(57)【要約】      （修正有）【課題】ＦＥＭウエハの形成状態に依らず、ＦＥＭウエハから得られる情報に基づいて、適正にウエハの露光条件を評価、或いは適正な露光条件を算出する露光条件評価装置を提供する。【解決手段】縮小投影露光装置によって試料上に露光されたパターン情報に基づいて、複数の異なる露光条件の設定によって形成された複数のパターンの第１の特徴量を、露光条件を一律にすることによって形成された複数のパターンの第２の特徴量を用いて補正し、縮小投影露光装置の露光条件を算出する露光条件評価装置。【選択図】図１
2018056143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縮小投影露光装置によって試料上に露光されたパターン情報に基づいて、縮小投影露光装置の露光条件を評価する演算装置を備えた露光条件評価装置において、
前記演算装置は、複数の異なる露光条件の設定によって形成された複数のパターンの第１の特徴量を、露光条件を一律にすることによって形成された複数のパターンの第２の特徴量を用いて補正することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記演算装置は、前記補正された第１の特徴量と、対応する露光条件情報に基づいて、前記補正された第１の特徴量と、露光条件情報との関連情報を生成することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記演算装置は、前記生成された関連情報に基づいて、露光条件を算出することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記演算装置は、前記第１の特徴量から、前記第２の特徴量を減算して、前記第１の特徴量を補正することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記演算装置は、複数の異なる露光条件の設定によって形成された複数のパターンの複数の第１の特徴量を、当該複数のパターンと座標が同じパターンの前記第２の特徴量を用いて補正することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記第１の特徴量と前記第２の特徴量は、前記試料上に形成されたパターンの寸法情報、及び形状情報の少なくとも１つであることを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記演算装置は、電子顕微鏡画像に含まれるパターンのエッジから輪郭線を抽出し、当該輪郭線の抽出に基づいて、前記第１の特徴量、及び第２の特徴量を算出することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記演算装置は、前記補正された第１の特徴量と、対応する露光条件情報に基づいて、前記補正された第１の特徴量と、露光条件情報に基づいて、露光条件を求めるためのモデル、或いはライブラリを生成することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項９】
縮小投影露光装置によって試料上に露光されたパターン情報に基づいて、縮小投影露光装置の露光条件を評価する演算装置を備えた露光条件評価装置において、
前記演算装置は、複数の異なる第１の露光条件の設定によって形成された複数のパターンの第１の特徴量と、当該複数のパターンの露光条件との関連情報を作成し、当該関連情報と、露光条件を一律にすることによって形成された複数のパターンの第２の特徴量に基づいて、第２の露光条件を算出し、当該算出された第２の露光条件を用いて、前記第１の露光条件を補正することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記演算装置は、前記第１の露光条件に前記第２の露光条件を加算することによって、前記第１の露光条件を補正することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項１１】
請求項９において、
前記演算装置は、前記補正された第１の露光条件と、対応する露光条件情報に基づいて、前記補正された第１の特徴量と、露光条件情報との関連情報を生成することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記演算装置は、前記生成された関連情報に基づいて、露光条件を算出することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項１３】
請求項９において、
前記演算装置は、前記第１の露光条件の補正を所定回数繰り返すことを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項１４】
請求項９において、
前記演算装置は、複数の異なる露光条件の設定によって形成された複数のパターンの複数の第１の特徴量と、当該複数のパターンと座標が同じパターンの前記第２の特徴量に基づいて、前記第１の露光条件を補正することを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項１５】
請求項９において、
前記第１の特徴量と前記第２の特徴量は、前記試料上に形成されたパターンの寸法情報、及び形状情報の少なくとも１つであることを特徴とする露光条件評価装置。
【請求項１６】
縮小投影露光装置と、当該縮小投影露光装置によって露光された試料上に形成されたパターンを測定する測定装置と、当該測定装置によって得られたパターン情報に基づいて、前記縮小投影露光装置の露光条件を評価する露光条件評価装置を備えた縮小投影露光システムであって、
前記露光条件評価装置は、複数の異なる露光条件の設定によって形成された複数のパターンの第１の特徴量を、露光条件を一律にすることによって形成された複数のパターンの第２の特徴量を用いて補正することを特徴とする縮小投影露光システム。
【請求項１７】
縮小投影露光装置と、当該縮小投影露光装置によって露光された試料上に形成されたパターンを測定する測定装置と、当該測定装置によって得られたパターン情報に基づいて、前記縮小投影露光装置の露光条件を評価する露光条件評価装置を備えた縮小投影露光システムであって、
前記露光条件評価装置は、複数の異なる第１の露光条件の設定によって形成された複数のパターンの第１の特徴量と、当該複数のパターンの露光条件との関連情報を作成し、当該関連情報と、露光条件を一律にすることによって形成された複数のパターンの第２の特徴量に基づいて、第２の露光条件を算出し、当該算出された第２の露光条件を用いて、前記第１の露光条件を補正することを特徴とする縮小投影露光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縮小投影露光装置等の露光条件評価装置に係り、特に条件出しウェハから得られる情報に基づいて、縮小投影露光装置の露光条件を評価する露光条件評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、半導体プロセスにおいては、形成されたパターンが設計通りであるかを評価する手段として測長ＳＥＭ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ−Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＣＤ−ＳＥＭ）を用いて、ラインパターンの幅やホールの径の寸法等を計測して、寸法でパターン形状を管理しており、近年では半導体の微細化に伴い、厳密な寸法管理が必要になってきている。
【０００３】
半導体の回路パターンをウエハ上に転写する投影露光法は、焼き付けたい回路パターンの書いてある遮蔽材のフォトマスクに露光の光を当てレンズ系を通してウエハ上のレジストにフォトマスクの像を投影して回路パターンを作成する。１回の露光ショットで１チップ若しくは複数のチップを焼きつけ、複数の露光ショットでウエハ上に回路パターンが作成される。
【０００４】
露光装置で露光する際、露光条件であるフォーカス及び露光量を適切に決めて露光する。しかし、フォーカス及び露光量を適切な値に一律に決めて露光しても、レジスト塗布のムラによるレジストの表面に凹凸や、フォトマスクに起因する非平坦性、レンズの収差等によって、フォーカス及び露光量に値が適切な値からずれて、正常な回路パターンが作成されない、また、パターンの寸法のばらつきが大きくなるという問題がある。
【０００５】
これらレジスト塗布、フォトマスク、レンズ収差で起こる露光条件のずれは再現性がある。そのため、予め露光条件を変えて複数の露光条件で作成したＦＥＭ（Ｆｏｃｕｓ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｍａｔｒｉｘ）ウエハ上の回路パターンの形状を半導体計測装置で計測して、露光条件と回路パターン形状の関係性を評価することにより、半導体計測装置で計測した回路パターン形状から露光条件を推定する方法（特許文献１参照）が知られている。この手法により推定した露光パラメータを露光機にフィードバックすることで、露光条件のずれを補正した露光が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４０６５８１７号（対応米国特許ＵＳＰ６，９２９，８９２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のようにＦＥＭウエハは、縮小投影露光装置の露光条件の条件出しに用いられるウエハであり、更に、露光条件とパターンの形状情報との関係をモデル化しておくことによって、ＣＤ−ＳＥＭ等を用いた測定によって得られた測定結果に基づいて、測定対象となったウエハがどのような露光条件で露光されたかを把握するために用いることができる。このように、ＦＥＭウエハは露光条件を評価するための基準となるものであり、このＦＥＭウエハが適正に形成されていないと、上述のような適正な露光条件評価を行うことができない。例えば、ＦＥＭウエハ自体にレジストの塗りむら等があると、その分、露光条件が変化してしまい、露光条件の変化を反映した適正なＦＥＭウエハを作成することが困難となる。特許文献１には、評価の基準となるＦＥＭウエハが適正に形成されない状態を想定していない。
【０００８】
以下に、ＦＥＭウエハの形成状態に依らず、ＦＥＭウエハから得られる情報に基づいて、適正にウエハの露光条件を評価、或いは適正な露光条件を算出することを目的とする露光条件評価装置について説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための一態様として、以下に、縮小投影露光装置によって試料上に露光されたパターン情報に基づいて、縮小投影露光装置の露光条件を評価する演算装置を備えた露光条件評価装置であって、前記演算装置は、複数の異なる露光条件の設定によって形成された複数のパターンの第１の特徴量を、露光条件を一律にすることによって形成された複数のパターンの第２の特徴量を用いて補正する露光条件評価装置を提案する。
【００１０】
上記目的を達成するための他の態様として、以下に、縮小投影露光装置によって試料上に露光されたパターン情報に基づいて、縮小投影露光装置の露光条件を評価する演算装置を備えた露光条件評価装置であって、前記演算装置は、複数の異なる第１の露光条件の設定によって形成された複数のパターンの第１の特徴量と、当該複数のパターンの露光条件との関連情報を作成し、当該関連情報と、露光条件を一律にすることによって形成された複数のパターンの第２の特徴量に基づいて、第２の露光条件を算出し、当該算出された第２の露光条件を用いて、前記第１の露光条件を補正する露光条件評価装置を提案する。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、ＦＥＭウエハの形成状態に依らず、ＦＥＭウエハから得られる情報に基づいて、適正にウエハの露光条件を評価、或いは適正な露光条件の算出を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】半導体計測装置の実施例を示す図。
【図２】半導体計測装置の実施例を示す図。
【図３】特徴量抽出部の実施例を示す図。
【図４】輪郭線抽出部の実施例を示す図。
【図５】形状特徴算出の実施例を示す図。
【図６】特徴量補正部の実施例を示す図。
【図７】算出情報生成部の実施例を示す図。
【図８】算出部の実施例を示す図。
【図９】露光条件算出情報作成部で用いるウエハの実施例を示す図。
【図１０】露光条件算出情報作成部の処理フローの実施例を示す図。
【図１１】露光条件算出部の処理フローの実施例を示す図。
【図１２】半導体計測装置の実施例を示す図。
【図１３】半導体計測装置の実施例を示す図。
【図１４】半導体計測装置のＧＵＩ画面の実施例を示す図。
【図１５】半導体計測装置のＧＵＩ画面の実施例を示す図。
【図１６】半導体計測装置の実施例を示す図。
【図１７】半導体計測装置の実施例を示す図。
【図１８】特徴量補正部の実施例を示す図。
【図１９】特徴量基準値作成部の実施例を示す図。
【図２０】レジスト断面と焦点位置について説明する図。
【図２１】半導体計測システムの一例を説明する図。
【図２２】走査電子顕微鏡の概略説明図。
【図２３】半導体計測装置の処理フローの実施例を示す図。
【図２４】半導体計測装置の処理フローの実施例を示す図。
【図２５】算出情報生成処理の処理フローの実施例を示す図。
【図２６】算出処理フローの実施例を示す図。
【図２７】半導体計測装置の実施例を示す図。
【図２８】半導体計測装置の実施例を示す図。
【図２９】半導体計測装置の実施例を示す図。
【図３０】半導体評価システムを備えた縮小投影露光システムの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ＦＥＭウエハは、縮小投影露光装置によって露光条件（フォーカス、ドーズ）を変化させながら露光され、適正なパターン寸法、或いはパターン形状となる露光条件を見出すために用いられる、条件出しウエハである。また、露光条件とパターン評価情報を関連付けて記憶しておくことによって、露光条件変動を補正する場合にも用いられる。具体的には、ＳＥＭ等によってパターンを評価し、その評価値と、ＦＥＭウエハ上でベスト条件とされているパターンの評価値を比較し、その乖離を抑制するような露光量の補正を行うために用いられる。
【００１４】
このようにＦＥＭウエハは、予め露光条件と回路パターン形状の関係性を評価するために作成される。パターン形状は例えばＳＥＭ画像からそのパターンの特徴（例えば、パターン寸法やパターンの２次元形状等）の抽出によって評価され、その特徴量と露光条件の関連情報が、露光条件評価情報として登録される。しかし、実はＦＥＭウエハにもレジストの表面に凹凸や、フォトマスクに起因する非平坦性、レンズの収差等によって、想定する露光条件と異なる値で生成される可能性がある。そして、そのＦＥＭウエハに起こる露光条件のずれは、露光条件と回路パターン形状の関係性を求める際に、精度低下の要因となる。ＦＥＭウエハに露光条件のずれがあれば、正常な露光条件と回路パターン形状の関係性を求めることができない。正常でない関係性を用いても、推定する露光パラメータも正常にならない場合がある。
【００１５】
以下に説明する実施例では、一例としてレジストの表面に凹凸等の影響を受けない露光パラメータと回路パターン形状の関係性を評価するパターン測定装置及び露光パラメータと回路パターン形状の関係性を用いて露光条件を求めるパターン測定装置について説明する。
【実施例１】
【００１６】
本実施例では、電子線を用いて撮影した画像から半導体パターンの露光条件を求める半導体計測装置において、縮小投影露光装置の露光条件を変化させて作成したウエハの回路パターンを撮影した第一のＳＥＭ画像データセットと、露光条件を一律にして作成したウエハの回路パターンを撮影した第二のＳＥＭ画像データセットを用いて、第一のＳＥＭ画像データセットからパターン寸法や形状情報を求める第一の特徴量抽出部と第二のＳＥＭ画像データセットからパターン寸法や形状情報を求める第二の特徴量抽出部と前記第一の特徴量抽出部の出力と前記第二の特徴量抽出部の出力を演算する特徴量補正部と、前記第一のＳＥＭ画像データセットの各ＳＥＭ画像に対応する露光条件と前記特徴量補正部の出力との関係性を用いて露光条件を求めるための情報を生成する露光条件算出情報生成部を備える半導体計測装置について説明する。
また、上記目的を達成するための一態様として、電子線を用いて撮影した画像から半導体パターンの露光条件を求める半導体計測装置において、ウエハの回路パターンを撮影したＳＥＭ画像データセットを用いて、ＳＥＭ画像データセットからパターン寸法や形状情報を求める特徴量抽出部と前記特徴量抽出部の出力と予め求めている特徴量基準値で演算を行う特徴量補正部と、露光条件と前記特徴量補正部の出力との関係性を用いた情報を用いて露光条件を求める露光条件算出部を備える半導体計測装置を提案する。
上記構成によれば、安定した装置条件の評価を行うことが可能になる。
【００１７】
以下に説明する実施例にて例示する半導体計測装置は、ＳＥＭ撮影による回路パターンの画像データから露光装置の露光条件をモニタするためのパターン画像の半導体計測手法、および装置に関するものである。また、その具体的な一例として、露光条件を変えて作成したウエハと一律の露光条件で作成したウエハの２枚のウエハに作成された回路パターンの画像データからパターン形状の特徴量を用いてプロセス変動を検出するためのモデルを求める例を示す。
【００１８】
また、画像データからパターン形状の特徴量を用いてプロセス変動を検出する例を示す。
【００１９】
以下に、画像データからパターンの輪郭線の2次元形状を用いてプロセス変動を検出する機能を備えた装置、測定検査システムについて、図面を用いて説明する。より具体的には、測定装置の一種である測長用走査電子顕微鏡（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ−Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＣＤ−ＳＥＭ）を含む装置、システムについて説明する。
【００２０】
なお、以下の説明では、画像を形成する装置として荷電粒子線装置を例示すると共に、その一態様として、ＳＥＭを用いた例を説明するが、これに限られることはなく、例えば試料上にイオンビームを走査して画像を形成する集束イオンビーム（Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｉｏｎ  Ｂｅａｍ：ＦＩＢ）装置を荷電粒子線装置として採用するようにしても良い。但し、微細化が進むパターンを高精度に測定するためには、極めて高い倍率が要求されるため、一般的に分解能の面でＦＩＢ装置に勝るＳＥＭを用いることが望ましい。
【００２１】
図２１は、複数の測定、或いは検査装置がネットワークに接続された測定、検査システムの概略説明図である。当該システムには、主に半導体ウエハやフォトマスク等のパターン寸法を測定するＣＤ−ＳＥＭ２４０１、試料に電子ビームを照射することによって、画像を取得し当該画像と予め登録されている参照画像との比較に基づいて欠陥を抽出する欠陥検査装置２４０２３がネットワークに接続された構成となっている。また、ネットワークには、半導体デバイスの設計データ上で、測定位置や測定条件等を設定する条件設定装置２４０３、半導体デバイスの設計データと、半導体製造装置の製造条件等に基づいて、パターンの出来栄えをシミュレーションするシミュレーター２４０４、及び半導体デバイスのレイアウトデータや製造条件が登録された設計データが記憶される記憶媒体２４０５が接続されている。
【００２２】
設計データは例えばＧＤＳフォーマットやＯＡＳＩＳフォーマットなどで表現されており、所定の形式にて記憶されている。なお、設計データは、設計データを表示するソフトウェアがそのフォーマット形式を表示でき、図形データとして取り扱うことができれば、その種類は問わない。また、記憶媒体２４０５は測定装置、検査装置の制御装置、或いは条件設定装置２４０３、シミュレーター２４０４内蔵するようにしても良い。  なお、ＣＤ−ＳＥＭ２４０１、及び欠陥検査装置２４０２、には、それぞれの制御装置が備えられ、各装置に必要な制御が行われるが、これらの制御装置に、上記シミュレーターの機能や測定条件等の設定機能を搭載するようにしても良い。
【００２３】
ＳＥＭでは、電子源より放出される電子ビームが複数段のレンズにて集束されると共に、集束された電子ビームは走査偏向器によって、試料上を一次元的、或いは二次元的に走査される。
【００２４】
電子ビームの走査によって試料より放出される二次電子（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ   Ｅｌｅｃｔｒｏｎ:ＳＥ）或いは後方散乱電子（Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ:ＢＳＥ)は、検出器により検出され、前記走査偏向器の走査に同期して、フレームメモリ等の記憶媒体に記憶される。このフレームメモリに記憶されている画像信号は、制御装置内に搭載された演算装置によって積算される。また、走査偏向器による走査は任意の大きさ、位置、及び方向について可能である。
【００２５】
以上のような制御等は、各ＳＥＭの制御装置にて行われ、電子ビームの走査の結果、得られた画像や信号は、通信回線ネットワークを介して条件設定装置２４０３に送られる。なお、本例では、ＳＥＭを制御する制御装置と、条件設定装置２４０３を別体のものとして、説明しているが、これに限られることはなく、条件設定装置２４０３にて装置の制御と測定処理を一括して行うようにしても良いし、各制御装置にて、ＳＥＭの制御と測定処理を併せて行うようにしても良い。
【００２６】
また、上記条件設定装置２４０３或いは制御装置には、測定処理を実行するためのプログラムが記憶されており、当該プログラムに従って測定、或いは演算が行われる。
【００２７】
また、条件設定装置２４０３は、ＳＥＭの動作を制御するプログラム（レシピ）を、半導体の設計データに基づいて作成する機能が備えられており、レシピ設定部として機能する。具体的には、設計データ、パターンの輪郭線データ、或いはシミュレーションが施された設計データ上で所望の測定点、オートフォーカス、オートスティグマ、アドレッシング点等のＳＥＭにとって必要な処理を行うための位置等を設定し、当該設定に基づいて、ＳＥＭの試料ステージや偏向器等を自動制御するためのプログラムを作成する。また、後述するテンプレートの作成のために、設計データからテンプレートとなる領域の情報を抽出し、当該抽出情報に基づいてテンプレートを作成するプロセッサ、或いは汎用のプロセッサをテンプレートを作成させるプログラムが内蔵、或いは記憶されている。
【００２８】
図２２は、走査電子顕微鏡の概略構成図である。電子源２５０１から引出電極２５０２によって引き出され、図示しない加速電極によって加速された電子ビーム２５０３は、集束レンズの一形態であるコンデンサレンズ２５０４によって、絞られた後に、走査偏向器２５０５により、試料２５０９上を一次元的、或いは二次元的に走査される。電子ビーム２５０３は試料台２５０８に内蔵された電極に印加された負電圧により減速されると共に、対物レンズ２５０６のレンズ作用によって集束されて試料２５０９上に照射される。
【００２９】
電子ビーム２５０３が試料２５０９に照射されると、当該照射個所から二次電子、及び後方散乱電子のような電子２５１０が放出される。放出された電子２５１０は、試料に印加される負電圧に基づく加速作用によって、電子源方向に加速され、変換電極２５１２に衝突し、二次電子２５１１を生じさせる。変換電極２５１２から放出された二次電子２５１１は、検出器２５１３によって捕捉され、捕捉された二次電子量によって、検出器２５１３の出力Ｉが変化する。この出力Ｉに応じて図示しない表示装置の輝度が変化する。例えば二次元像を形成する場合には、走査偏向器２５０５への偏向信号と、検出器２５１３の出力Ｉとの同期をとることで、走査領域の画像を形成する。また、図２２に例示する走査電子顕微鏡には、電子ビームの走査領域を移動する偏向器（図示せず）が備えられている。
【００３０】
なお、図２２の例では試料から放出された電子を変換電極にて一端変換して検出する例について説明しているが、無論このような構成に限られることはなく、例えば加速された電子の軌道上に、電子倍像管や検出器の検出面を配置するような構成とすることも可能である。制御装置２５１４は、走査電子顕微鏡の各構成を制御すると共に、検出された電子に基づいて画像を形成する機能や、ラインプロファイルと呼ばれる検出電子の強度分布に基づいて、試料上に形成されたパターンのパターン幅を測定する機能を備えている。
【００３１】
次に、半導体計測を行うための露光条件算出情報作成部１及び露光条件算出部２の一態様を説明する。露光条件算出情報作成部1及び露光条件算出部２は、制御装置２５１４内に内蔵、或いは画像処理を内蔵された演算装置にて実行することも可能であるし、ネットワークを経由して、外部の演算装置（例えば条件設定装置２４０３）にて画像評価を実行することも可能である。
【００３２】
図３０は、ＳＥＭ３０００、縮小投影露光装置３００１、及び露光条件評価装置（条件設定装置）３００２を含む露光システムの一例を示す図である。図３０に例示する露光条件評価装置３００２には、後述する演算処理を実行する演算処理部３００４と、当該演算処理に必要な演算式や、演算の結果求められる特徴量や露光条件を記憶するメモリ３００５が内蔵されている。また、演算結果の出力の表示や、必要な情報の入力を行う入出力装置３００３が設けられている。
【００３３】
演算処理装置３０１には、ＳＥＭ画像に基づいてパターンの寸法（一次元情報）やパターンの形状、面積等の二次元情報を抽出する特徴量抽出部３００６が含まれている。特徴量抽出部３００６では、ＳＥＭ３０００によって得られた信号波形から、ピーク間の寸法情報を抽出する。また、二次元計測を行う場合には、ＳＥＭ画像に含まれるエッジから輪郭線を抽出し、当該輪郭線の面積や形状情報（歪み情報等）を算出する。特徴量補正部３００７では、特徴量抽出部３００６にて得られた特徴量を、所定の条件に基づいて補正する。詳細は後述するが、特徴量補正部３００７では、複数の異なる露光条件の設定によって形成された複数のパターンの第１の特徴量（ＦＥＭウエハの特徴量）を、露光条件を一律にすることによって形成された複数のパターンの第２の特徴量（Ｎｏｍｉｎａｌウエハの特徴量）を用いて補正する。
【００３４】
算出結果分類部３００８では、上記特徴量や補正された特徴量を、予め設定された分類条件に従って分類する。分類はショット単位、露光条件単位で行われ、所定の形式で記憶される。モデル作成部３００９では、縮小投影露光装置３００１の露光条件と、その露光条件で作成されたパターンの特徴量を関連付けたモデルを作成する。モデルは、パターンの特徴量の変動と露光条件の変動を把握するためのものであり、例えば特徴量の変動を補正するための露光条件の調整量を把握するために用いられる。露光条件算出部３０１０では、モデル作成部３００９にて生成されたモデルを用いて、露光条件の補正パラメータを算出する。
【００３５】
図１はＳＥＭ画像と露光条件の関係を求めるための露光条件算出情報を作成する半導体計測装置の一例を説明する図である。
【００３６】
露光条件算出情報作成部１（露光条件評価装置）では、第一のＳＥＭ画像データセット４と第二のＳＥＭ画像データセット５を入力として用いる。第一のＳＥＭ画像データセット４は、図９に示すウエハＡのように露光条件であるＦｏｃｕｓとＤｏｓｅを変えながら複数の露光ショットで作成したＦＥＭウエハの回路パターンをＳＥＭ撮影した画像データセットである。第二のＳＥＭ画像データセット５は、図９のウエハＢのように露光条件を変えずに一律で複数の露光ショットで作成したウエハ（Ｎｏｍｉｎａｌウエハ）の回路パターンをＳＥＭ撮影した画像データセットである。
【００３７】
露光条件情報３は第一のＳＥＭ画像データセット４の各画像データに対応する露光条件の情報である。第一のＳＥＭ画像データセット４と第二のＳＥＭ画像データセット５から、それぞれ第一、第二の特徴量算出部１１、１２を経て、それぞれの回路パターン画像の特徴量を算出する。特徴量補正部１３では第一の特徴量算出部１１で算出した特徴量を第二の特徴量算出部１２で算出した特徴量で補正する。算出情報生成部１４では、補正後の特徴量と、その画像に対応する露光条件情報３を用いて、特徴量と露光条件の関係性を求める。求めた特徴量と露光条件の関係性は露光条件算出情報６として出力する。ここでは第一と第二の特徴量算出部を用いているが、特徴量算出部をひとつにして２回に分けて行うことも考えられる。また、特徴量算出部で得た特徴量を記憶する記憶部を露光条件算出情報作成部１の設けることも考えられる。
【００３８】
図２はＳＥＭ画像から露光条件を求める半導体計測装置の一例を説明する図である。露光条件算出部２では、露光条件を求めたいＳＥＭ画像データセット５を入力する。また、露光条件算出情報作成部１で求めた露光条件算出情報６を入力とする。露光条件算出情報６は予め内部に格納しておいてもよい。特徴量算出部１１ではＳＥＭ画像データセット5から回路パターン画像の特徴量を算出する。特徴量補正部１３では特徴量算出部１１で算出した特徴量を予め求めた特徴量基準値を用いて補正する。特徴量基準値は別途説明する。算出部１６では補正された特徴量と露光条件の関係性を示す露光条件算出情報６を用いて露光条件情報７を算出する。露光条件情報７は具体的にはＦｏｃｕｓ、Ｄｏｓｅの値である。図３に特徴量抽出部の実施例を示す。輪郭線抽出部１１１でＳＥＭ画像データから輪郭線データを抽出する。そして、形状特徴算出部１１２で求めた輪郭線データについて形状特徴を算出する。
【００３９】
図４に輪郭線抽出部の一例を示す。SEM画像データセット４，５の各ＳＥＭ画像に対してエッジ検出部１１１１でラプラシアンフィルタ等のエッジを抽出する処理でエッジ画像を求め、２値化部１１１２で任意の閾値で２値化し、細線化部１１１３で細線化することで輪郭線データが得られる。また、ホワイトバンドを平滑化して２値化し、細線化して輪郭線データを得ても良いし、それ以外の方法でもパターン形状が判る輪郭線データが得られる方法であればよい。
【００４０】
図５に形状特徴算出部の一例を示す。位置合わせ部１１２２では、輪郭線抽出部１１１の輪郭線データと基準データ作成部１１２１で作成した基準データとで位置合わせを行う。そして、距離値計算部１１２３では位置合わせされた輪郭線データと基準パターンとで画素毎に対応する画素間の距離を求める。統計量計算部１１２４では画素毎に求めた距離値を用いて、それらの統計量を計算し、特徴量として出力する。
【００４１】
基準データ作成部１１２１で作成する基準データは、設計データでも良いし、シミュレーションデータでも良いし、１枚若しくは複数のＳＥＭ像を平均化して作成した画像データや輪郭線データでも良い。また、輪郭線生成部１１で生成した複数の輪郭線データの中の１つを基準パターンとしても良いし、複数の輪郭線を用い、対応する複数の輪郭画素の位置を平均化して作成した輪郭線を基準パターンとしてもよい。また、ここで作成しないで、外部で作成し、外部から入力することも考えられる。
【００４２】
輪郭線データと基準パターンの位置合わせを行う位置合わせ部１１２２は輪郭線データと基準パターンを画像化し、それぞれを膨張処理し、正規化相関を用いたマッチング処理を行い位置合わせする。また、画像化した後に画像の重心を求めて重心位置が合うように位置合わせを行うことも考えられる。これに限らず、公知のマッチング技術で輪郭線データと基準パターンの位置合わせを行うことができる。
【００４３】
また、距離値計算部１１２３で、位置合わせを行った後の輪郭線の画素と基準パターンの画素との対応付けを行い、例えば、輪郭線の画素を基準にして基準パターンの各画素の中で最も距離の近い画素を対応する基準パターンの画素として対応付けを行い、その対応する画素間の距離を求める。
【００４４】
輪郭線の全ての画素において同様に対応する基準パターンの画素との距離を求め、統計量計算部１１２４では全画素で求めた距離の統計量、例えば平均値や分散値また、歪度や突度等を求めて特徴量とする。全画素でなくても複数の画素で求めてもよい。対応付けはここでは輪郭線の画素を基準にして求めたが、基準パターンの画素を基準にして求めてもよい
図６に特徴量補正部の実施例を示す。特徴量補正部の減算部１３１で第一の特徴量抽出部１１で求めた特徴量から第二の特徴量抽出部１２で求めた特徴量を減算することで第一の特徴量抽出部１１で求めた特徴量を補正する。
【００４５】
セレクタ１３４では露光条件算出情報作成時と露光条件算出時とで減算する値を切り替える。露光条件算出情報作成時は第二の特徴量抽出部１２で求めた特徴量を選択し、露光条件算出時は特徴量基準値１３３の値を選択する。特徴量基準値１３３は露光条件算出情報作成時に求め、露光条件算出時に使用する。
【００４６】
特徴量基準値１３３は、平均化処理部１３２で第二の特徴量抽出部１２の画像データ毎に得られる特徴量の値について複数画像データ分を合計し、その平均値とすることが考えられる。また、特定のウエハ上の位置に対応する一枚または複数枚の画像データの第二の特徴量抽出部１２の特徴量から作成した値でもよい。この値は特徴量基準値１３３として内部で記憶しておき、露光条件算出時に読み出す。
【００４７】
図７に算出情報生成部の一例を示す。特徴量補正部１３で求めた補正後の特徴量と露光条件情報３との関係を示すモデルをモデル算出部１４１で算出し、露光条件算出情報５として出力する。モデルは補正後の特徴量として複数の統計値を用い、それぞれ係数を掛け合わせた線形和で露光条件を求める回帰式としてもよい。
【００４８】
例えば回帰式では、複数の統計値Ａ１、Ａ２、…Ａｎに、それぞれ重み係数Ｘ１、Ｘ２、…Ｘｎの線形和で露光条件Ｙを表すことができる。
【００４９】
Ｙ＝Ｘ１Ａ１＋Ｘ２Ａ２＋・・・ＸｎＡｎ＋ｂ  …数１
この場合、露光条件算出情報は各統計値の重み係数Ｘ１、Ｘ２、…Ｘｎ、ｂの値となる。また、非線形の回帰で求めてもよいし、線形計画法を用いても良い。複数の統計値とその露光条件を用いて学習させて重みを求めてモデルとしてもよい。また、露光条件情報3から補正後の特徴量を対応づけたライブラリ等をモデルとして作成することも考えられる。
【００５０】
図８に露光条件算出部２で用いる算出部１６の一例を示す。モデル演算部１６１では露光条件算出情報作成部１で作成した露光条件算出情報6と、特徴量補正部１３で求めた補正後の特徴量を用いて演算を行う。モデルの演算は例えば、複数の統計量に対応した重みを掛け合わせて露光条件を求めることが考えられる。露光条件算出情報６を補正後の特徴量に対応した対応づけたライブラリとし、演算は行わずに補正後の特徴量を選択することも考えられる。
【００５１】
図２０に露光の際のレジスト断面と焦点位置を示す。ウエハのレジスト表面は塗布ムラ等により凹凸があり、同じ焦点位置にしても、レジストが凹の場合は上焦点になり、凸の場合は下焦点となり、適正な焦点位置からずれる場合がある。ＳＥＭ画像からこのずれを求めるために露光条件を変えて作成したウエハを用いてモデル等を作成しているが、このウエハ自体にもずれがあるため、適正なモデルができない場合がある。そのため、従来の露光条件を変えて作成したウエハの回路パターンをＳＥＭ撮影した画像の特徴量に対して一律の露光条件のウエハの回路パターンをＳＥＭ撮影した画像の特徴量を用いて補正することを考えた。
【００５２】
図９のように露光条件を変えて作成したウエハＡと一律の露光条件で作成したウエハＢを用いて、ＳＥＭ撮影し、第一のＳＥＭ画像データセット４と第二のＳＥＭ画像データセット５を作成するが、その際、ウエハＡとウエハＢで同じウエハの位置で撮影を行う。例えば、ウエハＡの座標ｘ、ｙで撮影したＳＥＭ画像をＡ１とすると、ウエハＢの座標ｘ、ｙで撮影したＳＥＭ画像をＢ１として、同じ座標ｘ、ｙで撮影する。
【００５３】
同様に用いるＳＥＭ画像データセットはウエハＡとウエハＢは同じ座標でＳＥＭ撮影する必要がある。同じ座標と言っても、１０μｍ範囲以内であれば多少座標がずれていてもウエハ上の凹凸の周期よりも小さいと考えられるので問題はないと考える。レジスト塗布ムラは再現性があるので、２枚のウエハで同じ座標であれば凹凸は同じとなる。そこで露光条件変えて作成したウエハＡの画像の特徴量から一律の露光条件で作成したウエハＢの画像の特徴量を減算することで凹凸分の特徴量を補正することができると考える。凹凸分の特徴量を引くことで、ウエハ上の凹凸に影響を受けない特徴量を求める事が可能となり、その特徴量から作成した露光条件を求めるためのモデルもウエハ上の凹凸に影響を受けないモデルとなる。モデルはウエハＢの特徴量を減算しているが、その中には凹凸以外のオフセット値がある場合があり、その場合は、このモデルを用いて露光条件を求める際、オフセット値分を補正する必要がある。
【００５４】
図１０に露光条件算出条件作成処理の処理フローを示す。ＳＥＭ撮影処理Ｓ１１では図９に示すような露光条件を変えて作成したウエハＡ及び一律の露光条件で作成したウエハＢの回路パターンをＳＥＭ撮影し、ウエハＡの回路パターンをＳＥＭ撮影した第一のＳＥＭ画像データセットとウエハＢの回路パターンをＳＥＭ撮影した第二のＳＥＭ画像データセットを得る。続いて第一の特徴量算出処理Ｓ１２で第一のＳＥＭ画像データセットの特徴量を算出し、そして、第二の特徴量算出処理Ｓ１２で第二のＳＥＭ画像データセットの特徴量を算出する。特徴量補正処理Ｓ１４では、第一の特徴量算出処理Ｓ１２で算出した特徴量を第二の特徴量算出処理Ｓ１２で算出した特徴量で補正する。そして、算出情報生成処理Ｓ１５で露光条件を変えて作成したウエハＡの露光条件と、その露光条件に対応する画像データの補正した特徴量との関係性を求めて露光条件算出情報として出力する。
【００５５】
図１１に露光条件算出処理の処理フローを示す。ＳＥＭ撮影処理Ｓ２１で露光条件を算出したいウエハＣの回路パターンをＳＥＭ撮影し、ＳＥＭ画像データセットを得る。そして特徴量算出処理Ｓ２２でＳＥＭ画像データセットの特徴量を算出する。特徴量補正処理Ｓ２３では特徴量算出処理Ｓ２２で算出した特徴量を特定の値で補正し、算出処理Ｓ２４で露光条件算出情報と補正した特徴量とで露光条件を算出する。
【００５６】
図１２に複数の輪郭線を使用して露光条件算出情報を作成する半導体計測装置の一例を説明する図である。露光条件算出情報作成部１では、ここでは２本の輪郭線を用いる場合について説明する。第一の特徴量抽出部１１と第二の特徴量抽出部１２及び特徴量補正部１３を合わせて形状特徴抽出部１７とした場合、２つの形状特徴抽出部１７を用いて、これら２つの形状特徴抽出部１７の補正後の特徴量と露光条件情報３との関係性を露光条件算出情報生成部１５で求めて、露光条件算出情報６を出力する。
【００５７】
この形状特徴抽出部１７の数は輪郭線の本数に合わせて増える構成となり、輪郭線が３本の場合は、３つの形状特徴抽出部１７を用いて、３つの補正後の特徴量と露光条件情報３との関係性を露光条件算出情報生成部１５で求めて、露光条件算出情報６を出力する。
【００５８】
図１３に複数の輪郭線を使用して露光条件を算出する半導体計測装置の一例を説明する図である。ここでは２本の輪郭線を用いる場合について説明する。
【００５９】
露光条件算出部２では、特徴量抽出部１１及び特徴量補正部１３を合わせて形状特徴抽出部１８とした場合、２つの形状特徴抽出部１８を用いて、これら２つの形状特徴抽出部１８の補正後の特徴量と露光条件算出情報６とを用いて算出部１６で露光条件を求めて、露光条件情報７を出力する。
【００６０】
この形状特徴抽出部１８の数は輪郭線の本数に合わせて増える構成となり、輪郭線が３本の場合は、３つの形状特徴抽出部１８を用いて、３つの補正後の特徴量と露光条件算出情報６を用いて算出部１５で露光条件を求めて、露光条件情報７を出力する。
【００６１】
図１４（ａ）に半導体計測装置のＧＵＩの実施例を示す。露光条件を算出するための情報を作成する際、例えばモデルを作成する際は、図１４のようにモデル作成実行を起動するための領域があり、また用いるデータとして図９に示したような露光条件を変えて作成したウエハＡの回路パターンをＳＥＭ撮影した第一のＳＥＭ画像データセットを指定するＡ領域と、一律の露光条件で作成したウエハＢの回路パターンをＳＥＭ撮影した第二のSEM画像データセットを指定するＢ領域があり、２つを指定することでモデル作成実行が可能となるようにすることが考えられる。
【００６２】
また、モデル作成実行を行った後に図１４（ｂ）に示すような露光条件を算出するための情報の露光条件算出情報と、特徴量を補正するための特徴量基準値情報を出力することが考えられる。 
また、図１５に示すように露光条件を算出する際は、算出処理実行を起動するための領域があり、また、露光条件を算出する対象の画像データセットを指定するＣ領域と、露光条件を算出するための情報、例えばモデル式やライブラリを指定するＤ領域と、特徴量の補正に用いる特徴量基準値情報を指定するＥ領域があり、それらを指定することで算出処理実行が可能となるようにすることが考えられる。
【００６３】
図１６に半導体計測装置の実施例を示す。図１と大半が同じであるが、特徴量基準値作成部１５からの特徴量基準値を特徴量基準値情報８として出力する点が異なる。 また、図１７の実施例を示す。露光条件算出部２に特徴量基準値情報８を入力し、特徴量補正部１３で使用する点が図２と異なる。これらの場合、補正部１３については図１８のように特徴量抽出処理１１から減算部１３１でセレクタ１３４の選択した特徴量抽出処理１２の特徴量又は特徴量基準値情報８の特徴量基準値かのどちらか一方のを値を引いて補正する。セレクタ１３５での切り替えは図６と同様であり、露光条件算出情報作成時は第二の特徴量抽出部１２で求めた特徴量を選択し、露光条件算出時は特徴量基準値情報8の値を選択する。図１９に特徴量基準値作成部を示す。平均化処理部１５１で第二の特徴量抽出部１２の画像データ毎に得られる特徴量の値について複数画像データ分を合計し、その平均値とすることが考えられる。また、特定のウエハ上の位置に対応する一枚または複数枚の画像データの第二の特徴量抽出部の特徴量から作成した値でもよい。作成した値は特徴量基準値情報８として出力する。
【００６４】
上記の装置は、パソコンを用いてソフト処理で行うことも考えられる。また、ＬＳＩ化することも考えられる。
【実施例２】
【００６５】
実施例１では、主に特徴量の補正に基づいて、露光条件算出情報を求める例について説明したが、本実施例では主に露光条件を補正することによって、露光条件算出情報を求める例について説明する。そのための具体的一態様として、複数の異なる第１の露光条件の設定によって形成された複数のパターンの第１の特徴量と、当該複数のパターンの露光条件との関連情報を作成し、当該関連情報と、露光条件を一律にすることによって形成された複数のパターンの第２の特徴量に基づいて、第２の露光条件を算出し、当該算出された第２の露光条件を用いて、前記第１の露光条件を補正する露光条件評価装置を提案する。
【００６６】
図２３に半導体計測装置の処理フローの実施例を示す。第一の特徴量算出処理Ｓ３２では第一の露光条件であるＦｏｃｕｓとＤｏｓｅを変えながら複数の露光条件で作成したＦＥＭウエハの回路パターンをＳＥＭ撮影したＳＥＭ画像データセット４から特徴量を求める。そして、求めた特徴量とそれに対応する露光条件（ＦｏｃｕｓとＤｏｓｅ）に基づいて算出情報生成処理Ｓ３３で露光条件を求めるための算出情報（特徴量と露光条件の関連情報）を作成する。
【００６７】
そして、第二の特徴量算出処理Ｓ３４で露光条件を変えずに一律で複数の露光条件で作成したウエハの回路パターンをＳＥＭ撮影したＳＥＭ画像データセット５から特徴量を求め、算出情報生成処理Ｓ３３で求めている露光条件を求めるための算出情報を用いて、算出処理Ｓ３５で特徴量を基に露光条件を求める。
【００６８】
そして、求めた露光条件を用いて露光条件補正処理Ｓ３６で第一のＳＥＭ画像データセット４の露光条件を補正する。露光条件補正処理Ｓ３６は、ＳＥＭ画像データセット５に対応する露光条件と、第二の特徴量算出処理の特徴量を基に算出処理Ｓ３５で算出した露光条件の値との差（露光条件のずれ）を求めて、この露光条件のずれを第一の特徴量に対応する露光条件（ＦｏｃｕｓとＤｏｓｅ）に加算する処理である。
【００６９】
そして、補正した露光条件と第一のＳＥＭ画像データセット４の特徴量を用いて再度、算出情報生成処理Ｓ３７で露光条件を求めるための算出情報を作成する。そのため、露光条件のずれが無い状態で露光条件を求めるための算出情報を作成でき、精度のよい露光条件を求めることが可能となる。
【００７０】
また、図２４に示すように算出情報生成処理Ｓ３７で露光条件を求めるための算出情報を作成した後で、さらに第二の特徴量算出処理Ｓ３４で求めた特徴量と算出情報を用いて算出処理Ｓ３５で露光条件を求めて、上記、Ｓ３５からＳ３９までをｎがｍになるまで複数回繰り返すことが考えられる。繰り返すことにより、さらに精度のよい露光条件を求めることが可能となると考える。
【００７１】
また、算出情報生成処理については図２５に示すように、予め第二の特徴量算出処理Ｓ５２でＳＥＭ画像データセット５から特徴量を求めて、有効特徴量判定処理Ｓ５３で求めた特徴量がある特定の値以下であるか否かを判定し、特徴量がある特定の値以下となるウエハの位置を記憶しておき、第一の特徴量算出処理Ｓ５４では、記憶したウエハの位置またはそのウエハの位置に対応する露光条件についてのみ、第一のＦＥＭウエハの回路パターンのSEM画像データセット４から特徴量を求める。そして、求めた特徴量を用いて算出情報生成処理Ｓ５５で、露光条件を求めるための算出情報を求める。予め露光条件からのずれが大きい場所をＳＥＭ画像データセット５から求め、その部分を除外することで、露光条件を求めるための算出情報の作成に有効なＳＥＭ画像データセット４の特徴量のみを用いることができ、算出情報の精度向上に寄与できると考える。この処理は図２４のＳ３３までに相当する。後の処理は、例えば、図２４のＳ３４から続くことになる。露光条件補正処理Ｓ３６後は、露光条件のずれは補正されているので、算出情報生成処理では、有効でないと判断されたウエハの位置またはそのウエハの位置に対応する露光条件に対応する特徴量も用いて露光条件の算出情報を求めることが考えられる。
【００７２】
露光条件算出情報作成処理で露光条件算出情報を作成した後、露光条件を算出する場合は、図２６に示すようにＳＥＭ画像から特徴量算出処理Ｓ６２で特徴量を求め、露光条件算出情報を用いて算出処理Ｓ６３で露光条件を求める。特徴量算出処理Ｓ６２は図２４のＳ３２並びにＳ３４と同じ処理である。また、算出処理Ｓ６３も図２４のＳ３５と同じ処理である。
【００７３】
図２７はＳＥＭ画像と露光条件の関係を求めるための露光条件算出情報を作成する半導体計測装置の一例を説明する図である。露光条件算出情報作成部１では、第一のＳＥＭ画像データセット４と第二のＳＥＭ画像データセット5を入力として用いる。第一のＳＥＭ画像データセット４は、図９に示すウエハＡのように露光条件であるＦｏｃｕｓとＤｏｓｅを変えながら複数の露光ショットで作成したＦＥＭウエハの回路パターンをＳＥＭ撮影した画像データセットである。第二のＳＥＭ画像データセット５は、図９のウエハＢのように露光条件を変えずに一律で複数の露光ショットで作成したウエハの回路パターンをＳＥＭ撮影した画像データセットである。露光条件情報３は第一のＳＥＭ画像データセット４の各画像データに対応する露光条件の情報である。
【００７４】
第一のＳＥＭ画像データセット４と第二のＳＥＭ画像データセット５から、それぞれ第一、第二の特徴量算出部１１、１２を経て、それぞれの回路パターン画像の特徴量を算出する。算出情報生成部１４では、第一の特徴量算出部１１で求めた特徴量と、その画像に対応する露光条件情報３を用いて、特徴量と露光条件の関係性を求める。求めた特徴量と露光条件の関係性は露光条件算出情報６として、算出部１６に出力する。算出部１６では第二の特徴量抽出部１２で求めた特徴量と算出情報生成部１４で求めた露光条件算出情報を用いて、露光条件を求め、さらに第二のＳＥＭ画像データセットに対応する露光条件との差を露光条件ずれとして求める。第二のＳＥＭ画像データセットに対応する露光条件は一律で既知の値なので、求めた露光条件の値から既知の値を減算することで露光条件のずれを求める。求めた露光条件のずれを用いて露光条件補正部１０では露光条件情報３の露光条件の値に露光条件を加算することで補正する。そして、露光条件補正部１０で補正した露光条件と第一の特徴量算出部１１で求めた特徴量とを用いて、再度、特徴量と露光条件の関係性を求める。求めた特徴量と露光条件の関係性を露光条件算出情報６として出力する。
【００７５】
また、露光条件算出情報６を用いて算出部１６で露光条件のずれを求めて、上記の処理を複数回繰り返すことも考えられる。ＳＥＭ画像から露光条件を求める際は、図２８で示すようにＳＥＭ画像データセットから特徴量抽出部１１で特徴量を抽出し、予め作成した露光条件算出情報６を用いて算出部１６で露光条件を算出し、露光条件情報７を出力する。
【００７６】
図２９に第二のＳＥＭ画像データセット５を用いて、第一のＳＥＭ画像データセット４から求める特徴量について、有効なデータか判定する露光条件算出情報を作成する半導体計測装置の一例を説明する図である。予め第二のＳＥＭ画像データセット５を用いて、第二の特徴量算出処理Ｓ５２で特徴量を求めて、求めた特徴量がある特定の値以下であるか否かを有効特徴量判定部１９で判定し、特徴量がある特定の値以下となるウエハの位置を記憶しておく。そして、第一のＦＥＭウエハの回路パターンのＳＥＭ画像データセット４から特徴量を求めて、算出情報生成部14で特徴量と露光条件の関係性を求める際に、記憶したウエハの位置またはそのウエハの位置に対応する露光条件に対応する特徴量のみを用いて関係性を求める。そして、特徴量と露光条件の関係性を露光条件算出情報６として求め、図２８と同様に二のＳＥＭ画像データセット５を用いて、算出部１６で露光条件を算出し、さらに求めた露光条件のずれを求めて、露光条件を補正する。補正した露光条件を用いて再度、第一のＳＥＭ画像データセット４から求める特徴量を用いて算出情報生成部１４で特徴量と露光条件の関係性を求める際は、有効特徴量判定部で判定した特徴量のみでなく、有効でないと判定した特徴量も用いて特徴量と露光条件の関係性を求め、露光条件算出情報６として出力する。
【符号の説明】
【００７７】
１  露光条件算出情報作成部
２  露光条件算出部
３  露光条件情報 
４  第一のＳＥＭ画像データセット 
５  第二のＳＥＭ画像データセット 
６  露光条件算出情報 
７  露光条件情報 
８  特徴量基準値情報 
１１  第一の特徴量抽出部 
１２  第二の特徴量抽出部 
１３  特徴量補正部 
１４  算出情報生成部 
１５  特徴量基準値作成部 
１６  算出部 
１７  形状特徴抽出部
１８  形状特徴抽出部
１１１  輪郭線抽出部 
１１２  形状特徴算出部
１３１  減算部
１３２  平均化処理部 
１３３  特徴量基準値 
１３４  セレクタ
１４１  モデル算出部 
１６１  モデル演算部 
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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