(57)【要約】      （修正有）【課題】光計測を用いてその構造のプロファイルを正確に決定するため、その構造を正確に特徴づけるプロファイルモデルが用いられなければならない。【解決手段】構造を特徴づけるプロファイルモデルが、そのプロファイルモデルを特徴づける１組のプロファイルパラメータを表示することによって評価される。各プロファイルパラメータは、その値についてある範囲を有する。ある範囲の値を有する各プロファイルパラメータについて、その範囲内でプロファイルパラメータの値を選択する調節ツールが表示されている。光計測ツールを用いて計測された回折信号が表示される。シミュレーションによる回折信号は、プロファイルパラメータ用の調節ツールを用いて選択されたプロファイルパラメータの値に基づいて生成され、そのシミュレーションによる回折信号が表示される。そのシミュレーションによる回折信号は、その計測された回折信号に重ねられる。【選択図】図１
2008020453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光計測を用いて検査される構造の特徴を表すプロファイルモデルの評価方法であって：
前記プロファイルモデルを特徴づける１組のプロファイルパラメータを表示する手順であって、各プロファイルパラメータがある値の範囲を有する手順；
前記値の範囲を有する各プロファイルパラメータについて、前記値の範囲内で前記プロファイルパラメータの値を選択する調節ツールを表示する手順；
光計測ツールを用いて計測された回折信号を表示する手順；及び
シミュレーションによる回折信号を表示する手順であって、該シミュレーションによる回折信号は、前記プロファイルパラメータ用の前記調節ツールを用いて選択された前記のプロファイルパラメータの値に基づいて生成され、かつ前記計測された回折信号と重ね合わせられる、手順；
を有する方法。
【請求項２】
前記プロファイルモデルを表示する手順をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
プロファイルパラメータについての新たな値が前記プロファイルパラメータ用の前記調節ツールを用いて選択されるときに、新たなシミュレーションによる回折信号を表示する手順であって、該新たなシミュレーションによる回折信号は、前記プロファイルパラメータについての前記新たな値に基づき、かつ前記計測された回折信号と重ね合わせられる、手順、をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記新たな値が選択されるときに、新たなプロファイルモデルを表示する手順をさらに有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
値の範囲を有する各プロファイルパラメータについて、前記プロファイルパラメータの前記選択された値を表示する手順をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ある値の範囲を有する各プロファイルパラメータについて、前記値の範囲を表示する手順をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記シミュレーションによる回折信号が、数値解析手法を用いて生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記シミュレーションによる回折信号が、機械学習システムを用いて生成される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記プロファイルモデルを特徴づける１以上の前記プロファイルパラメータを変化させることによって、１組の仮定プロファイルを生成する手順；
前記１組の仮定プロファイルを用いて１組のシミュレーションによる回折信号を生成する手順；及び
前記１組の仮定プロファイル及び前記１組のシミュレーションによる回折信号をライブラリに保存する手順；
をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記プロファイルモデルを用いて第１仮定プロファイルを生成する手順；
前記第１仮定プロファイルを用いて第１シミュレーションによる回折信号を生成する手順；
計測された回折信号を得る手順；
前記第１シミュレーションによる回折信号と前記計測された回折信号とを比較する手順；及び
前記第１シミュレーションによる回折信号と前記計測された回折信号とが、一致基準範囲内で一致しないときに、前記プロファイルモデルを特徴づける１以上の前記プロファイルパラメータを調節することによって第２仮定プロファイルを生成する手順；
前記第２仮定プロファイルを用いて第２シミュレーションによる回折信号を生成する手順；及び
前記第２シミュレーションによる回折信号と前記計測された回折信号とを比較する手順；
をさらに有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
光計測を用いて検査される構造を特徴づけるプロファイルモデルを評価する、コンピュータによる実行が可能な命令を有するコンピュータによる読み取りが可能な媒体であって：
前記プロファイルモデルを特徴づける１組のプロファイルパラメータを表示する命令であって、各プロファイルパラメータの値がある範囲を有する命令；
ある値の範囲を有する各プロファイルパラメータについて、前記範囲内で前記プロファイルパラメータの値を選択する調節ツールを表示する命令；
光計測ツールを用いて計測された回折信号を表示する命令；及び
シミュレーションによる回折信号を表示する命令であって、該シミュレーションによる回折信号は、前記プロファイルパラメータ用の前記調節ツールを用いて選択された前記プロファイルパラメータの前記値に基づいて生成され、かつ前記計測された回折信号と重ね合わせられる、命令；
を有するコンピュータによる読み取りが可能な媒体。
【請求項１２】
プロファイルパラメータ用の前記調節ツールを用いて前記プロファイルパラメータについての新たな値が選択されるときに、新たなシミュレーションによる回折信号を表示する命令であって、該新たなシミュレーションによる回折信号は、前記プロファイルパラメータについての前記新たな値に基づき、かつ前記計測された回折信号と重ね合わせられる、命令、をさらに有する、請求項１１に記載のコンピュータによる読み取りが可能な媒体。
【請求項１３】
前記新たな値が選択されるときに、新たなプロファイルモデルを表示する命令をさらに有する、請求項１２に記載のコンピュータによる読み取りが可能な媒体。
【請求項１４】
ある値の範囲を有する各プロファイルパラメータについて、前記プロファイルパラメータの前記調節ツールによって選択された値を表示する命令をさらに有する、請求項１１に記載のコンピュータによる読み取りが可能な媒体。
【請求項１５】
前記値の範囲を有する各プロファイルパラメータについて、前記値の範囲を表示する命令をさらに有する、請求項１１に記載のコンピュータによる読み取りが可能な媒体。
【請求項１６】
前記プロファイルモデルを特徴づける１以上の前記プロファイルパラメータを変化させることによって、１組の仮定プロファイルを生成する命令；
前記１組の仮定プロファイルを用いて１組のシミュレーションによる回折信号を生成する命令；及び
前記１組の仮定プロファイル及び前記１組のシミュレーションによる回折信号をライブラリに保存する命令；
をさらに有する、請求項１１に記載のコンピュータによる読み取りが可能な媒体。
【請求項１７】
前記プロファイルモデルを用いて第１仮定プロファイルを生成する命令；
前記第１仮定プロファイルを用いて第１シミュレーションによる回折信号を生成する命令；
計測された回折信号を得る命令；
前記第１シミュレーションによる回折信号と前記計測された回折信号とを比較する命令；及び
前記第１シミュレーションによる回折信号と前記計測された回折信号とが、一致基準範囲内で一致しないときに、前記プロファイルモデルを特徴づける１以上の前記プロファイルパラメータを調節することによって第２仮定プロファイルを生成する命令；
前記第２仮定プロファイルを用いて第２シミュレーションによる回折信号を生成する命令；及び
前記第２シミュレーションによる回折信号と前記計測された回折信号とを比較する命令；
をさらに有する、請求項１１に記載のコンピュータによる読み取りが可能な媒体。
【請求項１８】
光計測を用いて検査される構造を特徴づけるプロファイルモデルを評価するシステムであって：
ディスプレイユニット；及び
該ディスプレイユニットと接続するプロセッサであって：
前記プロファイルモデルを特徴づける、各々が値の範囲を有する１組のプロファイルパラメータ；
ある値の範囲を有する各プロファイルパラメータについて、前記範囲内で前記プロファイルパラメータの値を選択する調節ツール；
光計測ツールを用いて計測された回折信号；及び
前記プロファイルパラメータ用の前記調節ツールを用いて選択された前記プロファイルパラメータの前記値に基づいて生成され、かつ前記計測された回折信号と重ね合わせられる、シミュレーションによる回折信号；
を前記ディスプレイユニット上に表示するように備えられているプロセッサ；
を有するシステム。
【請求項１９】
前記プロセッサが、
プロファイルパラメータ用の前記調節ツールを用いて前記プロファイルパラメータについての新たな値が選択されるときに、前記プロファイルパラメータについての前記新たな値に基づき、かつ前記計測された回折信号と重ね合わせられる、新たなシミュレーションによる回折信号を前記ディスプレイユニット上に表示する、
ように備えられている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記プロセッサが、
値の範囲を有する各プロファイルパラメータについて、前記プロファイルパラメータの前記調節ツールによって選択された値を前記ディスプレイユニット上に表示する、
ように備えられている、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は全般的に、半導体ウエハ上に形成される構造の光計測に関し、より詳細には、光計測を用いて検査される構造の特徴を表すプロファイルモデルの評価に関する。
【背景技術】
【０００２】
光計測は、構造へ入射ビームを導光する手順、構造へ導光した結果生じる回折ビームを計測する手順、及びその回折ビームを解析することでその構造の特性を決定する手順を有する。半導体の製造において、光計測は典型的には品質保証に用いられる。たとえば半導体ウエハ上に構造を形成した後、光計測ツールは、その構造のプロファイルを決定するのに用いられる。その構造のプロファイルを決定することによって、その構造の形成に用いられる製造プロセスの品質の評価が可能となる。
【０００３】
一の従来システムでは、周期回折格子を照射することによって得られる回折信号（測定された回折信号）は、その構造についての仮定のプロファイルと関連するシミュレーションによる回折信号のライブラリと比較される。測定された回折信号とライブラリ中の各シミュレーションによる回折信号のうちの１つとが一致するとき、そのシミュレーションによる回折信号と関連する仮定のプロファイルは、その周期回折格子の実際のプロファイルを表すものと推定される。
【特許文献１】米国特許第０９／９０７４８８号明細書
【特許文献２】米国特許第０９／９２３５７８号明細書
【特許文献３】米国特許第０９／７７０９９７号明細書
【特許文献４】米国特許第１０／６０８３００号明細書
【特許文献５】米国特許第１１／０６１３０３号明細書
【非特許文献１】オースシュニット、ＳＰＩＥ会議録、第５３７５巻、ｐｐ．１−１５、２００４年
【非特許文献２】リーフェン、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ、第Ａ１３巻、ｐｐ．１０２４−１０３５、１９９６年）
【非特許文献３】サイモン（Ｓｉｍｏｎ  Ｈａｙｋｉｎ）、「ニューラルネットワーク（Ｎｅｕｒａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）」、プレンティスホール（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ）、１９９９年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シミュレーションによる回折信号を生成するのに用いられる仮定のプロファイルは、その検査される構造を特徴づけるプロファイルモデルに基づいて生成される。よって光計測を用いてその構造のプロファイルを正確に決定するため、その構造を正確に特徴づけるプロファイルモデルが用いられなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一の典型的実施例では、光計測を用いて検査される構造の特徴を表すプロファイルモデルが、そのプロファイルモデルを特徴づける１組のプロファイルパラメータを表示することによって評価される。各プロファイルパラメータは、その値についてある範囲を有する。ある値の範囲を有する各プロファイルパラメータについて、その範囲内でプロファイルパラメータの値を選択する調節ツールが表示されている。光計測ツールを用いて計測された回折信号が表示される。シミュレーションによる回折信号は、プロファイルパラメータ用の調節ツールを用いて選択されたプロファイルパラメータの値に基づいて生成され、そのシミュレーションによる回折信号が表示される。そのシミュレーションによる回折信号は、その計測された回折信号に重ねられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以降の説明では、特定の構成、パラメータ等について説明する。しかし係る説明は本発明の技術的範囲を限定することをいとしておらず、典型的実施例の説明として供されていることに留意して欲しい。
１．光計測ツール
図１を参照すると、光計測システム１００は、半導体ウエハ１０４上に形成された構造の検査及び分析に用いられて良い。たとえば光計測システム１００は、ウエハ１０４上に形成された周期回折格子１０２が有する１以上の特徴を決定するのに用いられて良い。上述したように、周期回折格子１０２は、たとえばウエハ１０４上に形成されるダイに隣接する、ウエハ１０４上のテストパッド中に形成されて良い。周期回折格子１０２は、ダイの動作を干渉しないそのダイのスクライブ線及び／又は領域内に形成されて良い。
【０００７】
図１に図示されているように、光計測システム１００は、光源１０６及び検出器１１２を有する光計測装置を有して良い。周期回折格子１０２は、光源１０６からの入射ビーム１０８によって照射される。入射ビーム１０８は、周期回折格子１０２へ、その周期回折格子１０２の法線ｎに対して入射角θｉ及び方位角φ（つまり入射ビーム１０８の面と周期回折格子１０２の周期方向とのなす角）となるように導光される。回折ビーム１１０は、法線に対して角度θｄで飛び出し、検出器１１２によって受光される。検出器１１２は、回折ビーム１１０を計測される回折信号に変換する。その信号は、反射率、ｔａｎ（Ψ）、ｃｏｓ（Δ）、フーリエ係数等を有して良い。たとえ図１で０次回折信号が図示されているとしても、０次以外の次数が用いられても良いことに留意して欲しい。そのことについてはたとえば非特許文献１を参照のこと。
【０００８】
光計測システム１００はまた、計測される回折信号を受光し、かつその計測される回折信号を解析するように備えられている処理モジュール１１４をも有する。処理モジュールは、回折信号と計測される回折信号との最も良い一致を与える方法を用いることによって、周期回折格子が有する１以上の特徴を決定するように備えられている。これらの方法は、別な箇所で説明される。これらの方法は、厳密結合波解析及び機械学習システムによって得られるシミュレーションによる回折信号を用いたライブラリベースの処理、又は回帰分析ベースの処理を有する。
２．構造の特徴を決定するライブラリベースの処理
構造が有する１以上の特徴を決定するライブラリベースの処理では、計測される回折信号とシミュレーションによる回折信号とが比較される。より詳細には、ライブラリ中の各シミュレーションによる回折信号は、構造の仮定のプロファイルに関連する。計測された回折信号とライブラリ中の各シミュレーションによる回折信号のうちの１つとが一致するとき、又は計測された回折信号とライブラリ中の各シミュレーションによる回折信号のうちの１つとの差異がプリセットすなわち一致基準範囲内であるときには、その一致したシミュレーションによる回折信号に関連する仮定のプロファイルは、構造の実際のプロファイルを表すものと推定される。その一致したシミュレーションによる回折信号及び／又は仮定のプロファイルは、その構造が仕様に従って作製されたか否かを決定するのに用いることができる。
【０００９】
よって再度図１を参照すると、一の典型的実施例では、計測された回折信号を得た後、続いて処理モジュール１１４が計測された回折信号と、ライブラリ１１６内に保存されているシミュレーションによる回折信号とを比較する。ライブラリ１１６内の各シミュレーションによる回折信号は、仮定のプロファイルと関連して良い。よって計測された回折信号と、ライブラリ１１６内に保存されているシミュレーションによる回折信号のうちの１つとが一致するときには、その一致したシミュレーションによる回折信号に関連する仮定のプロファイルは、周期回折格子１０２の実際のプロファイルを表すものと推定して良い。
【００１０】
ライブラリ１１６内に保存される仮定のプロファイルの組は、プロファイルモデルを用いて周期回折格子１０２のプロファイルを特徴づけることによって生成されて良い。そのプロファイルモデルは、１組のプロファイルパラメータを用いて特徴づけられる。そのプロファイルモデルに係るプロファイルパラメータは、様々な形状及び大きさの仮定プロファイルを生成するために変化して良い。プロファイルモデル及び１組のプロファイルパラメータを用いて周期回折格子１０２の実際のプロファイルを特徴づける方法は、パラメータ化と呼ぶことができる。
【００１１】
たとえば図２Ａに図示されているように、プロファイルモデル２００が、その高さ及び幅をそれぞれ画定するプロファイルパラメータｈ１及びｗ１によって特徴づけることができると仮定する。図２Ｂから図２Ｅに図示されているように、プロファイルパラメータの数を増加させることによって、プロファイルモデル２００の別な形状及び特徴が特徴づけられて良い。たとえば図２Ｂに図示されているように、プロファイルモデル２００は、その高さ、下底及び上底をそれぞれ画定するプロファイルパラメータｈ１、ｗ１及びｗ２によって特徴づけられて良い。プロファイルモデル２００の幅は限界寸法（ＣＤ）と呼ばれるものであって良い。たとえば図２Ｂでは、プロファイルパラメータｗ１及びｗ２はそれぞれ、プロファイルモデル２００の底部ＣＤ（ＢＣＤ）及び上部ＣＤ（ＴＣＤ）を画定するものとして表されて良い。
【００１２】
上述したように、ライブラリ１１６（図１）内に保存される１組の仮定プロファイルは、プロファイルモデルを特徴づけるプロファイルパラメータを変化させることによって特徴づけられて良い。たとえば図２Ｂを参照すると、プロファイルパラメータｈ１、ｗ１及びｗ２を変化させることによって、様々な形状及び大きさの仮定プロファイルの生成が可能である。１、２、又は３のプロファイルパラメータが互いに変化して良いことに留意して欲しい。
【００１３】
再度図１を参照すると、ライブラリ１１６内に保存されている仮定プロファイル及びシミュレーションによる回折信号の組の中の仮定プロファイル及び対応するシミュレーションによる回折信号の数は、プロファイルパラメータの組の範囲及びそのパラメータの組が変化するところでの増分に部分的に依存する。ライブラリ１１６内に保存される仮定プロファイル及びシミュレーションによる回折信号は、実際の構造から計測された回折信号を得る前に生成される。よってライブラリを生成するのに用いられる範囲及び増分（つまり範囲及び分解能）は、構造の製造プロセス及び変数が変化すると予想される範囲に対する相性の良さに基づいて選択されて良い。ライブラリ１１６の範囲及び／又は分解能はまた、たとえばＡＦＭ、Ｘ−ＳＥＭ等を用いた測定のような経験的測定に基づいて選択されて良い。
【００１４】
ライブラリベースの処理についてのさらなる詳細については、特許文献１を参照のこと。
３．構造の特徴を決定する回帰分析ベースの処理
構造が有する１以上の特徴を決定する回帰分析ベースの処理において、計測された回折信号は、シミュレーションによる回折信号（つまり試行回折信号）と比較される。シミュレーションによって得られる回折信号は、仮定プロファイルについての１組のプロファイルパラメータ（つまり試行プロファイルパラメータ）を用いた比較の前に生成される。計測された回折信号とシミュレーションによる回折信号とが一致しない場合、又は計測された回折信号とシミュレーションによる回折信号との差異がプリセットすなわち一致基準範囲内にない場合には、別なシミュレーションによる回折信号が、別な仮定プロファイルについての別な１組のプロファイルパラメータを用いて生成される。よってその計測された回折信号と新たに生成されたシミュレーションによる回折信号とが比較される。計測された回折信号とシミュレーションによる回折信号とが一致する場合、又は計測された回折信号とシミュレーションによる回折信号との差異がプリセットすなわち一致基準範囲内にある場合には、一致したシミュレーションによる回折信号に関連する仮定プロファイルは、構造の実際のプロファイルを表すものと推定される。その一致したシミュレーションによる回折信号及び／又は仮定プロファイルは、その構造が仕様通りに作製されたか否かを判断するのに利用することができる。
【００１５】
よって再度図１を参照すると、処理モジュール１１４は、仮定プロファイルについてのシミュレーションによる回折信号を生成して良く、続いて計測された回折信号とそのシミュレーションによる回折信号とを比較する。上述したように、計測された回折信号とシミュレーションによる回折信号とが一致しない場合、又は計測された回折信号とシミュレーションによる回折信号との差異がプリセットすなわち一致基準範囲内にない場合には、処理モジュール１１４は、別な仮定プロファイルについての別なシミュレーションによる回折信号を繰り返し生成して良い。そのようなシミュレーションによる回折信号は、たとえばシミュレーティッドアニーリングを含む大域最適化法及び最急降下法を含む局所最適化法のような最適化アルゴリズムを用いて生成されて良い。
【００１６】
シミュレーションによる回折信号及び仮定プロファイルは、ライブラリ１１６（つまり動的ライブラリ）内に保存されて良い。よってライブラリ１１６内に保存されるシミュレーションによる回折信号及び仮定プロファイルは、計測された回折信号と一致させるのに用いられて良い。
【００１７】
回帰分析ベースの処理についてのより詳細な説明については特許文献２を参照のこと。
４．厳密結合波解析
上述したように、シミュレーションによる回折信号が生成されて、計測された回折信号と比較される。以降で説明するように、シミュレーションによる回折信号は、マクスウエル方程式を適用し、かつ数値解析手法を用いてマクスウエル方程式を解くことによって生成されて良い。しかし数値解析手法には、ＲＣＷＡの変化型を含む様々な手法が用いられて良いということに留意して欲しい。
【００１８】
一般的には、ＲＣＷＡは、仮定プロファイルを多数のセクション、スライス又はスラブ（以降では簡単にセクションと呼ぶ）に分割する手順を有する。
【００１９】
仮定プロファイルの各セクションについては、結合した微分方程式系が、マクスウエル方程式のフーリエ級数展開を用いて生成される（つまり電磁場及び誘電率（ε）の成分）。その微分方程式系は、対角化手法を用いて解かれる。対角化手法は、関連する微分方程式系の固有行列を固有値及び固有ベクトルに分解する（つまり固有分解）手順を含む。最終的に、仮定プロファイルの各セクションについての解は、たとえば散乱行列法のような再帰結合法を用いて結合される。散乱行列法についての説明については、非特許文献２を参照のこと。ＲＣＷＡについてのより詳細な説明については特許文献３を参照のこと。
５．機械学習システム
シミュレーションによる回折信号は、たとえば逆誤差伝播法、動径基底関数法、サポートベクタ、カーネル回帰分析等の機械学習アルゴリズムを用いる機械学習システム（ＭＬＳ）を用いて生成されて良い。機械学習システム及びアルゴリズムのより詳細な説明については、非特許文献３及び特許文献４を参照のこと。
【００２０】
一の典型的実施例では、ライブラリベースの処理に用いられる、たとえばライブラリ１１６（図１）のような、回折信号のライブラリ内にあるシミュレーションによる回折信号は、ＭＬＳを用いて生成される。たとえば１組の仮定プロファイルは、ＭＬＳへの入力として供されることで、ＭＬＳからの出力としての１組のシミュレーションによる回折信号を生成する。仮定プロファイルの組及びシミュレーションによる回折信号の組はライブラリ内に保存される。
【００２１】
別な典型的実施例では、回帰分析ベースの処理に用いられるシミュレーションによる回折信号は、たとえばＭＬＳ１１８（図１）のようなＭＬＳを用いて生成される。たとえば初期仮定プロファイルが、ＭＬＳへの入力として供されることで、ＭＬＳからの出力としての初期のシミュレーションによる回折信号を生成して良い。その初期のシミュレーションによる回折信号が計測された回折信号と一致しない場合、別な仮定プロファイルが、ＭＬＳへの別な入力として供されることで、別なシミュレーションによる回折信号を生成する。
【００２２】
図１はライブラリ１１６とＭＬＳ１１８の両方を有する処理モジュール１１４を図示している。しかしその処理モジュール１１４は両方ではなくライブラリ１１６又はＭＬＳ１１８のいずれかを有していても良いことに留意して欲しい。たとえば処理モジュール１１４がライブラリベースの処理のみを用いる場合には、ＭＬＳ１１８は省略されて良い。あるいはその代わりに、処理モジュール１１４が回帰分析ベースの処理のみを用いる場合には、ライブラリ１１６が省略されて良い。しかし回帰分析ベースの処理は、たとえばライブラリ１１６のようなライブラリ内での回帰処理中に生成される仮定プロファイル及びシミュレーションによる回折信号を有して良いことに留意して欲しい。
６．プロファイルモデルの評価
上述したように、ライブラリベースの処理と回帰分析ベースの処理の両方では、シミュレーションによる回折信号は、検査される構造の仮定プロファイルに基づいて生成される。また上述したように、仮定プロファイルは、検査される構造を特徴づけるプロファイルモデルに基づいて生成される。プロファイルモデルは、１組のプロファイルパラメータを用いて特徴づけられる。その１組のプロファイルパラメータは、様々な形状及び大きさを有する仮定プロファイルを生成するように変化する。
【００２３】
図３を参照すると、プロファイルモデルを評価する典型的処理３００が図示されている。その評価は、そのプロファイルモデルを用いることによって、構造の特徴を決定するライブラリベースの処理又は回帰分析ベースの処理で仮定プロファイルを生成する前に行われる。しかし典型的処理３００は、様々な状況及び様々な理由で、プロファイルモデルを評価するのに用いられて良いことに留意して欲しい。
【００２４】
工程３０２では、プロファイルモデルを特徴づける１組のプロファイルパラメータが表示されている。図４Ａは、表示されているプロファイルパラメータ４０２の組を有するディスプレイ４００を図示している。図４Ａに図示されているように、ディスプレイ４００はまた、プロファイルモデル４０４を特徴づけるプロファイルパラメータ４０２の組に従って表示されて良いプロファイルモデル４０４をも有する。しかしパラメータ４０２の組はプロファイルモデル４０４がなくても表示可能であることに留意すべきである。
【００２５】
図４Ａに図示されているように、簡明を期すため、プロファイルパラメータ４０２の組は、プロファイルパラメータｘ０、ｘ１、ｘ２及びｘ３を有する。プロファイルパラメータｘ０はプロファイルモデル４０４の上部幅又は限界寸法を特徴づける。プロファイルパラメータｘ２は、プロファイルモデル４０４のフーチング高さを特徴づける。プロファイルパラメータｘ３はフーチング上部からプロファイルモデル４０４上部との間の高さを特徴づける。しかし、たとえば材料の屈折率（ｎ）、材料の吸収係数（ｋ）、用いられる光計測ツール、計測ビーム入射角等の、プロファイルパラメータ４０２の組は、プロファイルモデル４０４に係る様々な態様及び／又は特徴を特徴づけて良いことに留意して欲しい。たとえばプロファイルパラメータは２のピッチプロファイル間の距離を特徴づけて良い。前記２のピッチプロファイルは、１組のライン間にある１のピッチ、及び別な１組のライン間にある別なピッチを有する。プロファイルパラメータの組はまた、２次元以上で変化するプロファイルをも特徴づけて良い。２次元繰り返し構造のモデリングに関するより詳細な説明については、特許文献５を参照のこと。
【００２６】
本例では、プロファイルパラメータ４０２の組に含まれるプロファイルパラメータがとる値には範囲がある。特に、プロファイルパラメータｘ０、ｘ１、ｘ２及びｘ３は、それぞれ上部幅、底部幅、フーチング高さ、及びフーチング上部からプロファイルモデル４０４の上部までの高さの値の範囲に関連する値の範囲を有する。しかしプロファイルモデル４０４は固定された１以上のプロファイルパラメータで特徴づけられて良いことに留意して欲しい。たとえば計測ビームの入射角を特徴づけるプロファイルパラメータが、たとえば０°のような、一定値に固定されて良い。本例では、値の範囲を有するプロファイルパラメータが表示される。その一方で、固定されたプロファイルパラメータは表示されていない。しかし固定されているプロファイルパラメータが値の範囲を有するプロファイルパラメータは表示されて良いことに留意して欲しい。
【００２７】
再度図３を参照すると、手順３０４において、値の範囲を有するプロファイルパラメータにとっては、その範囲内でその値を選択するための調節ツールが表示される。図４Ａを参照すると、本例では、調節ツールは、トラックバー４０６として図示されている。具体的には、図４Ａは、プロファイルパラメータｘ０、ｘ１、ｘ２及びｘ３用の４のトラックバー４０６を図示している。よってユーザーは、トラックバー４０６を用いて、プロファイルパラメータｘ０、ｘ１、ｘ２及びｘ３の値をある範囲内で選択して良い。図４Ａに図示されているように、本例では、選択された値が表示されて良い。たとえばディスプレイ４００に表示されているパラメータｘ０、ｘ１、ｘ２及びｘ３についての選ばれた値は、それぞれ１８５、１９５、３１８．５３及び１３ｎｍである。
【００２８】
しかし様々な型の調節ツールが用いられて良いことに留意して欲しい。たとえば調節ツールは、ダイアル／ノブのインターフェース、２方向のボタン（数値を上下して調節する）等であって良い。また値の範囲は、その範囲内にある値同様に表示されて良いことにも留意して欲しい。さらに調節ツールが供されることで、範囲の調節を可能にして良い。
【００２９】
再度図３を参照すると、手順３０６では、計測された回折信号が表示される。計測された回折信号は、光計測ツールを用いて計測される。工程３０８では、シミュレーションによる回折信号が表示される。シミュレーションによる回折信号は、プロファイルパラメータ用の調節ツールを用いて選択されたプロファイルパラメータの値に基づいて生成される。シミュレーションによる回折信号は、計測された回折信号と重ね合わせられることで、２つの回折信号の視覚的に比較できるようになる。
【００３０】
たとえば再度図４Ａを参照すると、計測された回折信号４０８はシミュレーションによる回折信号４１０と重ね合わせられる。計測された回折信号４０８とシミュレーションによる回折信号４１０とを重ね合わせることによって、ユーザーはより容易に２つの回折信号間の一致程度を決定することができる。本例では、図４Ａに図示されたシミュレーションによる回折信号４１０は、ディスプレイ４００に表示されたプロファイルパラメータｘ０、ｘ１、ｘ２及びｘ３の値（つまり１８５、１９５、３１８．５３及び１３ｎｍ）を用いて生成された。上述したように、シミュレーションによる回折信号４１０は、たとえばＲＣＷＡのような数値解析手法、又は機械学習システムを用いて生成されて良い。
【００３１】
この典型的実施例では、ユーザーは表示されたプロファイルパラメータのうちの任意の１以上の値を調節して良い。プロファイルパラメータの調節された値を用いて生成される新たなシミュレーションによる回折信号がそこで表示される。よってこの方法では、ユーザーは、１以上のプロファイルパラメータを調節することでシミュレーションによる回折信号へ及ぼされる効果を視覚的に評価することができる。それに加えて、計測された回折信号と重ね合わせられたシミュレーションによる回折信号を表示することによって、ユーザーはプロファイルパラメータの値を調節することによって、シミュレーションによる回折信号と計測された回折信号との間の一致を改善させて良い。さらにユーザーはプロファイルパラメータ値の所望の範囲を決定して良い。
【００３２】
たとえば図４Ｂは、プロファイルパラメータｘ０の値を１８５から１６０へ調節した様子を図示している。図４Ｂに図示されているように、ディスプレイ４００に表示されるプロファイルモデル４０４の形状が調節される（つまり図４Ｂでのプロファイルモデルの上部幅は、図４Ａでのプロファイルモデルの上部幅よりも狭い）。またディスプレイ４００に表示されるシミュレーションによる回折信号４１０の形状も調節される。よってシミュレーションによる回折信号４１０の変化を検討することによって、ユーザーはプロファイルパラメータｘ０を調節した効果を評価することができる。
【００３３】
図５を参照すると、この典型的実施例では、ディスプレイ４００はコンピュータシステム５００の構成要素であって良い。図５に図示されているように、コンピュータシステム５００は、処理３００（図３）を実行するように備えられているプロセッサ５０２を有して良い。コンピュータシステム５００はまた、コンピュータによる読み取りが可能な媒体５０４をも有して良い。コンピュータによる読み取りが可能な媒体５０４とは、たとえばハードディスク、固体メモリ等であって、処理３００（図３）の実行時において、プロセッサ５０２の動作を指令するコンピュータによる実行が可能な命令を有して良い。コンピュータシステム５００は、ユーザーからの入力を受信するように備えられている入力装置５０６をさらに有して良い。
【００３４】
コンピュータシステム５００は、図５に図示されていない様々な他の構成要素を有して良いことに留意して欲しい。それに加えて、コンピュータシステム５００は、物理的には様々な形態での実施が可能であることにも留意して欲しい。たとえばコンピュータシステム５００は、たとえばワークステーションのような単一のコンピュータであって良いし、又は割り当てられたコンピュータシステムの一部であっても良い。
【００３５】
たとえ典型的実施例が説明されたとしても、様々な修正型が、本発明の技術的思想及び／又は技術的範囲から逸脱することなく可能である。従って本発明は、図及び上述の説明によって示された特定の実施形態によって限定されるものと解してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】典型的な光計測システムを図示している。
【図２Ａ】典型的なプロファイルモデルを図示している。
【図２Ｂ】典型的なプロファイルモデルを図示している。
【図２Ｃ】典型的なプロファイルモデルを図示している。
【図２Ｄ】典型的なプロファイルモデルを図示している。
【図２Ｅ】典型的なプロファイルモデルを図示している。
【図３】プロファイルモデルを評価する典型的なプロセスを図示している。
【図４Ａ】プロファイルモデル、該プロファイルモデルのプロファイルパラメータ、計測された回折信号、及びシミュレーションによる回折信号を表示するディスプレイを図示している。
【図４Ｂ】プロファイルモデル、該プロファイルモデルのプロファイルパラメータ、計測された回折信号、及びシミュレーションによる回折信号を表示するディスプレイを図示している。
【図５】典型的なコンピュータシステムを図示している。
【符号の説明】
【００３７】
１００  光計測システム
１０４  半導体ウエハ
１０６  ビーム源
１０８  入射ビーム
１１０  回折ビーム
１１２  検出器
１１４  処理モジュール
１１６  ライブラリ
１１８  ＭＬＳ
２００  プロファイルモデル
３００  典型的処理
３０２  手順
３０４  手順
３０６  手順
３０８  手順
４００  ディスプレイ
４０２  プロファイルパラメータの組
４０４  プロファイルモデル
４０６  トラックバー
４０８  計測された回折信号
４１０  シミュレーションによる回折信号
５００  コンピュータシステム
５０２  プロセッサ
５０４  コンピュータによる読み取りが可能な媒体
５０６  入力装置
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
2008020453.tif 000007
【図２Ｅ】
2008020453.tif 000008
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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