(57)【要約】シグネチャーと対応する知られた構造のパラメータベクトルとの基準ライブラリーを簡素化する方法が提供される。それぞれのシグネチャーは基準信号ベクトルを含んでいる。この方法は所定の基準信号ベクトルに対して、その所定の基準信号ベクトルと、その対応するパラメータベクトルとが基準ライブラリーから削除されていると想定してパラメータベクトルを補間するステップと、対応するパラメータベクトルと補間処理されたパラメータベクトルとの補間エラーがしきい値以下であれば所定の基準信号ベクトルと対応パラメータベクトルとを削除するステップとを含んで構成される。また、シグネチャーと対応する知られた構造之パラメータベクトルとのインデックスされた基準ライブラリーへのアクセス方法も提供される。それぞれのシグネチャーは基準信号ベクトルを含んでいる。ライブラリーは複数の基準信号インデックスベクトルをさらに含んでいる。この方法は、未知信号に対するインデックスベクトルを計算し、その未知信号に対するインデックスベクトルとライブラリーの基準信号インデックスベクトルとの間のエラーを決定し、そのエラーが所定のしきい値以下であればインデックスベクトルの基準信号インデックスベクトルに対応する基準信号ベクトルをその未知信号に対するマッチング候補として特定する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
シグネチャーと対応する知られた構造のパラメータベクトルとの基準ライブラリーを簡素化処理する方法であって、それぞれのシグネチャーは基準信号ベクトルを含んでおり、本方法は、
所定の基準信号ベクトルに対して、該所定の信号ベクトルとその対応パラメータベクトルとがあたかも前記基準ライブラリーからのものであると想定してパラメータベクトルを補間処理するステップと、
前記対応パラメータベクトルと前記補間処理されたパラメータベクトルとの間の補間エラーがしきい値以内であれば前記所定の基準信号ベクトルと前記対応パラメータベクトルとを削除するステップと、
を含んで構成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
複数の所定基準信号ベクトルに対して所定の回数だけ補間ステップ及び削除ステップを反復するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ステップの実績はコンピュータネットワークで遠隔コンピュータに伝送されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
ステップの実績は遠隔コンピュータで検索され、あるいは戻されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
ステップは遠隔コンピュータの専用ＣＤ−ＲＯＭを利用して実行されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項６】
ステップは遠隔コンピュータの専用ラムディスクを利用して実行されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項７】
ステップの実績は自動的に伝送されて検索されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項８】
ステップの実績は手動で伝送されて検索されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項９】
シグネチャーと対応する知られた構造のパラメータベクトルとのインデックスされた基準ライブラリーにアクセスする方法であって、該ライブラリーは複数の基準信号インデックスベクトルを含んでおり、本方法は、
未知信号に対するインデックスベクトルを計算するステップと、
該未知信号に対するインデックスと該ライブラリーの基準信号インデックスベクトルとの間のエラーを決定するステップと、
該エラーが所定のしきい値以下であれば該未知信号に対するマッチング候補として該基準信号インデックスベクトルに対応する基準信号ベクトルを特定するステップと、
を含んで構成されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
計算、決定及び特定ステップを実行する複数のコンピュータシステムを構築するステップをさらに含んでおり、それぞれのコンピュータシステムは基準ライブラリーのディスクリート部分に対してそれらステップを実行することを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
計算、決定及び特定ステップを複数の基準信号インデックスベクトに対して実行するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
ステップの実績はコンピュータネットワークで遠隔コンピュータに伝送されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１３】
ステップの実績は遠隔コンピュータから検索され、あるいは遠隔コンピュータで戻されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
ステップは遠隔コンピュータに対して専用ＣＤ−ＲＯＭを利用して実行されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
ステップは遠隔コンピュータに対して専用ラムディスクを利用することで実行されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
ステップの実績は自動的に伝送され、成果は検索されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
ステップの実績は手動的に伝送され、成果は検索されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１８】
シグネチャーと対応する知られた構造のパラメータベクトルとのインデックスされた基準ライブラリーにアクセスする方法であって、それぞれのシグネチャーは基準信号ベクトルを含んでおり、該ライブラリーは複数の基準信号インデックスベクトルを含んでおり、本方法は、
未知信号に対するインデックスベクトルを計算するステップと、
該未知信号に対するインデックスと該ライブラリーの基準信号インデックスベクトルとの間の絶対差ベクトルを決定するステップと、
該絶対差ベクトルの全値が所定のしきい値ベクトルの対応値以下であれば、前記未知信号に対するマッチング候補として前記基準信号インデックスベクトルに対応する基準信号ベクトルを特定するステップと、
を含んで構成されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
計算、決定及び特定ステップを実行する複数のコンピュータシステムを構築するステップをさらに含んでおり、それぞれのコンピュータシステムは基準ライブラリーのディスクリート部分に対してそれらステップを実行することを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
計算、決定及び特定ステップを複数の基準信号インデックスベクトに対して実行するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
ステップの実績はコンピュータネットワークで遠隔コンピュータに伝送されることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
ステップの実績は遠隔コンピュータから検索され、あるいは遠隔コンピュータで戻されることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
ステップは遠隔コンピュータに対して専用ＣＤ−ＲＯＭを利用して実行されることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
ステップは遠隔コンピュータに対して専用ラムディスクを利用することで実行されることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
ステップの実績は自動的に伝送され、成果は検索されることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
ステップの実績は手動的に伝送され、成果は検索されることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
関連出願
本願は２０００年９月１３日出願の米国仮特許願第６０／２３２５７８号「シグネチャー散乱を使用した構造識別の速度改良及び知られた構造からの散布シグネチャーライブラリー」の優先権を主張する。
発明の背景
発明の分野
本発明は構造の測定並びにオプション的に特性の制御に関し、特に推論技術による測定に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
背景技術
スキャタロメータ、スペクトルリフレクトメータ、エリプソメータ、電子顕微鏡のごとき度量衡機器はミクロン及びサブミクロンスケール構造の計測に使用される。スキャタロメータ、リフレクトメータ及びエリプソメータはサンプルの測定中に得られた信号から構造を推論する。ほとんどの電子顕微鏡は測定信号を表示画面に直接的に表示するが、最近の研究では、さらに向上した結果が、他の技術で使用されるものに類似した手法にて構造を推論することで得られることが判明した。Ｍ．Ｐ．ダビッドソン他「ＳＥＭライン幅測定に対する逆スキャタリングアプローチ」（第１３回マイクロリトグラフィーの度量衡、検査及びプロセスコントロール会議誌６４０〜６４５ページ、１９９９年３月）
リニア予測による推論は可能である。例えば、クラーク他の米国特許第５１１２３３号「エッチングされた物体の検査法」、Ｒ．Ｈ．クルータの「周期構造の臨界寸法を測定する回折散乱分析の使用のための方法論」（博士論文、ニューメキシコ大学、１９９３年）及びブラヨ他の米国特許第５７３９９０９号「スペクトロスコープエリプソメトリを使用した周期構造のライン幅の測定及び制御」が存在するが、一般的に製造度量衡機器に望まれる精度を提供しない。索引による推論で製造品質結果は出せるが、スループット仕様に合わせるのに利用できるものよりも測定毎にさらに多くの時間を要する。
【０００３】
推論技術に必要な条件は将来さらに厳しくなるであろう。リニア予測は大きなデータセットではさらに多くの自由度を必要とし、索引は多量のデータを必要とするであろう。いずれの場合にも測定品質の損失または測定あたりの時間の増加を招くであろう。本発明は索引の速度を大幅に向上させる簡易化及び補間技術を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
発明の概要
本発明はシグネチャー及び対応する知られた構造パラメータベクトルの基準ライブラリーの簡易化システムと方法を提供する。それぞれのシグネチャーは基準信号ベクトルを含んでいる。本発明は所定の基準信号ベクトルに対して、その所定基準ベクトルと、対応パラメータベクトルが基準ライブラリーから削除されたと仮定してパラメータベクトルを補間処理し、対応するパラメータベクトルと補間されたパラメータベクトルとの間の補間誤差がしきい値よりも少ないなら所定の基準信号ベクトルと対応パラメータベクトルとを削除処理することを含んでいる。好適実施例では複数の所定の信号ベクトルに対して補間及び削除ステップは所定回数だけ反復される。これらステップの実績は好適にはコンピュータネットワークを介して遠隔コンピュータに送られ、その結果は遠隔コンピュータから検索され、あるいは遠隔コンピュータによって戻される。これらステップは遠隔コンピュータで専用ＣＤ−ＲＯＭ及び／又はラムディスクを利用して実施される。これらステップの実績は自動的または手動で送信または結果を検索することができる。
【０００５】
本発明はシグネチャー及び対応する知られた構造パラメータベクトルのインデックス処理された基準ライブラリーにアクセスするシステムと方法も提供する。それぞれのシグネチャーは基準信号ベクトルを含んでいる。ライブラリーはさらに複数の基準信号インデックスベクトルを含んでいる。本発明は未知信号に対するインデックスベクトルを計算し、ライブラリーの未知の信号のインデックスベクトルと基準信号インデックスベクトルとの間のエラーを決定し、もしエラーが所定のしきい値以下であればその未知信号に対するマッチング候補として基準信号インデックスベクトルに対応する基準信号ベクトルを特定することを含んでいる。好適実施例においては複数のコンピュータシステムが採用され、計算、決定及び特定ステップを実行する。それぞれのコンピュータシステムはそれらステップを基準ライブラリーのディスクリート部分に対して実行する。好適には、計算、決定及び特定ステップは複数の基準信号インデックスベクトルに対して実施される。好適にはこれらステップの実績はコンピュータネットワークを介して遠隔コンピュータに伝達され、それらステップの結果は遠隔コンピュータから検索され、あるいは遠隔コンピュータによって戻される。好適にはこれらステップは遠隔コンピュータの専用ＣＤ−ＲＯＭ及び／又はラムディスクで実施される。ステップの結果は自動的あるいは手動的に伝達され、結果は検索される。
【０００６】
さらに本発明はシグネチャーと対応する知られた構造パラメータベクトルのインデックス処理された基準ライブラリーにアクセスするシステムと方法を提供する。それぞれのシグネチャーは基準信号ベクトルを含んでいる。ライブラリーはさらに複数の基準信号インデックスベクトルを含んでいる。本発明は、未知信号に対するインデックスベクトルを計算し、ライブラリーのその未知信号に対するインデックスベクトルと基準信号インデックスベクトルとの絶対差を決定し、もしその絶対差ベクトル内の全値が所定のしきい値ベクトル内の対応する値以下であれば基準信号ベクトルに対応する未知信号に対するマッチング候補として基準信号ベクトルを特定することを含む。好適実施例においては、複数のコンピュータシステムが採用され、それら計算、決定及び特定ステップを実行する。それぞれのコンピュータシステムは基準ライブラリーのディスクリート部分に対してそれらステップを実行する。好適には、計算、決定及び特定ステップは複数の基準信号インデックスベクトルに対して実施される。好適にはこれらステップの実績はコンピュータネットワークで遠隔コンピュータに提供される。これらステップは遠隔コンピュータの専用ＣＤ−ＲＯＭ及び／又はラムディスクを利用して実行される。ステップの実績は自動的または手動で伝達され、結果が検索される。
【０００７】
本発明の目的、利点及び新規な特徴並びにさらなる利用性を以下において詳述する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
好適実施例の説明
本発明はライブラリーの基準信号に対する測定された散乱信号のマッチングのための改良方法とシステムを提供する。基準信号のライブラリーはモデル処理及びシミュレーション処理で発生され、あるいは実験的に発生される。ライブラリーは次に基準セットの他の信号からの補間処理を介して正確に現わされるであろう信号を除去することで簡潔化される。簡潔ライブラリーのインデックスはそれぞれのシグネチャーをインデックスファンクションと相関させ、その相関程度に基いてインデックスをオーダーすることで発生される。最後に、インデックスとライブラリーはコンピュータ、好適には特殊マッチングコンピュータにローディングされる。このマッチングは未知信号をマッチングコンピュータに伝達することで実行される。これで未知信号はインデックスファンクションと相関され、未知信号と類似した信号が特定される。未知信号と最近接マッチング基準信号との間で適正な補間値が計算される。次にその未知構造となった構造は補間値から計算される。その構造の詳細はレクエスターに戻され、及び／又は工場の自動システム等に送られる。
【０００９】
本発明は、基準信号の大型ライブラリーからの未知信号の最良マッチを発見するのに必要な時間はライブラリーサイズ、実行する比較数、ライブラリーをコンピュータメモリーにローディングする時間並びにライブラリーがコンピュータメモリーに保存されるか否かに基いている。
【００１０】
本発明のベクトルは１要素のみを有することもある。１つだけの要素を有したベクトルの場合には、それらは計数ベクトルであり、そのように扱わなければならない。
【００１１】
基準信号ｒは測定器具で得られた測定値のベクトル（ｒ１，ｒ２…………ｒｊ）あるいは計算モデルで得られた擬似測定値のベクトルである。全ての基準信号はｐであるパラメータベクトル（ｐ１，ｐ２…………ｐｋ）と関連し、測定されて基準信号となる構造を示す。
【００１２】
未知信号ｕはｒと類似したベクトル（ｕ１，ｕ２…………ｕｊ）である。相違点は関連パラメータｐが知られていないことである。
【００１３】
基準ライブラリーは基準信号のセット及びそれらの関連パラメータである。
【００１４】
誤差ε（ａ，ｂ）は２ベクトル間の差を示す計数値である。本発明で利用できるエラーファンクションは平均平方誤差、平方根平均平方誤差、絶対誤差及びマハララノビス距離を含む。ベクトルａとｂが異なる長さであれば、いずれか、または両方のベクトルは等長ベクトルを発生するために再サンプル処理される。好適な再サンプル法はリニア補間処理である。別方法はディスクリートフーリエ変換（ＤＦＴ）ベースの周波数ベース再サンプル処理である。ＤＦＴの正弦または余弦以外のベースセットも使用できる。エラーは変換空間内で計算できる。変換空間の例はＤＦＴと関連する周波数領域表示である。
【００１５】
マッチングエラーは１ベクトルが基準信号であり、他ベクトルが未知信号であるときに得られる。
【００１６】
測定エラーは１ベクトルがパラメータベクトルであり、他ベクトルが対象構造の真パラメータを含んでいるときに得られるエラーである。
【００１７】
補間エラーは補間処理によりパラメータベクトルに導入されたエラーである。もしｒｐとｐｐがライブラリーの測定ベクトルと関連パラメータベクトルであれば、未知信号としてｒｐをそのライブラリーにマッチングさせることにより誤差のない完全マッチングが戻されるであろう。もしｒｐがマッチング処理以前に削除され、マッチングアルゴリズムが関連パラメータｐｅの補間予測値を戻すなら、ε（ｐｐ，ｐｅ）は補間エラーである。
【００１８】
本発明に従って、補間エラーがしきい値以下である基準ベクトルを除去することで基準ライブラリーは簡潔化される。
【００１９】
好適には基準ライブラリーは本発明に従ってそれぞれの基準信号を基礎信号と比較し、値ｉ１ｒ＝ｆ（ｒ，ｂ１）を発生させることでインデックス処理される。ｂ１は基礎ベクトルである。ライブラリーはｉｒ＝（ｉ１ｒ，ｉ２ｒ，……ｉｌｒ）として定義されるインデックスベクトルとして計算することで複インデックス処理される。それぞれのインデックス値は単インデックスケース内の場合と同様に計算される。多数の基礎ベクトル源が存在し、複インデックススキームはＮ個の基礎ベクトルを使用してＮ個のインデックスを利用する。フーリエ基礎セットはハダマード、ディスクリートコサイン、小波または主要成分と同じく基礎ベクトルの１つの可能な供給源である。その小波と主要成分基礎ベクトルはまず基準ライブラリーの信号から計算されなければならない。これら基礎セットの計算方法は知られている。
【００２０】
未知信号のインデックスベクトルｕは基準信号の場合と同様に計算され、ｉｕ＝（ｉ１ｕ，ｉ２ｕ，……ｉｌｕ）を発生させる。
【００２１】
インデックスベクトルを使用する２つの方法が存在する。一方の方法では未知信号インデックスとそれぞれの基準信号インデックスベクトルε（ｉｕ，ｉｒ）との間のエラーが計算される。そのエラーがしきい値よりも小さければ関連基準信号はマッチング候補として特定され、さらに処理される。
【００２２】
インデックスベクトルを使用する第２の方法は未知信号インデックスとそれぞれの基準信号インデックスベクトルｄ＝｜ｉｕ−ｉｒ｜＝（ｄ１，ｄ２，……ｄｌ）との間の絶対差を計算し、差ベクトルをしきい値ｔ＝（ｔ１，ｔ２，……ｔｌ）と比較することである。候補信号は全てのインデックスに対してｄｎ＜ｔｎのものである。
【００２３】
ブルートフォースサーチとは候補セット内の全ての基準信号と未知信号ε（ｕ，ｒｉ）との間の誤差を計算するものである。最小誤差を有した基準信号は最良マッチングとして戻されるか、Ｍ個の最近接マッチングの補間処理を介して計算されたパラメータベクトルが最良マッチングとして戻される。
【００２４】
本発明によって提供されるもののごとき最新インデックス処理であっても、ライブラリーマッチング処理は手間が掛かる作業である。以上で解説した全ステップは実行が必須であるフロートポイント計算数と、保存場所とコンピュータＣＰＵとの間で伝達されなければならないバイト数とを減少させるようにデザインされている。さらに速度が速いマッチング処理は未知信号を基準信号にマッチングさせる専用ネットワーク用コンピュータで得られる。このことが好適であるという１つの理由は信号マッチングプロセスが他の処理により妨害されないことである。
【００２５】
マッチングコンピュータがデータを永久保存状態から自身のランダムアクセスメモリーに転送させる速度は何十秒にもなる。２つの技術がこの転送時間を減少または削除する。まず、ファイルシステムがコンピュータランダムアクセスメモリーと模倣されている非常に大きなラムディスクは転送時間を大幅に短縮する。次にクライエントサーバー構築物にサーバーとしてマッチングプログラムを書き込むと多くの場合に転送時間が短縮される。これは有効に作用する。なぜなら、サーバープログラムはライブラリーを、そのライブラリーのマッチングがリクエストされたときにメモリーにローディングするからである。ライブラリーは別ライブラリーで外されるか、サーバープログラムが終了するまでメモリー内に残る。サーバープログラムが終了しない限りマッチング結果は転送時間にほとんど影響を受けずに発生される。
【００２６】
マッチング時間のさらなる短縮はライブラリーに対して２以上のマッチングサーバーを作動させることで得られる。Ｎ体のマッチングサーバーに対してライブラリーはＮ個の部分に分割される。それぞれの部分は全体ライブラリーよりも小さい。ライブラリーのそれぞれの部分は、別々でライブラリーの他の部分と並列にマッチング処理される。各部分内でのマッチングで得られる結果は収集され、処理されて最終結果を提供する。１つのコンピュータのマッチング時間がｔであれば、一般的にＮ台コンピュータでの並列マッチング時間はｔ／Ｎ＋ｏである。ｏは並列アルゴリズムに関係するオーバーヘッドである。
【００２７】
本発明を特定の実施例を使用して解説した。他の実施態様でも同様な結果が得られるであろう。当業者であればそれら実施例の本発明範囲内での変更は可能であろう。
【国際公開パンフレット】
2004509412.tif 000002
2004509412.tif 000003
2004509412.tif 000004
2004509412.tif 000005
2004509412.tif 000006
2004509412.tif 000007
2004509412.tif 000008
2004509412.tif 000009
2004509412.tif 000010
2004509412.tif 000011
2004509412.tif 000012
2004509412.tif 000013
2004509412.tif 000014
【国際調査報告】
2004509412.tif 000015