップにおいて、前記表示する測定試料間におけるパターンの形状特性の変化を、前記単位領域毎の形状特性値および該形状特性値の設計値からの誤差値としてグラフ表示することを特徴とする請求項１又は２記載の走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法。
【請求項５】
前記表示ステップにおいて、前記表示する試料間におけるパターンの形状特性の変化を、前記単位領域毎の形状特性値の設計値からの誤差として測定試料毎にヒストグラムで表示することを特徴とする請求項１又は２記載の走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法。
【請求項６】
前記表示ステップにおいて、前記表示する試料間におけるパターンの形状特性の変化を、前記試料毎に各単位領域における形状特性の設計値からの誤差を単位領域の二次元分布図として表示することを特徴とする請求項１又は２記載の走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法。
【請求項７】
前記算出ステップにおいて、前記算出する単位領域の平均ピッチを、前記特性画像取得ステップにおいて取得した各試料についてのパターンの特性画像を二次元フーリエ変換することによって得られるフーリエ変換スペクトルのピーク位置とすることを特徴とする請求項３記載の走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法。
【請求項８】
前記同一パターンが形成されている複数の試料が、金型パターンの転写によって複製パターンの成型を行うデバイス製造工程における金型パターンを成型するためのマスターパターン、金型パターン、複製パターンであることを特徴とする請求項１記載の走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法。
【請求項９】
前記特性画像取得ステップにおいて、前記取得するパターンの特性画像として、パターンの摩擦画像、パターンの磁気画像、パターンの静電気画像、パターンの静電容量画像、パターンの吸着画像、パターンの弾性画像、及びパターンの光学画像のいずれかを含むことを特徴とする請求項１記載の走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法。
【請求項１０】
同一パターンが形成されている複数の試料についての走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システムであって、
前記複数の試料についての同一領域内で、パターンの形状画像を含む一つ以上のパターンの特性画像を取得する特性画像取得部と、
該特性画像取得部において取得した各試料についてのパターンの特性画像から前記試料間で比較を行いたい複数の単位領域を検出する単位領域検出部と、
該単位領域検出部において各試料について検出された複数の単位領域の各々に対して前記複数の試料に亘って共通の識別情報を付与する単位領域識別付与部と、
前記特性画像取得部において取得した各試料についてのパターンの特性画像から前記単位領域検出部で検出された各単位領域におけるパターンの形状特性値を算出し、該算出された試料毎の各単位領域におけるパターンの形状特性値から前記単位領域識別付与部で付与された共通の識別情報を用いて前記試料間における各単位領域のパターンの形状特性の変化を算出する算出部と、
該算出部において算出された前記試料間における各単位領域のパターンの形状特性の変化を表示する表示部とを備えたことを特徴とする走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法およびそのシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
微細試料の測定技術の一つとして、各種の走査プローブ顕微鏡（ＳＰＭ：Scanning Probe Microscope）が知られている。走査プローブ顕微鏡の内、基礎となる原子間力顕微鏡は、カンチレバーと呼ばれる非常に柔らかい板ばねの先端に先鋭化された探針が取り付けられ、試料と探針間の接触力が一定になるように制御しながら試料の表面を走査する技術であり、原子オーダーの微細立体形状が測定できる技術として広く用いられている。さらに、走査プローブ顕微鏡としては、接触力以外の力を検出、制御することによって摩擦力、磁気力、静電気力、静電容量、吸着力、弾性力、光学情報等の様々な表面物性値を測定することができ、それぞれの測定値を濃淡画像として表示することが可能である。
【０００３】
特開平１１−１１０５３２号公報には、複数の物性画像を取得した場合の画像表示方法として、試料の同一領域から取得した複数種の特性画像を用いて、表示画像の各表示単位領域の色を表示単位領域の位置と対応する試料の位置における複数種の特性に応じて定めることにより、複数種の特性の２次元分布の関係を示す画像表示方法について述べられている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１０５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の通り走査プローブ顕微鏡を用いた測定によって、微細パターン試料の三次元形状および各種物性値を取得することが可能であるため、走査プローブ顕微鏡を用いた測定を関係ある複数の試料間の同一領域で行い、試料間での各種特性変化を観察したい場合が多くある。例えば、図２に示すような、金型パターンの転写によって複製パターンの成型を行うデバイス製造工程においては、金型パターンを成型するためのマスターパターン、金型パターン、複製パターンのそれぞれにおいて、二次元平面内でのパターン形状のばらつきや物性（電気的な性質、磁気的な性質、表面粗さ）のばらつき、パターン形状と物性の関係、パターン配列精度等を把握し、各工程間におけるパターンの形状および物性変化を定量的に解析することが重要である。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたもので、同一パターンが形成されている複数の試料間の同一領域内において、形状画像を含む１つ以上の特性画像を取得し、複数の試料間の各種特性変化を容易に把握することができる測定結果表示を実現した走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法およびそのシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の試料間の同一領域を測定するために、マスターパターン上に基準位置を示すパターンを成型し、測定は基準パターンを起点とした領域内で行う。各試料の測定結果から、パターンを形成する単位領域の検出、および各検出単位領域内における少なくとも形状特性の算出を行い、測定領域内での各種特性のばらつき、各検出領域の二次元配列精度（ピッチのばらつき）等の、試料間での変化を表示し、パターンの特性変化が容易に把握できるようにすることにある。
【０００８】
また、本発明は、同一パターンが形成されている複数の測定試料についての走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定方法およびそのシステムであって、前記複数の試料についての同一領域内で、パターンの形状画像を含む一つ以上のパターンの特性画像を取得する特性画像取得ステップと、該特性画像取得ステップにおいて取得した各試料についてのパターンの特性画像から前記試料間で比較を行いたい複数の単位領域を検出する単位領域検出ステップと、該単位領域検出ステップにおいて各試料について検出された複数の単位領域の各々に対して前記複数の測定試料に亘って共通の識別情報を付与する単位領域識別付与ステップと、前記特性画像取得ステップにおいて取得した各試料についてのパターンの特性画像から前記単位領域検出ステップで検出された各単位領域におけるパターンの形状特性値を算出し、該算出された試料毎の各単位領域におけるパターンの形状特性値から前記単位領域識別付与ステップで付与された共通の識別情報を用いて前記試料間における各単位領域のパターンの形状特性の変化を算出する算出ステップと、該算出ステップにおいて算出された前記試料間における各単位領域のパターンの形状特性の変化を表示する表示ステップとを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記算出ステップにおいて、前記算出する各単位領域におけるパターンの形状特性値が、周長、面積、平均径、平均高さ、アスペクト比、体積の何れか一つ以上であることを特徴とする。また、本発明は、前記算出ステップにおいて、前記算出する各単位領域におけるパターンの形状特性値が、単位領域の平均ピッチもしくは単位領域のピッチのばらつきを含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前記表示ステップにおいて、前記表示する試料間におけるパターンの形状特性の変化を、前記単位領域毎の形状特性値および該形状特性値の設計値からの誤差値としてグラフ表示することを特徴とする。また、本発明は、前記表示ステップにおいて、前記表示する試料間におけるパターンの形状特性の変化を、前記単位領域毎の形状特性値の設計値からの誤差として試料毎にヒストグラムで表示することを特徴とする。また、本発明は、前記表示ステップにおいて、前記表示する試料間におけるパターンの形状特性の変化を、前記試料毎に各単位領域における形状特性の設計値からの誤差を単位領域の二次元分布図として表示することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記算出ステップにおいて、前記算出する単位領域の平均ピッチを、前記特性画像取得ステップにおいて取得した各測定試料についてのパターンの特性画像を二次元フーリエ変換することによって得られるフーリエ変換スペクトルのピーク位置とすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記同一パターンが形成されている複数の試料が、金型パターンの転写によって複製パターンの成型を行うデバイス製造工程における金型パターンを成型するためのマスターパターン、金型パターン、複製パターンであることを特徴とする。
また、本発明は、前記特性画像取得ステップにおいて、前記取得するパターンの特性画像として、パターンの摩擦画像、パターンの磁気画像、パターンの静電気画像、パターンの静電容量画像、パターンの吸着画像、パターンの弾性画像、及びパターンの光学画像のいずれかを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の工程間におけるパターン特性変化を定量的に評価できるため、評価結果を開発プロセスにフィードバックすることによって開発効率の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システムの実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
本発明に係る走査プローブ顕微鏡である原子間力顕微鏡を用いたパターン特性測定システムの一実施の形態は、図１に示すように、測定試料１０１を載せる試料ステージ１０２と、試料上を走査する探針１０３と、探針１０３をＸＹＺ方向に駆動するピエゾ等から構成される探針駆動部１０４と、探針制御に用いる制御信号の検出を行う制御信号検出センサ１０５と、検出センサ１０５で検出された制御信号に基づいて探針駆動部１０４に指令を出す走査制御部１０６と、試料ステージ１０２の制御および測定シーケンス等の制御を行う全体制御部１０７と、測定結果の記録及び画像処理等を行う記憶・演算処理部１０８と、記憶・演算処理部１０８での処理結果の表示を行う測定結果表示部１０９とから構成される。例えば、原子間力顕微鏡により表面形状を観察する場合は、探針駆動部１０４を駆動することによって測定試料１０１と探針１０３とをある一定の距離（数Å〜数百ｎｍ程度）まで近づけて、測定試料１０１と探針１０３との間に原子間力が働く状態にする。次に、検出センサ１０５で検出される原子間力が一定になるように、走査制御部１０６からの制御に基づいて測定試料１０１と探針１０３との間の距離についてフィードバックをかけながら、測定試料面上を走査していくと、検出センサ１０５で検出される原子間力が一定、即ち探針１０３と測定試料１０１とは等間隔を保ったまま移動するので、探針１０３は測定試料１０１の形状をそのまま追跡していくことになり、全体制御部１０７は探針制御部１０６から得られる制御信号により測定試料の表面形状を計測し、該計測結果を記憶・演算処理部１０８に記憶することになる。全体制御部１０７は、さらに試料ステージ１０２の制御および測定シーケンス等の制御を行うことになる。探針１０３の先端を原子レベルで非常に先鋭にしておくと、探針の先端の原子が原子間力を受けて測定試料の表面の原子との相互作用により、探針の先端の大きさ程度の原子レベルの分解能で表面の形状を観察することができることになる。ところで、探針先端と測定試料との間に働く原子間力の測定は、例えばカンチレバーの撓みを例えば光学的に検知することによって行われる。カンチレバーとしては、非常に柔らかい板ばねの先に、先端が鋭利な探針を設けたものが用いられる。そして、探針１０３と測定試料１０１の表面との間に作用する原子間力によって生じるカンチレバーの撓みを検出センサ１０５で検出し、この検出された撓みから、探針先端と測定試料との間に作用する原子間力を測定することになる。
【００１６】
また、走査プローブ顕微鏡としては、探針に電荷を付与したり、磁気を付与したりすることによって、原子間力だけではなく、静電気力や磁気力を測定する様々な顕微鏡（例えば、走査トンネル顕微鏡や走査近接顕微鏡等）が考えられる。
【００１７】
次に、本発明に係る走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システムにおける記憶・演算処理部１０８で行う各測定処理と、該測定結果を測定結果表示部１０９に表示する実施例について説明する。
【００１８】
まず、走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システムによる測定試料２０３（１０１）としては、図２（ａ）に示すマスターパターン２０１を図２（ｂ）に示す金型パターン２０２へ転写することによって図２（ｃ）に示すように複製パターン２０３が成型され、図３に示すような二次元平面内に例えば円柱型の単位粒子を等間隔で規則正しく配列したパターン（例えば磁性体粒子）３０１が考えられる。なお、３１０は、測定試料２０３（１０１）における基準パターンを示す。そして、図４には、この測定試料２０３の場合における記憶・演算処理部１０８での測定から結果表示までの処理の流れを示す。
【００１９】
記憶・演算処理部１０８は、形状比較を行う全ての測定試料４００（２０３）について同一領域４０１で測定を行う為、予め金型パターン２０２を作成するマスターパターン２０１には基準位置を示すパターンを形成しておき、全ての測定試料４００において基準パターン３１０を起点とした領域４０１内で、全体制御部１０７においてＡ／Ｄ変換して得られる各試料表面の凹凸形状を示す濃淡画像信号としての形状画像信号４０２を基に測定を行う（図４（ａ）に示す処理Ｓ１）。次に、記憶・演算処理部１０８は、全体制御部１０７においてＡ／Ｄ変換して得られる各試料表面の凹凸形状を示す濃淡画像信号としての形状画像信号４０２を基づいて各測定試料４００の特性評価を行いたい単位粒子３０１の単位領域４１０および該領域の外形線画素の検出を行う（図４（ｂ）に示す処理Ｓ２）。
【００２０】
本測定例における単位粒子３０１の単位領域４１０および該領域の外形線画素（境界線画素）の検出方法としては、試料表面の凹凸形状を濃淡画像信号として表示する形状画像信号４０２を用い、形状像信号の高さ（濃淡値：階調値）に所定の閾値を設け、全測定画素について閾値判定を行う。本測定の場合、単位粒子３０１は凸パターンであるので、高さ（濃淡値）が所定の閾値以上である画素を単位粒子（パターン）３０１の単位領域４１０として検出する。
【００２１】
上記領域の外形線画素（境界線画素）の検出については、検出単位領域４１０を構成するそれぞれの画素に対して、例えば、図５（ａ）に５０１、５０２で示すように、着目画素の縦横それぞれ両隣２画素、合計４画素に着目し、５０１で示すとおり、４画素のうちの少なくとも１画素が所定の閾値（高さ）以下であれば外形画素（境界画素）として判定していくことにより、図５（ｂ）に示す各単位領域の外形（境界）が検出されることになる。なお、上記外形画素（境界画素）の抽出方法としては、着目画素の縦横それぞれ両隣２画素、合計４画素に着目したが、これに限定されるものではない。
【００２２】
また、その他の上記領域の外形線画素（境界線画素）の検出方法としては、単位領域４１０を検出した際、単位領域４１０とそれ以外の領域とを二値化処理しておき、二値化画像の全測定画素について、隣接する画素間の濃淡値（階調値）の差分（微分）をとり、差分値（微分値）が一定以上の画素を外形線画素（境界線画素）として検出する方法を用いてもよい。
【００２３】
次に、記憶・演算処理部１０８は、上記処理によって単位粒子（パターン）４１０の領域および該領域の外形線画素（境界線画素）の検出を行った後、検出された単位領域４１０に対して識別する為の識別番号又は識別符号等の識別情報づけ（例えば、領域１〜４、…）を行い（図４（ｃ）に示す処理Ｓ３）、さらに検出した単位領域４１０における特性値（例えば、パターン周長、パターン径、パターン面積等の二次元的形状特徴値、並びにパターン体積、パターン高さ（平均値）、パターンアスペクト比等の三次元的形状特徴値など）の算出を行う（図４（ｄ）に示す処理Ｓ４）。各単位領域４１０への識別番号づけの方法としては、測定画像に含まれる基準位置パターン３１０の中心を基準パターンの中心として算出し、算出された基準パターン３１０の中心から各単位領域４１０の中心までの距離の小さい方から順番に番号又は符号等の識別情報をつけて行う。基準位置パターン３１０と各単位領域４１０の位置関係は全ての測定試料４００（２０３）において共通であるので、識別番号や識別符号等の識別情報を付与することによって異なる試料間の同一単位領域を識別することが可能となる。
【００２４】
全ての測定試料４００（２０３）において算出する各単位領域４１０における形状特性としては、二次元的形状特徴値として検出領域の周の長さ、領域面積、平均径等があり、また、三次元的形状特徴値として領域平均高さ、アスペクト比、体積等がある。次に、各形状特徴値の算出方法について説明する。
【００２５】
各単位領域４１０の周の長さは、上記検出した外形線画素の長さ（周長）ΣＬと定義できる。各単位領域の外形線画素（５０１）における画素間距離Ｌ（６０１）は、１画素サイズを縦、横それぞれ（ｌｘ、ｌｙ）、隣画素との座標値の差を縦、横それぞれ（Ｘ、Ｙ）とすると次の（１）式で表すことができるため、この画素間距離Ｌの和をとることにより外形画素の長さ（周長）ΣＬを算出できる（図６参照）。
【００２６】
Ｌ＝√（（ｌｘ・Ｘ）２＋（ｌｙ・Ｙ）２）              （１）
また、各単位領域４１０の面積Ｓについては、１画素サイズを縦、横それぞれ（ｌｘ、ｌｙ）、検出単位領域の画素数をＮとして次の（２）式から算出できる。
【００２７】
Ｓ＝（ｌｘ・ｌｙ）・Ｎ                              （２）
図７（ｂ）に示す、各単位領域４１０の平均径Ｄ（７０２）は、検出単位領域を円と見なした場合の直径にあたるため、上記で求めた各単位領域の周の長さΣＬを円周率πで割ることにより算出することができる。
【００２８】
その他、図７（ａ）に示す各単位領域の平均高さＨ（７０１）、アスペクト比Ｄ／Ｈ、体積Ｖは上で求めた値を用いて、それぞれ、（各単位領域内の各画素の高さ平均値（各画素の階調平均値））、（平均径Ｄを領域平均高さＨで割る）、（パターン面積Ｓと平均高さＨの積）によって算出する。
【００２９】
次に、記憶・演算処理部１０８は、表示をするために、上記算出結果を用いて、少なくとも形状特性（面粗さ、電気的性質、磁気的性質などの物性値も含めても良い）の測定試料間での変化、もしくは各検出単位領域の二次元配列精度（ピッチのばらつき）を算出し、測定結果表示部１０９に対して、少なくとも形状特性（面粗さ、電気的性質、磁気的性質などの物性値も含めても良い）の測定試料間での変化、もしくは各検出単位領域の二次元配列精度（ピッチのばらつき）の表示を行う（図４（ｅ）に示す処理Ｓ５）。該それぞれの表示方法については以下に説明する。
【００３０】
上記処理で求めた測定試料４００（２０３）の間の各種特性の変化を表示する方法としては、図８に示すように、測定試料間において同一の識別番号や識別符号等の識別情報が付与された単位領域４１０ごとに、各測定試料（例えばマスター、金型、複製１、複製２、複製３）における測定値および設計値からの誤差を算出してその表示８０１がある。これによって、識別番号や識別符号等の識別情報が付与された単位領域４１０ごとの、測定試料（例えばマスター、金型、複製１、複製２、複製３）の間の変化を確認することができる。当然、全体制御部１０７は、測定試料に対応させて記測定試料名および上記設計値を入力して記憶・演算処理部１０８の記憶部に記憶できるように構成される。
【００３１】
また、図９に示すように、算出される各測定試料のデータ９０１として、測定試料ごとに、識別情報が付与された各単位領域の設計値からの誤差のばらつきをヒストグラムによって表示することによって、測定領域全体における特性変化を確認することができる。このように測定結果表示部１０９は、画面において測定試料および単位領域の識別情報を特定するための入力部を備えて構成される。
【００３２】
ただし、通常のヒストグラム表示のみでは、ばらつきの一次元的分布を表示することは可能であるが、二次元平面内でのばらつきの分布が不明であるという課題がある。このため、二次元平面内でのばらつきを表示する方法として、図１０（ａ）に示すごとく、図１０（ｂ）に示す設計値からの誤差の大きさを、単位領域内の色の濃淡値に対応させる方法を用いる。例えば度数の多いものは濃く、小さいものは薄く表示すれば、各種特性変化の二次元的なばらつきと度数を同時に確認することが可能となる。当然、表示するためには二次元平面内でのばらつきが算出されることになる。
【００３３】
その他、単位領域の配列精度として、単位領域の平均ピッチ、単位領域のピッチ（単位領域の中心間距離）のばらつき、ピッチを求めた方向と垂直方向の単位領域位置のばらつきを算出し、該算出された平均ピッチやピッチのばらつきや単位領域位置のばらつきを測定試料ごとにヒストグラム表示する。
【００３４】
単位領域の平均ピッチの算出方法としては、二次元のフーリエ変換結果である二次元のフーリエ変換像を用い、二次元フーリエ変換スペクトルのピーク位置によって平均ピッチを求めることが可能である。例えば、図３に示すように本測定例のような二次元平面内において方向性の無いパターンであった場合、フーリエ変換結果は図１１（ａ）に示すような円形のピークを示し、図１１（ｂ）に図１１（ａ）のＡ−Ａ’断面として示す上記円の半径位置が平均ピッチを示すこととなる。また、パターンがある方向性を有していた場合は、方向性を示す方向のピーク位置によって、求めたい方向の平均ピッチを求めることができる。
【００３５】
上記ピッチを求めた方向と垂直方向のばらつきの算出方法は、それぞれの領域中心の座標から領域の基準位置を最小自乗法等によって算出し、それぞれの領域中心の基準位置からのずれのばらつきを求める。
【００３６】
以上、説明した各表示方法によって、測定領域内での各種特性のばらつき、各検出領域の二次元配列精度（ピッチのばらつき）等の、測定試料間での変化が明らかになる。
【００３７】
ただし、本発明は、以上で説明した実施の形態に限定されるものではなく、二次元平面に配列されたパターンにおいて、同様にこの測定結果の表示方法が適用できることは言うまでもない。
【００３８】
本発明は、走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システムにおける測定結果の表示に重点を置いたものであり、各種特性の算出方法は上で示した方法に限るものではなく、測定画像に関しても本実施例で示した、形状画像の他、摩擦力（面粗さ）を示す摩擦画像、磁気力を示す磁気画像、静電気力を示す静電気画像、静電容量（誘電率）を示す静電容量画像（誘電率画像）、吸着力を示す吸着画像、弾性力を示す弾性画像、光学情報を示す光学画像のいずれか、もしくは他の特性画像でも適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明による解析結果をパターンの評価・解析に適用し、開発プロセスにフィードバックすることによって開発効率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システムの一実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明に係る測定パターン成型の工程の一実施例を示す説明図である。
【図３】本発明に係る測定試料の測定パターンの一実施例を示す説明図である。
【図４】本発明に係る走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システムの記憶・演算処理部および測定結果表示部等における処理の流れを示す説明図である。
【図５】本発明に係る検出単位領域の外形線画素（境界線画素）の検出方法の一実施例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る検出単位領域の外形線距離の算出方法の一実施例を示す説明図である。
【図７】本発明に係る測定試料に形成されたパターン（単位粒子）の形状特性の一実施例を示す説明図である。
【図８】本発明に係る走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システムの測定結果表示部に表示される測定試料間の特性変化の表示の第１の実施例を示す説明図である。
【図９】本発明に係る走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システムの測定結果表示部に表示される測定試料間の特性変化の表示の第２の実施例を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システムの測定結果表示部に表示される測定試料間の特性変化の表示の第３の実施例を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る走査プローブ顕微鏡を用いたパターン特性測定システムにおいてパターンの平均ピッチを求める一実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０１，２０３…測定試料、１０２…試料ステージ、１０３…探針、１０４…探針駆動部、１０５…制御信号検出部、１０６…探針制御部、１０７…全体制御部、１０８…記憶・演算処理部、１０９…測定結果表示部、２０１…マスターパターン、２０２…金型パターン、２０３…複製パターン、３０１…パターン（例えば磁性体粒子）、３１０…標準パターン、４００…測定試料、４０１…領域、４０２…形状画像信号、４１０…単位領域（検出単位領域）、５０１…単位領域の外形線画素、５０２…単位領域の外形線以外の画素、６０１…単位領域の外形線画素間距離、７０１…単位領域の平均高さ、７０２…単位領域の平均径、８０１…表示（各測定試料における測定値および設計値からの誤差の表示）、９０１…各測定試料のデータ（測定試料毎の各単位領域の設計値からの誤差のばらつきの表示）。
【図１】
2006071305.tif 000003
【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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