(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査型電子顕微鏡を用いた半導体パターンの形状評価装置であって、
前記半導体パターンのレイアウト情報が記載されたＣＡＤパターン設計データおよびパターン設計に用いる多種データを記憶するデータベースと、
前記データベースに記憶された多種データを一括管理するデータ処理手段と、
前記データ処理手段で一括管理するために多種データ間の座標系を対応付ける対応付け手段と、
前記データベースから多種データの一部あるいは全てを任意に選択する選択手段と、
前記選択手段で選択されたデータを利用して、前記走査型電子顕微鏡において前記半導体パターンを観察するための撮像レシピを生成する生成手段とを備えたことを特徴とする半導体パターン形状評価装置。
【請求項２】
走査型電子顕微鏡を用いた半導体パターンの形状評価方法であって、
前記半導体パターンのレイアウト情報が記載されたＣＡＤパターン設計データおよびパターン設計に用いる多種データをデータベースに記憶し、
前記データベースに記憶された多種データをデータ処理手段で一括管理し、
前記データ処理手段で一括管理するために多種データ間の座標系を対応付け手段で対応付けし、
前記データベースから多種データの一部あるいは全てを任意に選択手段で選択し、
前記選択手段で選択されたデータを利用して、前記走査型電子顕微鏡において前記半導体パターンを観察するための撮像レシピを生成手段で生成することを特徴とする半導体パターン形状評価方法。
【請求項３】
請求項２記載の半導体パターン形状評価方法において、
前記多種データには、論理回路設計データと、半導体チップ内でのパターンの配置情報を記載したパターン設計データと、プロセスシミュレーション結果データと、露光マスク上にパターンを描画するのに用いる電子線描画用パターン設計データと、電子線マスク描画シミュレーション結果データと、光近接効果補正されたパターン設計データと、露光マスク上パターンの計測データと、形成されたレジストパターンの計測データと、形成されたエッチングパターンの計測データと、各計測装置の計測条件データと、プロセスパラメータデータと、各計測装置の条件データと、レジストパターン評価結果データと、各計測装置の計測レシピとの一部あるいは全てが含まれることを特徴とする半導体パターン形状評価方法。
【請求項４】
請求項２記載の半導体パターン形状評価方法において、
前記多種データ間の座標系を対応付けするために、統一の座標系に多種データを変換してデータベースに保存するか、あるいは座標変換する変換テーブルを保持することを特徴とする半導体パターン形状評価方法。
【請求項５】
請求項４記載の半導体パターン形状評価方法において、
前記多種データ間の座標系を対応付ける方法として、各多種データの座標系の変位の処理と、各多種データの座標系の回転処理と、各多種データの座標系のスケール変換処理との全てあるいは一部を行うことを特徴とする半導体パターン形状評価方法。
【請求項６】
請求項４記載の半導体パターン形状評価方法において、
前記多種データ間の座標系を対応付ける方法として、パターン設計データの座標系を統一の座標系とし、他の多種データの座標系をパターン設計データの座標系に変換することを特徴とする半導体パターン形状評価方法。
【請求項７】
請求項２記載の半導体パターン形状評価方法において、
前記多種データを時系列で管理することを特徴とする半導体パターン形状評価方法。
【請求項８】
請求項７記載の半導体パターン形状評価方法において、
前記時系列で管理したデータを用いて、パターン計測の位置ずれ量の時間変化をモニタし、前記位置ずれ量の変動量が、ある設定した量を超えた場合に、撮像レシピの修正を行うことを特徴とする半導体パターン形状評価方法。
【請求項９】
請求項２記載の半導体パターン形状評価方法において、
前記データベースとネットワーク接続された各半導体製造装置間で多種データを共有し、レシピ生成、あるいは形成パターンの形状評価、あるいはパターン生成の各工程において、前記多種データから各工程での処理に応じて任意のデータを選択し、この選択されたデータを利用して前記各工程の処理を行い、この処理の結果を前工程にフィードバックすることを特徴とする半導体パターン形状評価方法。
【請求項１０】
請求項２記載の半導体パターン形状評価方法において、
前記多種データの全てあるいは一部を、並べてあるいは重ね合わせてＧＵＩ表示することを特徴とする半導体パターン形状評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造工程で、ウェーハ上に所望の形状のパターンを形成する方法および装置において、この方法および装置に使用される複数の情報の管理方法に適用して有効な技術に関するものである。特に、半導体製造工程で重要な工程である形成パターンの形状評価には、測長走査型電子顕微鏡（Ｃｒｉｔｉｃａｌ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＣＤ−ＳＥＭ）を用いて、試料上の任意の位置を撮像するために必要な撮像レシピを生成する必要があり、その際においても、複数情報（パターンレイアウトの設計データ、計測点の情報、計測条件情報等）を用いる。本発明は、それら情報の管理方法に関するものを含む。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体ウェーハ上にパターンを形成する際には、半導体ウェーハ上にレジストと呼ばれる塗布材を塗布し、レジスト上にパターンの露光用マスク（レチクル）を重ね、その上から可視光線、紫外線あるいは、電子ビームを、露光装置を用いて照射し、レジストを感光することによって、所望のパターンを形成する方法が採用されている。
【０００３】
前記露光用マスク（レチクル）は、パターンの設計データ（以降、パターン設計データ）をもとに、電子線描画装置を用いて、露光用マスク上にパターンを描画することでつくられる。パターンが描画される前のマスク原版は、ブランクマスクと呼び、多くの場合、ガラス基板上に金属やその酸化物、窒化物の向き薄膜が形成されている。ブランクマスク上にパターン生成するには、例えば塗布によりブランクマスク上にレジスト膜を生成し、電子ビーム露光をする。
【０００４】
前記パターン設計データは、所望の動作を実現するゲートレベルの論理回路設計データをもとに、ＥＤＡツールを用いて、ＬＳＩチップ内にゲートレベルの論理回路を構成するセルを配置し、さらに、その間を結ぶ配線を設計したデータである。電子線描画装置によって、ブランクマスク上にパターンを形成する際には、予め、前記パターン設計データ、および電子線描画装置条件、および電子線描画シミュレーションの結果データを用いて、マスク描画用のパターン設計データ（以後、マスク設計データと呼ぶ）を生成する。次に、マスク設計データをもとに、電子線描画装置を用いて、露光用マスク上に形成されたパターンは、パターン形成状態がマスク設計の許容範囲内であるかを、マスク検査装置を用いて検査され、許容範囲内であれば、次プロセスである露光プロセスへ移る。許容範囲外であれば、電子線描画装置の調整あるいは、マスク設計データの修正が行われる。
【０００５】
次に、前述のように露光装置によって、半導体ウェーハ上に形成されたパターンは、照射する可視光線、紫外線あるいは、電子ビームの強度や絞りによって、パターンのスロープ部分の傾斜角や形状が変化するため、高精度の配線パターンを形成するには、パターンの出来ばえを計測して検査する必要がある。この検査には、従来からＣＤ−ＳＥＭが広く用いられている。検査を要する半導体パターン上の危険箇所を計測点として、ＳＤ−ＳＥＭにより観察し、その観察像からパターンの配線幅、あるいはパターン設計データとの形状の違いなどの各種計測データを算出し、これらの計測データをもとに形成パターンの検証する。また、量産プロセスにおいては、計測データを監視することによりプロセス変動を監視する。なお、前記計測点は、例えばデバイス／プロセスシミュレーションを用いて、形成パターンの形状変化があり、その形状変化がチップ性能に大きく影響を与える箇所を算出しておき、計測点データとして保存おく。検査時に、その計測点データをもとに撮像レシピを生成する。
【０００６】
前述のようにウェーハ上に所望のパターンを形成するためには、（１）パターン設計、（２）半導体製造装置を用いたパターン形成、（３）半導体検査装置によるパターン出来ばえ検査が必要であり、各工程において、多種データ（例えば、論理回路設計データ、パターン設計データ、マスク設計データ、マスク撮像レシピ、マスク撮像結果、レジストパターン撮像レシピ、レジストパターン撮像結果など）を各工程において必要に応じて利用する必要がある。各工程の処理で利用するデータには、各処理に最低限必要なデータ、および利用することでより安定な撮像レシピ生成が可能となるデータがあり、各データを保有データから選択して利用する。ただし、従来は、各データの整合（座標系、スケールなどの整合）がとられていない場合が多くあり、また各データが互いに参照できない状態で別々に管理されていた。そこで、各データを適当なフォーマットに変換するモジュールをデータ間に介入させるか、若しくはオペレータによって必要なデータを手入力する必要があり、半導体パターン設計サイクルのスループットを低下させる一因となっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記のような従来技術においては、パターン形成、パターン計測、およびパターン出来ばえ評価の各工程では、半導体パターン設計工程の設計、計測、評価の各ステップで生成される多種のデータを組み合わせて利用する必要があるが、この様々なステップで保存されたデータから必要なデータを選択し、かつデータ間で整合をとり、各工程で入力するという処理を行うことが、各工程でオペレータに要求される問題があった。
【０００８】
さらに、前述のように、ウェーハ上の形成パターンの形状は、時間変動する可能性があり、その場合に、同一の撮像レシピを用いて計測を行うと、自動計測に失敗する問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、前記のような半導体パターン形成において問題となる課題を解決し、従来必要であった各工程に合わせたデータ変換を不要とし、また保有データを一括管理して、各工程に利用することが有効なデータを保有データから容易に選択することができる半導体製造技術を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、形成パターンの形状に時間変動があった場合にも、時系列データをもとに撮像レシピの修正を行い、安定な計測が可能な撮像レシピを生成することができる半導体製造技術を提供することにある。
【００１１】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１３】
本発明による半導体パターン形状評価装置および形状評価方法は、走査型電子顕微鏡を用いた形状評価装置であり、半導体パターンのレイアウト情報が記載されたＣＡＤパターン設計データ、およびパターン設計に用いる多種データを記憶するデータベースと、データベースに記憶された多種データを一括管理するデータ処理手段と、データ処理手段で一括管理するために多種データ間の座標系を対応付ける対応付け手段と、データベースから多種データの一部あるいは全てを任意に選択する選択手段と、選択手段で選択されたデータを利用して、走査型電子顕微鏡において半導体パターンを観察するための撮像レシピを生成する生成手段とを備えた装置構成において、半導体パターンのレイアウト情報が記載されたＣＡＤパターン設計データおよびパターン設計に用いる多種データをデータベースに記憶し、データベースに記憶された多種データをデータ処理手段で一括管理し、データ処理手段で一括管理するために多種データ間の座標系を対応付け手段で対応付けし、データベースから多種データの一部あるいは全てを任意に選択手段で選択し、選択手段で選択されたデータを利用して、走査型電子顕微鏡において半導体パターンを観察するための撮像レシピを生成手段で生成するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１５】
本発明によれば、パターン形成、パターン計測、パターン出来ばえ評価の各工程で利用する複数データの座標系の対応をとることにより、従来必要であった各工程に合わせたデータ変換が不要となり、また保有データが一括管理されていることから、各工程に利用することが有効なデータを保有データから容易に選択することが可能となる。これにより、半導体パターン形成サイクル時間を短くすることができ、半導体製造を効率化することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、多種データを時系列で管理することにより、形成パターンの形状に時間変動があった場合には、時系列データをもとに撮像レシピの修正を行い、安定な計測が可能な撮像レシピを生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
また、以下においては、測長ＳＥＭを用いた形状評価対象の試料として、パターンが形成された半導体ウェーハ（又は単にウェーハとも略する）を例に説明するが、これに限定されるものではない。
【００１９】
（測長ＳＥＭの構成：図１）
図１は、本発明の一実施の形態の半導体パターン形状評価方法を実現するためのシステムの一例を示す図であり、（ａ）は特に測長ＳＥＭについて詳しく示す図、（ｂ），（ｃ）は半導体ウェーハ上から放出される電子の信号量を画像化する方法を示す図である。
【００２０】
図１（ａ）において、試料の二次電子像（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ：ＳＥ像）あるいは反射電子像（Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ：ＢＳＥ像）を取得する測長ＳＥＭの構成を説明する。ここでは、ＳＥ像とＢＳＥ像を総称してＳＥＭ画像と呼ぶ。また、ここで取得される画像は、測定対象を垂直方向から観察したトップダウン画像、あるいは任意の傾斜角方向から観察したチルト画像の一部または全てを含む。
【００２１】
測長ＳＥＭは、試料である半導体ウェーハ１０１に電子線を照射する電子光学系１０２を有し、この電子光学系１０２には、電子銃１０３、コンデンサレンズ１０５、偏光器１０６、ＥｘＢ偏光器１０７、対物レンズ１０８、二次電子検出器１０９、反射電子検出器１１０，１１１、ステージ１１７などが備えられている。また、この電子光学系１０２の外部には、Ａ／Ｄ変換器１１２〜１１４、ステージコントローラ１１９、偏向制御部１２０が接続され、さらに処理・制御部１１５、ディスプレイ１１６、記憶装置１２３、撮像レシピ作成部１２５、ディスプレイ１２６、記憶装置１２７なども接続されている。
【００２２】
電子銃１０３は、電子線１０４を発生する。ステージ１１７上に置かれた半導体ウェーハ１０１上の任意の位置において電子線が焦点を結んで照射されるように、偏向器１０６および対物レンズ１０８により電子線の照射位置と絞りとを制御する。電子線を照射された半導体ウェーハ１０１からは、二次電子と反射電子が放出され、二次電子は二次電子検出器１０９により検出される。一方、反射電子は反射電子検出器１１０，１１１により検出される。反射電子検出器１１０，１１１は互いに異なる方向に設置されている。二次電子検出器１０９および反射電子検出器１１０，１１１で検出された二次電子および反射電子はＡ／Ｄ変換機１１２，１１３，１１４でデジタル信号に変換され、画像メモリ１２２に格納され、ＣＰＵ１２１で目的に応じた画像処理が行われる。
【００２３】
図１（ｂ），（ｃ）は、半導体ウェーハ上に電子線を走査して照射した際、半導体ウェーハ上から放出される電子の信号量を画像化する方法を示す。電子線は、例えば図１（ｂ）に示すようにｘ、ｙ方向に２０１〜２０３又は２０４〜２０６のように走査して照射される。電子線の偏向方向を変更することによって走査方向を変化させることが可能である。ｘ方向に走査された電子線２０１〜２０３が照射された半導体ウェーハ上の場所をそれぞれＧ1〜Ｇ3で示している。同様に、ｙ方向に走査された電子線２０４〜２０６が照射された半導体ウェーハ上の場所をそれぞれＧ4〜Ｇ6で示している。前記Ｇ1〜Ｇ6において放出された電子の信号量は、それぞれ図１（ｃ）内に示した画像２０９における画素Ｈ1〜Ｈ6の明度値になる（Ｇ、Ｈにおける右下の添え字１〜６は互いに対応する）。２０８は画像上のｘ、ｙ方向を示す座標系である。
【００２４】
図１（ａ）中の１１５はコンピュータシステムからなる処理・制御部であり、撮像レシピを基にＡＰあるいはＦＰあるいはＳＰあるいはＥＰを撮像するため、ステージコントローラ１１９や偏向制御部１２０に対して制御信号を送る、あるいは半導体ウェーハ１０１上の観察画像に対し各種画像処理を行う等の処理・制御を行う。また、処理・制御部１１５はディスプレイ１１６と接続されており、ユーザに対して画像等を表示するＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を備える。１１７はＸＹのステージであり、半導体ウェーハ１０１を移動させ、前記半導体ウェーハの任意の位置の画像撮像を可能にしている。ステージ１１７により観察位置を変更することをステージシフト、偏向器１０６により電子線を偏向することにより観察位置を変更することをビームシフトと呼ぶ。
【００２５】
図１では反射電子像の検出器を２つ備えた実施の形態を示したが、前記反射電子像の検出器の数を減らすことも、あるいは増やすことも可能である。また、前述した処理・制御部１１５のコンピュータシステムにおける処理・制御の一部又は全てを異なる複数台の処理端末に割り振って処理・制御することも可能である。
【００２６】
図１に示す装置を用いて測定対象を任意の傾斜角方向から観察したチルト画像を得る方法としては、（１）電子光学系より照射する電子線を偏向し、電子線の照射角度を傾斜させて傾斜画像を撮像する方式（例えば特開２０００−３４８６５８号）、（２）半導体ウェーハを移動させるステージ１１７自体を傾斜させる方式（図１においてはチルト角１１８でステージが傾斜している）、（３）電子光学系自体を機械的に傾斜させる方式等がある。
【００２７】
（レジストパターン形成のフロー：図２）
図２は、本実施の形態における一括管理する多種データが各半導体工程で利用される処理において、多種データ利用の処理シーケンスを示す図である。多種データの詳細については後述する。
【００２８】
破線で囲んだ箇所が、ウェーハ上にレジストパターンを形成するまでの半導体製造の各工程、および計測の流れを示している。処理の大きな流れは次の通りである。各工程内の詳細についは、後述する。まず、ＬＳＩ設計仕様３３０から、ＥＤＡツールを用いて、パターン設計を行う（３０６）。次に、設計したパターンをもとに、露光用マスクの生成を行う（３０７）。そして、生成した前記露光用マスクを用いて、露光・現像を行い、ウェーハ上にレジストパターンを形成する（３０８）。
【００２９】
パターン設計工程（３０６）においては、ＬＳＩ設計仕様からＥＤＡツールを用いて、ゲートレベルの論理回路設計データ３３１を作成し、作成した論理回路設計データ３３１をもとに、ＬＳＩ内に配置するセル、およびセルを結びつける配線の配置を設計したパターン設計データを作成する（３５０）。
【００３０】
露光用マスクの生成工程（３０７）では、前記パターン設計データをもとに、電子線描画シミュレータを用いて、マスク描画用パターンを作成する（３５１）。次に、作成したマスク描画用パターンをもとに、電子線描画装置を用いて、露光用マスクを作成する（３５２）。作成した露光マスクを、マスク検査装置で計測し（３５３）、露光用マスクが、マスク描画用パターンの設計マージン内であるかを評価する（３５４）。設計マージン内であれば、次工程の露光・現像工程（３０８）に進み、設計マージン外であった場合には、露光マスクパターン設計（３５１）にフィードバックし（３６２）、マスク設計データの修正を行うか、あるいは電子線描画装置による露光用マスク作成（３５２）にフィードバックし（３７２）、装置条件の調整を行うか、あるいはパターン設計工程（３０６）にフィードバックし（３７１）、設計パターンの修正を行う。
【００３１】
露光・現像工程（３０８）では、前記露光用マスクをもとに、ウェーハ上に塗布したレジストに対し、露光および現像を行い（３５５）、ウェーハ上にレジストパターンを形成する。形成したレジストパターンを検査装置で計測し（３５６）、レジストパターンの形状評価を行う（３５７）。形成したレジストパターンが、設計マージン内であれば、次工程のエッチング工程（３５８）へ進む。形成したレジストパターンが、設計マージン外であれば、露光・現像工程（３５５）にフィードバックし（３６３）、プロセス条件の変更をする、あるいは露光マスク生成工程（３０７）にフィードバックし（３７０）、露光マスクの修正を行う、あるいはパターンの設計工程（３５０）にフィードバックし（３６１）、設計パターンの修正を行う。以上の製造工程を行い、ＬＳＩ設計仕様をもとに、最終的にウェーハ上に所望のレジストパターンを形成する。
【００３２】
各工程でのパターン作成、およびパターン計測、およびパターン評価を行うには、様々なデータ（データの詳細は後述）を用いるが、本実施の形態では、各工程で用いるそれらの多様なデータをデータベース３０１に一括管理（管理方法の詳細は後述）し、各工程で利用するデータをデータサーバ３００を用いて選択し（３０３）、後述のネットワークを介して、各工程に転送することで、保有している多種データを効率よく活用する。管理方法の特徴についての詳細は後述するが、例えば各データの座標を対応付ける座標リンケージなどがあげられる。特にパターンの計測においては、検査装置の計測レシピが必要となるが、計測レシピ生成においても、前記データサーバ３００から、計測レシピ作成で利用するデータを選択し（３０３）、計測レシピ作成の処理を行う（３０５）。作成した計測レシピは、ネットワークを介して、各検査装置へ転送され、露光用マスクの計測（３５３）、あるいは形成レジストパターンの計測を行う（３５６）。
【００３３】
以上のようにして、ＬＳＩ設計仕様３３０から、各半導体製造工程を経て、ウェーハ上にレジストパターンを形成し、レジストパターン形状を評価するまでの各工程で利用する多種データを一括管理し、工程毎に有効な利用データをネットワークを介して、転送することを可能とし、保有する多種データを有効に活用することができ、また後述の座標リンケージにより効率的にデータを利用することが、本実施の形態により可能となる。
【００３４】
（測長ＳＥＭによる撮像シーケンス：図３）
図３は、測長ＳＥＭにおいて、撮像レシピをもとに、任意の計測ポイント（以降、ＥＰと呼ぶ）を観察するための撮像シーケンスを示す図である。なお、前記シーケンスにおける撮像箇所ならびに撮像条件、さらにＥＰにおける撮像条件は、撮像レシピとして前記データベース（図２：３０１）に管理される。
【００３５】
まず、ステップ４０１において、ウェーハをＳＥＭ装置のステージ１１７に取り付ける。次に、ステップ４０２において、光学顕微鏡等で半導体ウェーハ上のグローバルアライメントマークを観察することにより処理・制御部１１５はウェーハの原点ずれや回転ずれを算出し、これらのずれ量を基に、ステージコントローラ１１９を介して、ステージ１１７を制御することによって、ずれを補正する。次に、処理・制御部１１５は、ステージ１１７を移動して、撮像レシピ作成部１２５で作成された撮像ポイントの座標及び撮像条件に従って撮像位置をアドレッシングポイント（以降、ＡＰと呼ぶ）に移動してＥＰ撮像時よりも低倍の撮像条件で撮像する（ステップ４０３）。なお、ＡＰは、直接ＥＰを観測しようとした場合に、ステージの位置決め精度等の理由より観測箇所がずれてしまう問題を解決するため、一旦位置決め用として予め撮像レシピ作成部１２５で作成されて記憶装置１２３に登録された座標が既知であるＡＰを一旦観察し、処理・制御部１１５は予め撮像レシピ作成部１２５で作成されて記憶装置１２３に登録されたＡＰにおけるテンプレートと前記観測したＡＰのＳＥＭ画像とのマッチングを行うことによって、画像テンプレートの中心座標と実際にＡＰを観測した際の中心座標とのずれベクトルを検出する。
【００３６】
次に、ステップ４０４において、処理・制御部１１５は、テンプレートの座標とＥＰの座標との相対ベクトルから上記検出されたずれベクトルを差し引いた分だけ、偏向制御部１２０を介して偏向器１０６を制御してビームシフト（ビームの入射方向を傾けて照射位置を変更）をさせて、撮像位置を移動してＥＰを観察することにより、高い座標精度でＥＰを撮像することができることになる（一般的にビームシフトの位置決め精度はステージの位置決め精度よりも高い）。そのため、撮像レシピ作成部１２５で作成されて記憶装置１２３に登録されるＡＰは、（１）ＥＰからビームシフトにより移動可能な距離に存在するパターンであり（かつＥＰにおけるコンタミネーションの発生を抑えるためＡＰ撮像時の範囲（Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  ｖｉｅｗ：ＦＯＶ）にＥＰ撮像時のＦＯＶを含まないことを条件とする場合もある）、（２）ＡＰの撮像倍率はステージの位置決め精度を加味してＥＰの撮像倍率よりも低く、（３）パターン形状あるいは明度パターンが特徴的（マッチングが取り易い形状或いは明度を有するパターン）であり、登録された画像テンプレートと観察したＳＥＭ画像とのマッチングがとり易い等の条件を満たしていることが望ましい。
【００３７】
次に、処理・制御部１１５の制御及び処理に基づいてビームシフトにより撮像位置をフォーカスポイント（ＦＰ）に移動して撮像してオートフォーカスのパラメータを求め、該求められたパラメータに基づいてオートフォーカスを行う。ＦＰについて説明を加えておく。ＥＰ撮像時には鮮明な画像を取得するためオートフォーカスを行うが、ウェーハ１０１に電子線を長く照射すると汚染物質がウェーハに付着してしまう（コンタミネーション）。そこで、ＥＰにおけるコンタミネーションの付着を抑えるため、処理・制御部１１５は、一旦ＥＰ近くの座標をＦＰとして観察し、オートフォーカスのパラメータを求めてから該パラメータを基にＥＰを観測するという方法がとられる。そのため、記憶装置１２３に登録されるＦＰは、（１）ＡＰ、ＥＰからビームシフトにより移動可能な距離に存在するパターンであり、かつＦＰ撮像時のＦＯＶにＡＰ、ＥＰ撮像時のＦＯＶは含まれない、（２）ＦＰの撮像倍率はＥＰの撮像倍率と同程度である、（３）オートフォーカスをかけ易いパターン形状をもつ（フォーカスずれに起因する像のぼけを検出し易い）等の条件を満たしていることが望ましい。
【００３８】
次に、処理・制御部１１５の制御及び処理に基づいて、ビームシフトにより撮像位置をスティグマポイント（以降、ＳＰと呼ぶ）に移動して撮像して非点収差補正のパラメータを求め、該求められたパラメータに基づいて自動非点収差補正（オートスティグマ補正）を行う（ステップ４０５）。ＳＰについて説明を加えておく。ＥＰ撮像時には歪みのない画像を取得するため非点収差補正を行うが、ＡＦと同様、ウェーハに電子線を長く照射すると汚染物質がウェーハに付着してしまう。そこで、ＥＰにおけるコンタミネーションの付着を抑えるため、処理・制御部１１５は、一旦ＥＰ近くの座標をＳＰとして観察し、非点収差補正のパラメータを求めてから前記パラメータを基にＥＰを観測するという方法がとられる。そのため、記憶装置１２３に登録されるＳＰは、（１）ＡＰ、ＥＰからビームシフトにより移動可能な距離に存在するパターンであり、かつＳＰ撮像時のＦＯＶにＡＰ、ＥＰ撮像時のＦＯＶは含まれない、（２）ＳＰの撮像倍率はＥＰの撮像倍率と同程度である、（３）非点収差補正をかけ易いパターン形状をもつ（非点収差に起因する像のぼけを検出し易い）等の条件を満たしていることが望ましい。
【００３９】
次に、処理・制御部１１５の制御及び処理に基づいて、ビームシフトにより撮像位置をブライトネス＆コントラストポイント（以降、ＢＰと呼ぶ）に移動して撮像してブライトネス＆コントラスト調整のパラメータを求め、該求められたパラメータに基づいて自動ブライトネス＆コントラスト調整を行う（ステップ４０６）。ここでＢＰについて説明を加えておく。撮像時には適切な明度値及びコントラストをもつ鮮明な画像を取得するため、例えば二次電子検出器１０９におけるフォトマル（光電子増倍管）の電圧値等のパラメータを調整することよって、例えば画像信号の最も高い部分と最も低い部分とがフルコントラストあるいはそれに近いコントラストになるように設定するが、ＡＦと同様、ウェーハに電子線を長く照射すると汚染物質がウェーハに付着してしまう。
【００４０】
そこで、ＥＰにおけるコンタミネーションの付着を抑えるため、処理・制御部１１５は一旦ＥＰ近くの座標をＢＰとして観察し、ブライトネス＆コントラスト調整のパラメータを求めてから前記パラメータを基にＥＰを観測するという方法がとられる。そのため、処理・制御部１１５に登録されるＢＰは、（１）ＡＰ、ＥＰからビームシフトにより移動可能な距離に存在するパターンであり、かつＳＰ撮像時のＦＯＶにＡＰ、ＥＰ撮像時のＦＯＶは含まれない、（２）ＳＰの撮像倍率はＥＰの撮像倍率と同程度である、（３）ＢＰにおいて調整したパラメータを用いて測長ポイントにおいて撮像した画像のブライトネスやコントラストが良好であるために、ＢＰは前記測長ポイントにおけるパターンに類似したパターンである等の条件を満たしていることが望ましい。
【００４１】
なお、前述したステップ４０４、ステップ４０５、ステップ４０６におけるオートフォーカス、オートスティグマ、オートブライトネス＆コントラストは場合によって、一部あるいは全てが省略される、あるいはステップ４０４、ステップ４０５、ステップ４０６の順番が任意に入れ替わる、あるいはＦＰ、ＳＰ、ＢＰの座標で重複するものがある（例えばオートフォーカス、オートスティグマを同一箇所で行う）等のバリエーションがある。
【００４２】
最後に、処理・制御部１１５の制御及び処理に基づいてビームシフトにより撮像位置を測長ポイント（ＥＰ）に移動して撮像し、設定した測長条件でパターンの測長を行って半導体パターンの形状評価を行う（ステップ４０７）。
【００４３】
図４には、ＥＰよりも低倍のＣＡＤデータ５００上におけるＡＰ５０２、ＦＰ５０３、ＳＰ５０４、ＢＰ５０５、ＥＰ５０１のテンプレート撮像位置の一例を点線枠で図示する。記憶装置１２３に登録するＡＰにおける画像テンプレートはＣＡＤ画像、あるいはＳＥＭ画像、あるいは特開２００２−３２８０１５号公報に開示されているように画像テンプレートの登録のためだけに撮像を行うのを避けるため、一旦ＣＡＤテンプレートで登録しておき、実際の撮像時に得たＡＰのＳＥＭ画像を画像テンプレートとして再登録する等のバリエーションが考えられる。
【００４４】
（システム構成：図５）
図５（ａ）は、本実施の形態の半導体パターン形状評価方法を実現するためのシステム構成の一例を示す図である。次に述べる装置の全てあるいは一部をネットワーク６３０で接続して構成する。前記ネットワークに接続する装置としては、検査装置の撮像レシピを生成する測長レシピ作成装置６０１、および後述の多種データの管理を行うデータ管理サーバ６０２、および前記多種データを保存するデータベース６０３、および生成パターンの出来ばえ評価を行うパターン形状評価装置６０４、およびプロセスシミュレータ及び電子線描画シミュレータ６０５、および形成したレジストパターンの観察を行う複数台、あるいは単体の測長ＳＥＭ６１０，６１１，６１２、および前述のパターン設計を行うＥＤＡツール６２３、および露光マスクを生成するマスク描画装置６２０、および露光マスクをもとにレジスト上にパターンを生成する露光・現像装置６２１、およびウェーハ上に形成されたレジストパターンをもとにエッチングを行うエッチング装置６２２、および前述のパターン設計データよりマスクパターンの設計を行うマスクパターン設計装置６２４、および形成され露光マスクの計測を行うマスク検査装置６２５の全てあるいは、一部である。本発明では、ネットワーク６３０を介して全ての装置が接続されることにより、データベース６０３に保存され、かつデータ管理サーバ６０２で管理されている後述の多種データの中から、各工程で利用するデータを選択し、適当な装置へデータを転送することが可能となる。前記多種データは、後述するようにデータ間で座標系などが整合されて保存されている。
【００４５】
図５（ｂ）は、二つ目のシステム構成の一例を示す図である。本構成例では、前述図５（ａ）において、破線で囲んだ４つの構成要素である測長レシピ作成装置６０１、データ管理サーバ６０２、データベース６０３、パターン形状評価装置６０４の機能を、ひとつ装置に搭載し、形成パターン評価装置６４０として、ネットワーク６３０に接続する。本ネットワークには、前述図５（ａ）同様に、測長ＳＥＭ６４３，６４４，６４５や、図示しない、ＥＤＡツール６２３、マスク描画装置６２０、および露光・現像装置６２１、およびエッチング装置６２２、およびマスクパターン設計装置６２４、およびマスク検査装置６２５の全てあるいは、一部がネットワークで接続して構成される。このように、複数機能を一つの装置に集約することで、装置が単体になり、装置の設置、およびメンテナンスを簡便にすることが可能となる。また、多種データをネットワークに繋がれた複数の測長ＳＥＭで共有することで、装置毎にデータを保有する場合に比べ、保持するデータ量を低減でき、また装置毎に撮像レシピを作るなどの作業が少なくなり、撮像レシピ生成の効率が上がる。また多種データが後述のように一括管理されていることから、発生経路が不明なデータが出てくることなども少なくなる。
【００４６】
図５（ｃ）は、三つ目のシステム構成に一例を示す図である。本構成例は、測長ＳＥＭ６６０そのものに、前述の図５（ａ）において、破線で囲んだ４つの構成要素である測長レシピ作成装置６０１、データ管理サーバ６０２、データベース６０３、パターン形状評価装置６０４の機能を搭載する例である。本機能を搭載した測長ＳＥＭをネットワーク６３０に接続することで、システムを構成する。本ネットワーク６３０には、前述図５（ｂ）同様に、図示しない、測長ＳＥＭ６４３，６４４，６４５、およびＥＤＡツール６２３、およびマスク描画装置６２０、および露光・現像装置６２１、およびエッチング装置６２２、およびマスクパターン設計装置６２４、およびマスク検査装置６２５の全てあるいは、一部がネットワークで接続して構成される。これにより、撮像レシピ生成などの機能が、測長ＳＥＭに搭載されていることから、装置の設置、および運用、メンテナンスを、より簡便にすることができる。
【００４７】
（多種データ：図６〜図８）
多種データには、論理回路設計データ、半導体チップ内でのパターンの配置情報を記載したパターン設計データ、プロセスシミュレーション結果データ、露光マスク上にパターンを描画するのに用いる電子線描画用パターン設計データ、電子線マスク描画シミュレーション結果データ、光近接効果補正されたパターン設計データ、露光マスク上パターンの計測データ、形成されたレジストパターンの計測データ、形成されたエッチングパターンの計測データ、各計測装置の計測条件データ、プロセスパラメータデータ、各計測装置の条件データ、レジストパターン評価結果データ、各計測装置の計測レシピの、一部あるいは全てが含まれる。以下において、詳細に説明する。
【００４８】
（プロセス間の多種データ：図６）
図６は、前記一括管理を行う多種データの一例を示す図である。８００〜８０７は、露光マスク設計の各プロセスで利用する代表的なデータの一例を順に示した図である。８００〜８０７の各データについて簡単に説明し、各データの詳細およびデータの管理方法については後述する。
【００４９】
論理回路設計データ８００は、露光マスク設計の初期段階で、所望の動作を行う論理回路を、エンジニアが設計したデータである。本データは、ゲートレベルの論理回路で構成される。
【００５０】
パターン設計データ８０１は、ＥＤＡツールを用いて、ゲートレベルの論理回路を構成するセルをＬＳＩチップ内に配置し、さらに、その間を結ぶ配線を設計したデータである。
【００５１】
ｐｏｓｔ−ＯＰＣデータ８０２は、ＯＰＣ設計ツールを用いて、光近接効果を考慮して、前記パターン設計データ８０１に補正パターンを付加したデータである。
【００５２】
マスク設計データ８０５は、マスクパターンの電子線描画を行うための設計データであり、ｐｏｓｔ−ＯＰＣデータ８０２を描画装置で制御できるサイズに分割し、かつ電子近接効果など電子線描画での影響を考慮してパターンを作成したデータである。
【００５３】
実マスク計測データ８０４は、前記マスク設計データ８０５をもとに、電子線描画装置を用いて作成したマスクの一部あるいは全てを、マスク検査装置で計測したデータである。マスク検査措置の一例としては、光学系検査装置あるいは、マスクＣＤ−ＳＥＭ（マスク検査用測長ＳＥＭ）などがある。
【００５４】
実パターン計測データ８０３は、作成したマスクを用いて、露光・現像装置を用いて、ウェーハ上に形成したパターンの一部あるいは全てを測長ＳＥＭで計測したデータである。
【００５５】
電子線描画シミュレーション結果データ８０６は、前記マスク設計データ８０５作成時に、電子線描画における電子近接効果などの影響等を計算した結果である。本データは、後述するが、マスク検査装置の計測点までの位置合わせに用いるデータとして利用できる。
【００５６】
プロセスシミュレーション結果データ８０７は、前記マスク設計データ８０５およびプロセス条件等を用いて、露光・現像プロセスを経てウェーハ上に形成されるパターンを、プロセスシミュレーションによって算出した結果データである。本データは、後述するが、ＣＤ−ＳＥＭの計測点までの位置合わせに用いるデータとして利用できる。
【００５７】
前記８００〜８０７の各データは、各データ間での対応する点が容易に参照できるようなデータ構造をもっている。詳細は後述するが、データ構造の例としては、例えば各データの座標系を同一の座標系に変換し保存する方法や、あるいは各データの座標系を同一の座標系に変換する変換テーブルデータを保持しておくことで、前記データを利用する場合には、前記変換テーブルを利用して、座標変換を行う方法がある。このようなデータ構造をもつことで、各データの座標の対応付けを行い（以降、座標リンケージと呼ぶ）、各データを参照するときには、各データにおいて参照するパターンの位置を探索する必要はなく、座標を指定することのみで所望のパターンを参照することが可能となる。
【００５８】
（テンプレートデータ：図７）
図７は、前記一括管理を行う多種データの一例を示す図である。９００〜９０６は、露光工程で形成したレジストパターンを計測する撮像レシピで利用するデータを保有する実施の一例を示している。９００〜９０６の各データについて簡単に説明し、各データの詳細およびデータの管理方法については後述する。
【００５９】
ウェーハマップ９００は、チップのウェーハ上のチップ座標を示すデータである。本データには、ウェーハ上に設計されるチップの並び方の情報が保存される。例えば、本図では、簡単のためウェーハ上に縦５チップ、横５チップの方形状にチップが配列されていることを示しており、このように対象とするチップのウェーハ上での位置が参照できるデータ構造をしている。
【００６０】
ＥＰ周辺のパターン設計データ９０１は、前記パターン設計データ８０１内で、ＥＰ周辺の前記テンプレート探索領域を切り出したデータである。レシピ生成におけるテンプレート探索で用いるパターン設計データは、このＥＰ周辺のパターン設計データ９０１のみで十分である。全パターン設計データでは、そのデータ容量が大きくなるため、レシピ生成に最低限必要な前記ＥＰ周辺のパターン設計データ９０１のみを保存することで、装置間で送受信するデータ量を大きく低減することができる。
【００６１】
テンプレートデータは、撮像レシピデータも含まれるＡＰ９０２、ＦＰ９０３、ＳＰ９０４、ＢＰ９０５、ＥＰ９０６のパターンを保存したデータである。各テンプレートデータは、例えば、前述のテンプレート選定処理により得られたものである。撮像レシピを用いた計測時には、パターンレイアウトのデータとして、前記パターン設計データ８０１、ＥＰ周辺のパターン設計データ９０１は、必ずしも必要ではなく、各テンプレートのパターン設計データのみで十分である。全パターン設計データ、あるいはＥＰ周辺の設計データでは、データ容量が大きくなるため、レシピを用いた撮像に必要な前記テンプレートデータ（ＡＰ、ＦＰ、ＳＰ、ＢＰ、ＥＰ）のみを保存することで、装置間で送受信するデータ量を低減することができる。
【００６２】
またテンプレートデータは、パターンの頂点座標を保存したポリゴンデータあるいはポリゴンデータを画像化した画像データとして保存する。前記９００〜９０６の各データは、前述の８００〜８０７と同様に、各データ間での対応する点が容易に参照できるようなデータ構造をもっている。詳細は後述するが、データ構造の例としては、例えば各データの座標系を同一の座標系に変換し保存する方法や、あるいは各データの座標系を同一の座標系に変換する変換テーブルデータを保持しておくことで、前記データを利用する場合には、前記変換テーブルを利用して、座標変換を行う方法がある。このようなデータ構造をもつことで、各データの座標リンケージを行い、各データを参照するときには、各データにおいて、参照するパターンの位置を探索する必要はなく、座標を指定することのみで、所望のパターンを参照することが可能となる。
【００６３】
（レシピ生成処理用の多種データ：図８）
図８は、前記一括管理を行う多種データの一例を示す図である。１０００〜１００８は、レシピ生成処理で用いるデータを保有する実施方法の一例を示している。１０００〜１００８の各データについて簡単に説明し、各データの詳細およびデータの管理方法については後述する。
【００６４】
計測点（危険箇所）データ１０００は、ウェーハ上に設計パターンを形成した際に、その形成したパターンの出来ばえを計測する必要がある箇所１０３０を記録したデータである。本データは、前記パターン設計データ８０１、あるいは前記ｐｏｓｔ−ＯＰＣデータ８０２を、ＥＤＡツールを用いて作成する際に、プロセスシミュレーションなどを用いて算出される箇所であり、その箇所でのパターン形状の出来ばえが設計マージン外であると、チップの動作に致命的な欠陥を引き起こす可能性がある箇所である。この計測点１０３０は、ホットスポットとも呼ばれている。
【００６５】
各テンプレート選定指標値データ１００１は、前述のテンプレート選定処理において算出されるデータである。本指標値マップを利用して、後述の各テンプレートが選定される。
【００６６】
選定テンプレートデータ１００２は、前述のテンプレート選定処理により得られた各テンプレート（ＡＰ、およびＦＰ、およびＳＰ、およびＢＰ、およびＥＰの一部あるいは全てのテンプレート）の座標、およびサイズを保存したデータである。
【００６７】
各テンプレート撮像データ１００３は、撮像レシピに従い、ＡＰ撮像、ＦＰ撮像、ＳＰ撮像、ＢＰ撮像のそれぞれを行った際に得られたＳＥＭ画像、および計測の際の撮像条件を保存したデータである。なお、詳細は後述するが、本データを、次の撮像レシピ生成におけるテンプレートデータ選定処理へフィードバックすることも可能であり、計測点へのアドレッシングが不安定な場合には、選定テンプレートを本データのＳＥＭ画像に変更することで、安定な撮像レシピ生成を行う方法もある。
【００６８】
計測点撮像データ１００４は、ＥＰ撮像を行った際に得られたＳＥＭ画像、およびその計測の際の撮像条件および、評価データ１０３０を保存したデータである。計測データは、ＯＰＣ評価を行うために、ＥＰで設定された計測項目で、計測を行った結果のデータである。評価データの一例としては、線幅、ホール系、ライン端の後退量、ｏｐｅｎ／ｓｈｏｒｔ判定結果などがある。
【００６９】
プロセス条件データ１００５は、パターン形成を行う各プロセスでの条件データを保存する。例えば、露光プロセスでは、照明条件、およびレジスト材料情報、およびマスク材質、および露光時間などがある。本データを元に、プロセス変動により形成パターンの形状変動の範囲を、プロセスシミュレーション等を利用して算出し、レシピ生成でのテンプレート選定の際に、各パターンの形状変動の範囲を考慮して、テンプレートを選定することができる。例えば、プロセス変動に対し、線幅の変動量が少なく、ライン端の後退量が少ない、比較的パターン形成が安定したパターンを優先的にテンプレートとして選ぶ。
【００７０】
計測装置データ１００７は、計測に用いる装置固有のデータを保存する。例えば、測長ＳＥＭの場合、ステージシフト精度やビームシフト精度などがある。また、計測像収差マップ１０１０や、計測像歪みマップ１０１１なども保存される。本データを利用して、装置固有の条件を利用して、計測装置毎に計測シフト量のオフセットを付加したり、または、計測像の歪みの補正を行うことができる。
【００７１】
各テンプレート成否データ１００８は、過去の計測において、ＥＰへの位置あわせ（以降、アドレッシングと呼ぶ）が成功したテンプレートおよび失敗したテンプレートの座標およびサイズを保存したデータである。本データを利用して、撮像レシピ生成時に、アドレッシングに失敗するテンプレートの選択を避けるようにすることが可能となる。
【００７２】
前記１０００〜１００８の各データは、前述の８００〜８０７と同様に、各データ間での対応する点が容易に参照できるようなデータ構造をもっている。詳細は後述するが、データ構造の例としては、例えば各データの座標系を同一の座標系に変換し保存する方法や、あるいは各データの座標系を同一の座標系に変換する変換テーブルデータを保持しておくことで、前記データを利用する場合には、前記変換テーブルを利用して、座標変換を行う方法がある。このようなデータ構造をもつことで、各データの座標リンケージを行い、各データを参照するときには、各データにおいて、参照するパターンの位置を探索する必要はなく、座標を指定することのみで、所望のパターンを参照することが可能となる。
【００７３】
（座標リンケージ、データ構造：図９）
図９は、多種データの座標リンケージの概要を説明する図であり、（ａ）は前記多種データの一括管理方法の一例を示す図である。前述のとおり、多種データの各座標系は、座標の対応が取れるように座標系でリンケージをとる（座標リンケージ）。図９（ａ）は、座標リンケージの概要を説明する図である。データ構造の詳細については、後述する。多種データにおいては、座標系を持つものがあるが、それらの座標系を図９（ａ）に示すように、ある統一の座標系で表現する。例えば本図では、パターン設計データ１１１０の座標系に、他の多種データの座標系を対応付けさせている。このようにして、例えば撮像レシピ生成時に用いるテンプレート選択指標値分布１１１１の座標系、あるいはプロセスシミュレーション結果データ１１１３の座標系、あるいはテンプレート１１１７の座標系、あるいはレジストパターンのＳＥＭ像１１１６の座標系、あるいは撮像条件、材料情報１１１２の座標系など、前述の図６〜図８で例示した各種多種データの全て、あるいは一部の座標系の対応付けをして、データベースに保存する。
【００７４】
このようにして座標リンケージを行い各データ間で整合をとることで、次のような効果がある。（１）各工程へ転送される多種データ間で、座標系の整合がとれることにより、データ間での領域の参照を行う際に、座標変換あるいは、探索処理などを行う必要がなく、座標を指定するだけで実現でき、上述の各工程での効率の良いデータ処理が可能となる。（２）詳細は後述するが、座標の整合がとられていることにより、ＧＵＩにおいて、多種データを容易に重ね合わせ表示（オーバレイ表示）することが可能となる。
【００７５】
図９（ｂ）は、オーバレイ表示の一例を示す図であり、レジストパターンのＳＥＭ像１１３１とパターン設計データ１１３２を重ね合わせて表示している。また計測対象のチップのウェーハ上での座標１１１４も合わせて表示することが可能となる。これらにより、例えば測長ＳＥＭによる計測で得たＳＥＭ像が、他の多種データ上で、例えばパターン設計データ上で、どの座標にあるかを容易に参照でき、計測結果の検証をデータ共有している半導体製造工程の全て工程に遡って行うことが可能となる。
【００７６】
（座標変換：図１０）
図１０は、前記多種データの各座標系を変換する方法を示す図である。多種データの座標系は、各データで異なっており、データによっては、ｘ軸１２０２とｙ軸１２０１が直交してない場合があり、またＸ軸方向のスケールおよびＹ軸方向のスケールが均一でない場合もある。前述の座標リンケージのためには、各データを統一の座標系に変換する必要がある。例えば、あるデータの座標系が、ｘ軸１２０２、ｙ軸１２０１で、各軸が直交せず、また各軸方向のスケールが均一でなかった場合に、前記座標系を、変位、回転、写像変換などの変換処理１２１０を行うことで、Ｘ軸１２０４とＹ軸１２０３を直交、かつ各軸のスケールを均一にし、かつ各データの原点を統一した座標系に変換することが可能である。前述の多種データを示した図６においては、前記座標変換を模式的に表したものを８１０〜８１６に示し、図７においては、前記座標変換を模式的に表したものを９２０〜９２７に示し、図８においては、前記座標変換を模式的に表したものを１０２０〜１０２７に示した。
【００７７】
（各工程で利用されるデータ例）
ここでは、本発明の半導体製造工程における前記多種データの利用例について説明する。前記多種データは、例えば次に示すような各工程（図２）で利用される。
【００７８】
（１）マスク設計データの作成工程（３５１）では、前記多種データのうち、ｐｏｓｔ−ＯＰＣパターンデータ８０２を用いる。さらに電子線描画シミュレーション結果データ８０６、あるいは過去の実マスク計測データ８０４、あるいはマスク描画装置情報（計測装置データ）１００７を用いることで、電子線描画の特性、あるいはマスク描画装置の特性を含めたマスク設計データの作成が可能となり、より高精度な露光マスク設計が可能となる。
【００７９】
（２）露光マスクの計測用撮像レシピ生成（３５３）では、前記多種データのうち、マスク設計データ８０５、および計測点データを用い、そのデータをもとに、マスク検査装置の撮像レシピ３０５を作成する。さらに、電子線描画シミュレーション結果データ８０６を用いると、実際の形成マスクパターンに近い撮像レシピ用のテンプレートパターンが得られることから、より安定なマスク計測を可能とする撮像レシピが生成できる。
【００８０】
（３）レジストパターン計測用の撮像レシピ生成（３０５）では、前記多種データのうち、パターン設計データ８０１、および計測点データ１０００を用い、撮像レシピを作成する。さらに、多種データのうち、過去の各テンプレート撮像データ１００３、および計測装置データ１００７、プロセスシミュレーション結果データ８０７、および各テンプレート成否データ１００８の全て、あるいは一部を用いるこというよって、より安定な計測が可能となる撮像レシピが作成できる。
【００８１】
（４）レジストパターン形状評価工程（３５７）では、前記多種データのうち、計測点撮像データ１００４およびパターン設計データ８０１を用いて、形成パターンの出来ばえを評価する。
【００８２】
（時系列データ：図１１）
図１１は、本実施の形態における時系列で保存したデータ（以降、時系列データと呼ぶ）を利用した撮像レシピ生成方法の一例を示す図である。本例は、時系列データを利用して、撮像レシピ生成を行う処理の流れを示している。
【００８３】
簡単に処理の流れを説明すると、データベース１３０１に保存されている多種データの中から上述のように利用するデータを、データ管理サーバ１３０２により選択し、次にレシピ生成処理（１３０３）で、計測を行うための撮像レシピを生成し、前記レシピをもとに測長ＳＥＭでＣＡＤパターン−ＳＥＭ像マッチング（１３０４）によるアドレッシングおよび計測（１３０５）を行い、パターン計測データをもとにパターン出来ばえ評価（１３０６）を行う。時系列データを管理するためには、前述の測長ＳＥＭによるレジストパターンの計測（１３０５）で得られる計測点撮像データ１００４、あるいは後述するＣＡＤパターン−ＳＥＭ像マッチング（１３０４）で得られるアドレッシングずれ量、あるいは出来ばえ評価（１３０６）で得られる出来ばえ評価データを、前記データ管理サーバ１３０２に転送し（１３０７）、多種データが保存されているデータベース１３０１に、保存されている他の多種データと上述のように整合をとり保存する。以上のようにして、獲得データを時系列で管理し、後述に示すように撮像レシピ生成処理（１３０３）において、時系列データを利用することが可能となる。
【００８４】
（アドレッシングずれ量：図１２）
図１２（ａ）〜（ｃ）に、アドレッシングずれ量を時系列で保存した時系列データを利用した撮像レシピ生成の一例を示す図である。測長ＳＥＭによる計測において、ＣＡＤパターン−ＳＥＭ像マッチング（１３０４）により算出した後述のアドレッシングずれ量は、時系列で保存することにより、その変化を監視することができる（１４０７）。アドレッシングずれ量とは、登録されたテンプレートの座標へ、測長ＳＥＭの視野を移動させた後、ＣＡＤパターンとＳＥＭ像のパターンマッチングを行い、そのマッチングの際に発生する位置合わせのためのビーム移動量のことである。前記ビーム移動量は、テンプレート対象のパターンがプロセス条件の時間変動により形状変化し、ＣＡＤパターン−ＳＥＭ像マッチングにおいてアドレッシングの位置１４０２が、本来パターン上で想定しているアドレッシングの座標１４０１からずれが発生した場合、あるいは検査装置の条件の時間変動により、計測ＳＥＭのビームシフト量に変化が発生した場合（１４０４，１４０５）にアドレッシングずれ量が大きくなる。
【００８５】
前記アドレッシングずれ量を監視することにより、ずれ量が許容範囲外になる前に、アドレッシングずれ量が大きくなるテンプレートの情報（テンプレートの座標・サイズ情報）を撮像レシピ生成へフィードバックすることで、撮像レシピに登録されているテンプレートの変更処理を行い、撮像レシピを修正し、修正した撮像レシピで計測を継続するか、あるいはプロセス変動等により形成するパターンが所望のパターン形状から乖離しつつある可能性があることを警告し、ユーザに対応を促すか、あるいは測長ＳＥＭのビームシフトのずれ量が大きく外れている可能性があることを警告し、ビームシフトの調整を行うことをユーザに促すことが可能となる。
【００８６】
（ＳＥＭ画像の利用：図１３）
図１３（ａ），（ｂ）は、ＳＥＭ画像を時系列で保存した時系列データを利用した撮像レシピ生成の一例を示す図である。本例では、撮像レシピに登録されたテンプレート１５０１をもとに、実際に測長ＳＥＭで得られたＳＥＭ像１５０４を、多種データに時系列データとして保存することを特徴とする。保存されたテンプレートパターンのＳＥＭ像１５０４は、前記撮像レシピのテンプレートとして保存し、次の計測では、前述のテンプレート１５０１の代わりにＳＥＭ像１５０４をテンプレートとして撮像レシピに登録し、計測を行う。さらに次の計測時にも、計測時に得られるＳＥＭ像を次回計測のテンプレートとして登録する。このように時系列でテンプレートパターンのＳＥＭ像を保存し（１５０７）、撮像レシピのテンプレートを随時更新する。これにより、形成するパターン形状が、プロセス条件や、装置状態の時間変化により変化した場合にも、テンプレートが、その形状変化に追従することで、パターンの時間変化に対して、安定した計測点までのアドレッシングが可能となる。これにより、形成パターンの時間変動に対しても、安定な撮像を可能とする撮像レシピの生成が可能となる。
【００８７】
（データ構造の例：図１４〜図１７）
（目的）
データベースに保存されている任意の多種データを次に述べるように管理することで、処理目的に応じて、利用するデータを、任意に組み合わせて選択することを可能とする。なお、各処理において、利用するデータは、後述のＧＵＩを用いて、ユーザが任意にデータを選択することが可能となっている。また、各処理において、必要とされるデータは予め記憶されており、選択されたデータが、処理に必要とされるデータに対して不足している場合は、ユーザに選択データが不足していることをアラームで知らせ、ユーザに対応を促す。例えば、撮像レシピ生成を行う場合には、上述のようにレシピ生成に必要なデータは、パターン設計データ８０１、および計測点データ１０００であり、これらのデータが選択されていない場合には、アラームでユーザに知らせる。
【００８８】
また、生成レシピによる撮像安定性を向上されるために、その他のデータとして、データベースに保存されている任意の多種データを選択することができ、例えば、過去の各テンプレート撮像データ１００３、あるいは計測装置データ１００７、あるいはプロセスシミュレーション結果データ８０７などがデータベースに保存されていれば選択することができ、それらのデータを利用してレシピ生成する。このとき、次に述べるように多種データを管理していることから、データ間の整合がとられ、容易に各データを選択が可能となり、またＧＵＩで各データを参照することも可能である。
【００８９】
（データ構造−絶対座標系：図１４、図１５）
図１４は、上述の多種データの管理方法における多種データのリンケージ構成の一例を示す図である。多種データの保有している各データの整合をとる方法の一つとして、各データの座標系を全て同一座標系１６００で保有する方法がある。特に、ＣＡＤ応用システムの基本データであり、また座標系が直交し、かつ歪みもないパターン設計データ１６０２の座標系１６３１に、その他全ての保有データの座標系を座標変換し、データを保存するケースが多い。その場合、図１４に示すパターン設計データ１６０２の座標系１６３２は同一座標系１６００とすることから、両座標系は全く同じ座標系となる。次に、その他の多種データ、例えばｐｏｓｔ−ＯＰＣパターン設計データ１６０３の座標系１６３２を、図１０で説明した座標変換により、同一座標系に変換する（１６５１）。同様に、他のプロセスシミュレーション結果データ１６０４、および計測点データ１６０５、および撮像レシピのテンプレート選定指標値データ１６０６など、前述の図６〜図８で例示した各種多種データの各座標系を全て同一座標系に変換し、座標系を変換した各データを、前記データベース１５０１に保存する。
【００９０】
本例でのデータ構造の一例を図１５に示す。本例は、多種データの各データを、前述の座標変換を行った後に、全てのデータを一括保存（１７３０）する例である。保存する多種データは、例えばプロセス条件データ１７３５、および検査装置データ１７３６、およびパターン設計データ１７３７、およびｐｏｓｔ−ＯＰＣデータ１７３８、およびマスク設計データ１７４０、およびプロセスシミュレーション結果データ１７４１、および計測点データ１７４２、および撮像レシピ１７４３、およびレジストパターン計測データ１７４４、および評価データ１７４５などの前述の図６〜図８で例示した各種多種データの全てあるいは、一部を保存する。なお、パターン設計データ１７３７、ｐｏｓｔ−ＯＰＣデータ１７３８、およびマスク設計データ１７４０では、例として二つのセグメントのみを示している。また前述したように時系列で多種データの管理を行うために計測時間毎に、データを管理するケースもある。その場合には、計測時間１７３４も合わせて記憶する。多種データを一括記述したデータは、ウェーハのレイヤ毎にも管理される（１７３０〜１７３２）。以上により、多種データ間の座標系の整合をとってデータ管理することが可能となる。また時系列でのデータ管理も可能とする。
【００９１】
（データ構造−相対座標系（参照テーブル利用）：図１６、図１７）
図１６は、上述の多種データの管理方法における多種データのリンケージ構成の一例を示す図である。多種データ１８０４の保有している各データの整合をとる方法の一つとして、各データの座標系の対応関係を保存した後述のテーブルデータを保有する方法がある。本例では、各データを参照する際は、テーブルデータを参照し、入力の座標を、参照する対象のデータの座標系に変換することで、所望の参照座標のデータを得る。例えば、各データで統一の絶対座標系１８００を設け、保有している多種データ１８０４の各データの、各座標系を統一の絶対座標系に変換する図１０で説明したような座標系変換の変換量をそれぞれのデータで求めておき、テーブルデータに保存する。図１６に示したように、パターン設計データ１８０６、あるいはＯＰＣ付きパターンデータ１８０７、あるいはプロセスシミュレーション結果データ１８０８、あるいはＥＰ座標データ１８０９、あるいは撮像レシピ選定指標データ１８１０などの前述の図６〜図８で例示した各種多種データの各座標系を統一の絶対座系に変換する変位および変換量１８１３〜１８１７を算出し、後述のテーブルデータに保存する。なお、統一の絶対座標系は、多種データ内のデータの座標系でもよく、特に、ＣＡＤ応用システムの基本データであり、また座標系が直交し、かつ歪みもないパターン設計データ１８０６の座標系を統一の絶対座標系とするケースが多くある。
【００９２】
本例でのデータ構造の一例を図１７に示す。多種データの各データの座標系を変換する前述の情報は、テーブルデータ１９０１に保存される。各多種データを利用する場合には、このテーブルデータ１９０１を参照して、統一の絶対座標１８００に各データを変換する。多種データの例としては、前述と同様、プロセス条件データ１９１０、あるいはパターン設計データ１９１１、あるいはＯＰＣ付きパターン設計データ１９１２、あるいはマスク設計データ１９１３、あるいは検査装置データ１９１４、あるいはＥＰデータ１９１５、あるいはシミュレーション結果データ１９１６、あるいは撮像レシピ１９１７、あるいはレジストパターン計測データ１９１８、あるいはパターン形状評価データ１９１９などの前述の図６〜図８で例示した各種多種データの全て、あるいは一部がある。以上により、多種データ間の座標系の整合をとったデータ管理、および時系列でのデータ管理が可能となる。
【００９３】
（撮像レシピ自動生成の例）
（概要：図１８）
図１８は、本実施の形態における撮像レシピ自動生成の処理フローの一例を示す図である。前述の多種データを保存したデータベース２０００から、撮像レシピ生成に利用するデータを選択し（２００２）、撮像レシピ生成部２００３に選択した多種データを前述のようにネットワーク経由で転送する。撮像レシピ生成部２００３では、撮像レシピで必要となる前記ＡＰ、ＦＰ、ＳＰ、ＢＰテンプレートを選択する指標値１００１を、パターン設計データをもとに算出する（２００７）。このとき詳細は後述するが、パターン設計データ以外に、例えば、プロセスシミュレーション結果データを利用して、テンプレートを算出することも可能である。プロセスシミュレーション結果データを用いると、実際に形成されるレジストパターンに近いパターンを用いることから、より安定な計測ができる撮像レシピを生成することができる。
【００９４】
次に、算出したテンプレート選定指標値をもとに、上記ＡＰ、ＦＰ、ＳＰ、ＢＰテンプレートを選定し（２００８）、また計測機の撮像条件（例えば撮像倍率など）を選定する（２００９）。そして、撮像レシピを作成する（２０１０）。以上により作成された撮像レシピ２０１０を用いて、計測を行い（２００４）、レジストパターンの計測データの出来ばえを評価する。出来ばえ評価方法に関しては、例えば、パターン寸法計測やパターン設計データとの違いを計測するＧＡＰ計測などを行う。以上により多種データを用いて、撮像レシピ生成を行い、またパターン形状の出来ばえ評価を行う。前述のように、最低減必要なデータは利用し、さらに保有データで有効なデータがあれば活用することで、より安定な計測が可能となる撮像レシピを生成する。また利用データ選択（２００２）において、最低減必要なデータがない場合は、不足データをユーザに知らせ、データ入力をユーザに促す。
【００９５】
（プロセスシミュレーション結果の利用：図１９）
図１９（ａ）は、本実施の形態における前述の多種データのうち、プロセスシミュレータ結果データ２２０１を利用して撮像レシピを生成する一例を示す図である。前記多種データに保存されているパターン設計データ８０１あるいは、ｐｏｓｔ−ＯＰＣパターン設計データ８０２、あるいはマスク計測データ８０５と、プロセス条件データ１００５を用いて、プロセスシミュレータにより算出された形成レジストパターンが、前記プロセスシミュレーション結果データ８０７である。本データは、パターン設計データ８０２と比較すると、前述の露光・現像工程により形成される実際のレジストパターン形状に近い形状が得られる。つまり、パターン設計データを用いて、前述の撮像レシピのＡＰ、ＦＰ、ＳＰ、ＢＰの各テンプレートを選定するよりも、プロセスシミュレータ結果データ２２０１を用いて、ＡＰ、ＦＰ、ＳＰ、ＢＰの各テンプレートの選定を行うと、実際に形成されるパターンに近い形状のパターンをテンプレートとして用いることから、高精度で安定した計測が可能となる撮像レシピを生成できる。
【００９６】
図１９（ｂ），（ｃ）も、プロセスシミュレータを用いた撮像レシピ生成の一例を示す図である。本例でも、前記多種データにおけるパターン設計データ８０１あるいは、ｐｏｓｔ−ＯＰＣパターン設計データ８０２、あるいはマスク計測データ８０５と、プロセス条件データ１００５を用いて、プロセスシミュレータにより、プロセス条件を変動が起こり得る範囲で条件を変動して、形成されるレジストパターンを計算する。例えば、ＣＡＤ設計パターン２４０１におけるテンプレート候補領域２４０３は、プロセス条件を変動して形成されるパターンの形状２４０５，２４０６が不安定である例（ｂ）であり、一方テンプレート候補領域２４０４は、プロセス条件を変動して形成されるパターンの形状２４０７，２４０８が、比較的安定している例（ｃ）であると言える。このようにシミュレーションによりパターン形状が条件により変形し易い箇所をテンプレートとして選択しないようにすることで、安定した計測が可能とする撮像レシピを生成することができる。
【００９７】
（多種データの利用例：図２０）
図２０は、本実施の形態における前述の多種データを利用して撮像レシピを生成する一例を示す図である。本例は、保有している多種データを利用することで、形成されるレジストパターンにより近いパターンデータを用いて撮像レシピのテンプレートパターンを生成することを行う。これにより、より安定な計測が可能な撮像レシピを生成することができる。
【００９８】
一層のレイアウトデータ２５０１のみデータである。本データのみでもテンプレート選択処理を行うことが可能であり、テンプレート選定処理に最低限必要となるデータである。多層のレイアウトデータ２５０２，２５０３であり、ＳＥＭ像で多層の形成パターンが観察される場合に、実際の観察像に近いテンプレートが選択できるようになり、安定した計測が可能なテンプレート選定が可能となる。
【００９９】
パターン設計データにマスク情報（抜き残し情報）を付加したデータ２５０６である。例えば、抜きパターン２５０４と残しパターン２５０５とした場合、抜き残しがテンプレートで区別されたデータとなることから、実際に形成されるパターンの計測像に近いパターンテンプレートが選択できるようになり、安定した計測が可能となる。プロセス条件を用いて、形成されるパターンの材質の違いを付加したデータ２５０８，２５０７であり、実際に形成されるパターンのＳＥＭ像の傾向に近いデータとなり、安定した計測が可能となるテンプレート選定が可能となる。
【０１００】
プロセスシミュレーションにより形成されるパターン形状を算出したデータ２５１０，２５０９であり、実際に形成されるパターンにより近いデータを用いることで、安定した計測が可能となるテンプレート選定が可能となる。プロセスシミュレーションで算出したデータをもとに、さらに電子線シミュレーションで算出したＳＥＭ像のシミュレーション結果データ２５１１であり、形成パターンＳＥＭで計測した像により近いデータとであり、より安定な計測が可能となるテンプレート選定が可能となる。
【０１０１】
（ＧＵＩ：図２１〜図２３）
図２１は、前述の多種データ管理の多種データを選択・表示するＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）について示す図である。本発明において利用する任意の複数データはＧＵＩによって表示することができ、その際には、必要に応じて異なる複数データを並べて、あるいは重ね合わせて同時に表示することが可能である。前記の複数データには、前述の多種データの全て、あるいは一部を含む。多種データは、前述のように、データ間で整合がとれるように一括管理されており、座標リンケージされていることから、重ね合わせ表示（オーバレイ表示）することも可能であり、また各データ間で、任意の座標を参照することが可能である。
【０１０２】
図２１に、前記表示方法の一例として、撮像レシピ生成に用いる複数データを表示した例を示す。選択データ２６０１では、前記多種データの全て、あるいは一部を並べて表示することが可能であり、また、データを指定して（２６０８）、オーバレイ表示を指定（２６０４）することで、複数データを重ねて表示することが可能である。オーバレイ表示した例として、ＳＥＭ画像とパターン設計データをオーバレイ表示した例を２６１６に示す。破線部がパターン設計データであり、前記設計データがＳＥＭ画像上にオーバレイ表示された例である。また、各データで座標がリンケージされていることから、任意のデータで指定したデータ上の座標２６０３を指定し、他のデータ上での同一の座標を参照することができる（２６３０，２６１７）。パターン設計データなど全ての多種データがデータベースに保存されていることから、表示した個々のデータ上の任意座標をカーソルで指定でき（２６０５）、また個々のデータを拡大・縮小（２６０７）して表示することができる。
【０１０３】
また、ウェーハ２６０９上の任意座標をＧＵＩで指定することも（２６１０）、座標リンケージがされていることから可能であり、またチップ上の位置も指定することができる（２６１１）。また、保存データはウェーハ層のレイヤ毎にも保存されていることから、任意のレイヤで、任意の種類のデータを自由にレイヤ毎に並べて表示することが可能であり（２６１２）、このＧＵＩから任意のデータを選択し、選択データのＧＵＩ（２６０１）で、異なるレイヤのデータを重ねて表示することが可能である。処理モードを本ＧＵＩで指定することが可能であり（２６１３）、たとえば、選択したデータで、撮像レシピ生成、あるいはアドレッシング、あるいはレジストパターン形状評価、露光用マスクパターン形状評価、その他の上述の処理をＧＵＩで指定することができる。選択した各処理で利用するデータは、利用データ選択ＧＵＩ（２６１４）で選択できる。また、利用する前述レイヤも指定できる（２６１６）。さらに、パターンの出来ばえを評価のために行った寸法計測などの各種計測結果も重ねて表示可能である。
【０１０４】
図２２は、時系列データを監視する出力データのＧＵＩについて示す図である。本発明において、前記多様データに保存している任意のデータは、上述のように時系列で管理することが可能であり、ＧＵＩで多様データの情報を確認することが可能である。
【０１０５】
図２２に、多種データの一例として測長ＳＥＭによる計測での上述のアドレッシングずれ量の時間変化をＧＵＩ表示する例を示す。撮像レシピに登録されているテンプレート（１）２７０１、テンプレート（２）２７０２を用いて、撮像を行った際の、アドレッシングのずれ量の時間変動を、例えば横軸に時間、縦軸にアドレッシングずれ量に表示する（２７０３、２７０５）。また、計測している対象のウェーハ上での座標をウェーハマップ２７０９も表示することが可能であり、ウェーハ上での監視するチップを指定することが可能である。また、チップ内の各種テンプレートを、チップ内マップ２７１０で表示することも可能であり、本ＧＵＩによりモニタするテンプレートの種類を指定できる。処理モードを選択するＧＵＩ２７１１では、計測状況を時系列で監視するモード２７１７を選択する。撮像レシピを修正する場合には、修正する対象（例えばＡＰなど）をレシピ更新対象選択のＧＵＩで指定し（２７１４）、また修正する際に利用するデータを図２１の場合と同様に利用データ選択ＧＵＩで指定する（２７１６）。
【０１０６】
図２３は、多種データの参照用ＧＵＩについて示す図である。本発明において、利用する複数データは、前述のようにデータ間で、整合がとられるように一括管理されており、座標リンケージされていることから、重ね合わせて表示（オーバレイ表示）することが可能である。
【０１０７】
図２３（ａ）は、オーバレイ表示するＧＵＩの一例を示す図である。複数のデータを重ね合わせて表示するＧＵＩ２８０１をもつ。表示項目ＧＵＩ２８０２で、オーバレイ表示するデータを選択することが可能である。また、図２１のＧＵＩと同様に、表示するレイヤも指定できる（２８０３）。レイヤは複数レイヤも選択できる。また、各データに異なる任意の色を指定して、重ねて表示することも可能である。これにより、ユーザにより分かりやすくパターン形成の状態を提示できる。
【０１０８】
また、図２２と同様に、表示データのウェーハ上での位置を指定するウェーハマップ２８０６およびチップ内マップ２８０８のＧＵＩも表示し、オーバレイ表示する個所で容易に指定すること可能である。また、パターン上の任意の点での、設計仕様の情報を表示することが可能であり、たとえば、図２３（ｂ）のようにパターン上に、形成パターンの機能の種類をオーバレイ表示することが可能である（２８５０）。さらには、材質情報も保有データに情報があった場合、その情報を参照することでオーバレイ表示可能である（２８５１，２８５４）。これにより、測長ＳＥＭを利用しているオペレータにも、計測対象がなにであるかを容易に判断できるようになる。
【０１０９】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、パターン形成、パターン計測、パターン出来ばえ評価の各工程で利用する複数データの座標系の対応をとることにより、従来必要であった各工程に合わせたデータ変換が不要となる。また、保有データが一括管理されていることから、各工程に利用することが有効なデータを保有データから容易に選択可能となる。これにより、半導体パターン形成サイクル時間を短くすることができ、半導体製造が効率化できる。
【０１１０】
また、多種データを時系列で管理することにより、形成パターンの形状に時間変動があった場合には、時系列データをもとに、撮像レシピの修正を行い、安定な計測が可能な撮像レシピが生成できる。
【０１１１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、半導体製造工程における設計パターンの微細化・高密度化に伴う設計マージンの減少により、半導体パターンの寸法管理を行う必要がある検査箇所が格段に増加しつつあり、寸法管理ツールとして用いられるＳＥＭ装置等のスループット向上ならびに自動化率向上が強く求められている近年において適用可能である。特に、ＣＡＤデータとして管理された半導体パターンの設計データおよび、その他、パターン設計に用いる複数データを統合管理し、複数データを有効に活用する方法を提供し、前記方法により撮像レシピの自動生成あるいは生成時間の短縮が可能となり、また、多数数の検査箇所を高速かつ正確に計測することが可能となり、半導体デバイスの特性や製造プロセスの状態を推定してプロセスへフィードバックすることが可能となるので、半導体製造技術全般に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の一実施の形態の半導体パターン形状評価方法を実現するためのシステムの一例を示す図であり、（ａ）は特に測長ＳＥＭについて詳しく示す図、（ｂ），（ｃ）は半導体ウェーハ上から放出される電子の信号量を画像化する方法を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態において、多種データ利用の処理シーケンスを示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態において、撮像シーケンスを示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態において、低倍における各テンプレート撮像位置の例を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態の半導体パターン形状評価方法を実現するためのシステム構成の一例（（ａ），（ｂ），（ｃ））を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態において、一括管理を行う多種データ（プロセス間の多種データ）の一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態において、一括管理を行う多種データ（テンプレートデータ）の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態において、一括管理を行う多種データ（レシピ生成処理用の多種データ）の一例を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態において、多種データの座標リンケージの概要を説明する図であり、（ａ）は多種データの一括管理方法の一例を示す図、（ｂ）はオーバレイ表示の一例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態において、多種データの各座標系を変換する方法を示す図である。
【図１１】本発明の一実施の形態において、時系列で保存したデータを利用した撮像レシピ生成方法の一例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施の形態において、アドレッシングずれ量を時系列で保存した時系列データを利用した撮像レシピ生成の一例（（ａ），（ｂ），（ｃ））を示す図である。
【図１３】本発明の一実施の形態において、ＳＥＭ画像を時系列で保存した時系列データを利用した撮像レシピ生成の一例（（ａ），（ｂ））を示す図である。
【図１４】本発明の一実施の形態において、多種データの管理方法における多種データのリンケージ構成（絶対座標系）の一例を示す図である。
【図１５】本発明の一実施の形態において、多種データのリンケージ構成（絶対座標系）でのデータ構造の一例を示す図である。
【図１６】本発明の一実施の形態において、多種データの管理方法における多種データのリンケージ構成（相対座標系）の一例を示す図である。
【図１７】本発明の一実施の形態において、多種データのリンケージ構成（相対座標系）でのデータ構造の一例を示す図である。
【図１８】本発明の一実施の形態における撮像レシピ自動生成の処理フローの一例を示す図である。
【図１９】本発明の一実施の形態において、多種データのうちプロセスシミュレータ結果データを利用して撮像レシピを生成する一例（（ａ），（ｂ），（ｃ））を示す図である。
【図２０】本発明の一実施の形態における多種データを利用して撮像レシピを生成する一例を示す図である。
【図２１】本発明の一実施の形態において、多種データ管理の多種データを選択・表示するＧＵＩについて示す図である。
【図２２】本発明の一実施の形態において、時系列データを監視する出力データのＧＵＩについて示す図である。
【図２３】本発明の一実施の形態において、多種データの参照用ＧＵＩについて示す図であり、（ａ）はオーバレイ表示するＧＵＩの一例を示す図、（ｂ）はパターン上に形成パターンの機能の種類をオーバレイ表示する一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０１…半導体ウェーハ、１０２…電子光学系、１０３…電子銃、１０５…コンデンサレンズ、１０６…偏光器、１０７…ＥｘＢ偏光器、１０８…対物レンズ、１０９…二次電子検出器、１１０，１１１…反射電子検出器、１１２〜１１４…Ａ／Ｄ変換器、１１５…処理・制御部、１１６…ディスプレイ、１１７…ステージ、１１９…ステージコントローラ、１２０…偏向制御部、１２３…記憶装置、１２５…撮像レシピ作成部、１２６…ディスプレイ、１２７…記憶装置、６０１…測長レシピ作成装置、６０２…データ管理サーバ、６０３…データベース、６０４…パターン形状評価装置、６０５…シミュレータ、６１０，６１１，６１２…測長ＳＥＭ、６２０…マスク描画装置、６２１…露光・現像装置、６２２…エッチング装置、６２３…ＥＤＡツール、６２４…マスクパターン設計装置、６２５…マスク検査装置、６３０…ネットワーク、６４０…形成パターン評価装置、６４３，６４４，６４５…測長ＳＥＭ、６６０…測長ＳＥＭ。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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