(57)【要約】      （修正有）【課題】格子の周期が小さい場合であっても寸法精度が高い微細形状解析方法を提供する。【解決手段】基板と、基板に積層した下地層及び周期的な格子部が形成された格子部材を備えた微細形状部材に、測定光を照射して透過又は反射０次光の光学特性を測定し（ＳＴ１）、第１の解析として、格子部の形状を簡略化し、簡略化した格子部の形状寸法から第１のパラメータを設定し、第１の下地層の膜厚範囲で光学特性を測定した測定データと測定データに相当する計算データをフィッティングを行い、第１のパラメータを決定し（ＳＴ２）、第２の解析として、第１の解析で決定した第１のパラメータを含み、第１の下地層の膜厚範囲よりも狭い第２の下地層の膜厚範囲を設定し、第２の下地層の膜厚範囲で光学特性を測定した測定データと測定データに相当する計算データをフィッティングさせることによって第２のパラメータを決定する（ＳＴ３）。【選択図】図５
2013148494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に積層した下地層及び周期的な格子部が形成された格子部材と、
を備えた微細形状部材の解析方法であって、
前記格子部の周期構造の格子ピッチΛは、
Ｒ１を反射回折光の±１次回折効率のうち大きい方、
ΛR1をＲ１が０％となるΛの上限、
とした場合、以下の式（１）を満足し、
Λ≦ΛR1                                              （１）
前記微細形状部材に測定光を照射して透過又は反射０次光の光学特性を測定し、
第１の解析として、
前記格子部の形状を簡略化し、
簡略化した前記格子部の形状寸法から第１のパラメータを設定し、
第１の下地層の膜厚範囲を設定し、
前記第１の下地層の膜厚範囲で前記光学特性を測定した測定データと前記測定データに相当する計算データをフィッティングする第１のパラメータフィッティングを実行することにより前記第１のパラメータを決定し、
第２の解析として、
前記第２のパラメータを設定し、
前記第１の解析で決定した前記第１のパラメータを含み、前記第１の下地層の膜厚範囲よりも狭い第２の下地層の膜厚範囲を設定し、
前記第２の下地層の膜厚範囲で前記光学特性を測定した測定データと前記測定データに相当する計算データをフィッティングする第２のパラメータフィッティングを実行することにより前記第２のパラメータを決定する
ことを特徴とする微細形状部材の解析方法。
【請求項２】
以下の式（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の微細形状部材の解析方法。
Λ＜λmin／｛ｎ1（１＋sinθmax）｝            （２）
ただし、
λminは、測定波長の最小値、
ｎ1は、周囲の空間の屈折率、
θmaxは、微細形状部材１に入射させた測定光の最大入射角、
である。
【請求項３】
基板と、
前記基板に積層した下地層及び周期的な格子部が形成された格子部材と、
を備えた微細形状部材の解析方法であって、
前記格子部の周期構造の格子ピッチΛは、
Ｔ１を透過回折光の±１次回折効率のうち大きい方、
ΛT1をＴ１が０％となるΛの上限、
とした場合、以下の式（３）を満足し、
Λ≦ΛT1                                              （３）
前記微細形状部材に測定光を照射して透過又は反射０次光の光学特性を測定し、
第１の解析として、
前記格子部の形状を簡略化し、
簡略化した前記格子部の形状寸法から第１のパラメータを設定し、
第１の下地層の膜厚範囲を設定し、
前記第１の下地層の膜厚範囲で前記光学特性を測定した測定データと前記測定データに相当する計算データをフィッティングする第１のパラメータフィッティングを実行することにより前記第１のパラメータを決定し、
第２の解析として、
前記第２のパラメータを設定し、
前記第１の解析で決定した前記第１のパラメータを含み、前記第１の下地層の膜厚範囲よりも狭い第２の下地層の膜厚範囲を設定し、
前記第２の下地層の膜厚範囲で前記光学特性を測定した測定データと前記測定データに相当する計算データをフィッティングする第２のパラメータフィッティングを実行することにより前記第２のパラメータを決定する
ことを特徴とする微細形状部材の解析方法。
【請求項４】
以下の式（４）を満足することを特徴とする請求項３に記載の微細形状部材の解析方法。
Λ＜λmin／（ｎ2＋ｎ1sinθmax）                        （４）
ただし、
λminは、測定波長の最小値、
ｎ1は、周囲の空間の屈折率、
ｎ2は、格子部材の屈折率、
ｎ1＜ｎ2、
θmaxは、微細形状部材１に入射させた測定光の最大入射角、
である。
【請求項５】
前記光学特性は、エリプソメトリで決定されるＳ，Ｐ偏光の位相差及び振幅比であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の微細形状部材の解析方法。
【請求項６】
測定する前記光学特性は、反射０次光である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の微細形状部材の解析方法。
【請求項７】
前記測定光は、固定した入射角で複数の波長からなる波長分布を有する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の微細形状部材の解析方法。
【請求項８】
前記第１のパラメータフィッティング及び前記第２のパラメータフィッティングは、グローバルな最適化方法である
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の微細形状部材の解析方法。
【請求項９】
前記グローバルな最適化方法は、遺伝的アルゴリズムを用いた方法である
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の微細形状部材の解析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な凹凸格子の周期構造の形状寸法を、光を用いて非破壊で測定する散乱計測による微細形状解析方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板上に液状樹脂を塗布し、該樹脂に凹凸格子のある金型を密着させ、該樹脂を硬化させて、凹凸形状を転写するインプリントが普及しつつある。図１は、インプリントにより作製した部材の層構成を示す図である。図１に示すように、インプリントにより作製した部材の層構成は、「格子構造＋下地層（該格子と同じ材料の一様層）＋基板」である。
【０００３】
図２は、図１のＡの部分の拡大図である。格子が周期構造の場合、図１に示すような下地層の膜厚Ｄや図２に示すような格子の寸法δ，ｆ１〜ｆ７等をパラメータにして求めた計算値と回折光の測定データとをフィッティングし、誤差が最小の形状を求めることで、非破壊で寸法を測定するものが開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２８１８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図３は、０次光の偏光状態の測定データを示す。図３の△で表したψはtan-1(Ｓ，Ｐ偏光の振幅比)であり、×で表したΔはＳ，Ｐ偏光の位相差である。例えば、一般的なエリプソメータもしくは分光器に用いられる最小波長の下限は２００ｎｍ前後のため、格子ピッチが最小波長λよりも小さくなると、格子構造で生じる回折光が０次光のみとなる。
【０００６】
この場合、特許文献１に記載された技術では、格子の周期が波長以下であり格子構造で生じる回折光が０次光のみの場合には、下地層の感度のみが良いため、他のパラメータの誤差が特に大きくなってしまい、寸法精度が悪化してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、格子の周期が小さい場合であっても寸法精度が高い微細形状解析方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる微細形状解析方法は、
基板と、
前記基板に積層した下地層及び周期的な格子部が形成された格子部材と、
を備えた微細形状部材の解析方法であって、
前記格子部の周期構造の格子ピッチΛは、
Ｒ１を反射回折光の±１次回折効率のうち大きい方、
ΛR1をＲ１が０％となるΛの上限、
とした場合、以下の式（１）を満足し、
Λ≦ΛR1                                              （１）
前記微細形状部材に測定光を照射して透過又は反射０次光の光学特性を測定し、
第１の解析として、
前記格子部の形状を簡略化し、
簡略化した前記格子部の形状寸法から第１のパラメータを設定し、
第１の下地層の膜厚範囲を設定し、
前記第１の下地層の膜厚範囲で前記光学特性を測定した測定データと前記測定データに相当する計算データをフィッティングする第１のパラメータフィッティングを実行することにより前記第１のパラメータを決定し、
第２の解析として、
前記第２のパラメータを設定し、
前記第１の解析で決定した前記第１のパラメータを含み、前記第１の下地層の膜厚範囲よりも狭い第２の下地層の膜厚範囲を設定し、
前記第２の下地層の膜厚範囲で前記光学特性を測定した測定データと前記測定データに相当する計算データをフィッティングする第２のパラメータフィッティングを実行することにより前記第２のパラメータを決定する
ことを特徴とする微細形状部材の解析方法。
【０００９】
また、以下の式（２）を満足することを特徴とする。
Λ＜λmin／｛ｎ1（１＋sinθmax）｝            （２）
ただし、
λminは、測定波長の最小値、
ｎ1は、周囲の空間の屈折率、
θmaxは、微細形状部材１に入射させた測定光の最大入射角、
である。
【００１０】
さらに、本発明にかかる微細形状解析方法は、
基板と、
前記基板に積層した下地層及び周期的な格子部が形成された格子部材と、
を備えた微細形状部材の解析方法であって、
前記格子部の周期構造の格子ピッチΛは、
Ｔ１を透過回折光の±１次回折効率のうち大きい方、
ΛT1をＴ１が０％となるΛの上限、
とした場合、以下の式（３）を満足し、
Λ≦ΛT1                                              （３）
前記微細形状部材に測定光を照射して透過又は反射０次光の光学特性を測定し、
第１の解析として、
前記格子部の形状を簡略化し、
簡略化した前記格子部の形状寸法から第１のパラメータを設定し、
第１の下地層の膜厚範囲を設定し、
前記第１の下地層の膜厚範囲で前記光学特性を測定した測定データと前記測定データに相当する計算データをフィッティングする第１のパラメータフィッティングを実行することにより前記第１のパラメータを決定し、
第２の解析として、
前記第２のパラメータを設定し、
前記第１の解析で決定した前記第１のパラメータを含み、前記第１の下地層の膜厚範囲よりも狭い第２の下地層の膜厚範囲を設定し、
前記第２の下地層の膜厚範囲で前記光学特性を測定した測定データと前記測定データに相当する計算データをフィッティングする第２のパラメータフィッティングを実行することにより前記第２のパラメータを決定する
ことを特徴とする微細形状部材の解析方法。
【００１１】
また、以下の式（４）を満足することを特徴とする。
Λ＜λmin／（ｎ2＋ｎ1sinθmax）                        （４）
ただし、
λminは、測定波長の最小値、
ｎ1は、周囲の空間の屈折率、
ｎ2は、格子部材の屈折率、
ｎ1＜ｎ2、
θmaxは、微細形状部材１に入射させた測定光の最大入射角、
である。
【００１２】
また、前記光学特性は、エリプソメトリで決定されるＳ，Ｐ偏光の位相差及び振幅比であることを特徴とする。
【００１３】
また、測定する前記光学特性は、反射０次光である
ことを特徴とする。
【００１４】
また、前記測定光は、固定した入射角で複数の波長からなる波長分布を有する
ことを特徴とする。
【００１５】
また、前記第１のパラメータフィッティング及び前記第２のパラメータフィッティングは、グローバルな最適化方法である
ことを特徴とする。
【００１６】
また、前記グローバルな最適化方法は、遺伝的アルゴリズムを用いた方法である
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、格子の周期が小さい場合であっても寸法精度が高い微細形状解析方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】インプリントにより作製した部材の層構成を示す図である。
【図２】図１のＡの部分の拡大図である。
【図３】０次光の偏光状態の測定データを示す図である。
【図４】本実施形態の微細形状解析方法で用いられるシステム構成の一例を示す図である。
【図５】本実施形態の微細形状解析方法のフローチャートを示す図である。
【図６】本実施形態の予備解析のサブルーチンのフローチャートを示す図である。
【図７】本実施形態の本解析のサブルーチンのフローチャートを示す図である。
【図８】予備解析に使用する格子部の断面形状を示す図である。
【図９】格子部のピッチｐに対するデューティ比ｆを示すグラフである。
【図１０】格子部のピッチｐに対する格子高さｄを示すグラフである。
【図１１】格子部のピッチｐに対する下地層の膜厚Ｄを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照にして本発明にかかる微細形状解析方法について説明する。
【００２０】
本実施形態では、図１に示したインプリントにより作製した微細形状部材１の格子部材３の寸法を求める方法について説明する。微細形状部材１は、基板２と、基板２に積層された格子部材３と、を有する。格子部材３は、下地層３ａと、格子部３ｂとを有する。下地層３ａは、少なくとも１層の一様な層からなる。格子部３ｂは、下地層と同じ材料からなり、周期的な格子構造からなる。
【００２１】
格子部材３の各寸法は、下地層３ａの厚さをＤ、格子部３ｂの格子高さをｄ（＝７δ）、格子ピッチをΛとする。格子部３ｂの周期構造の格子ピッチΛは、以下の式（１）を満足する場合に適用する。
Λ≦ΛR1（≒λmin）                                      （１）
ただし、Ｒ１は、反射回折光の±１次回折効率のうち大きい方、
ΛR1は、Ｒ１が０％となるΛの上限、
λminは、測定波長の最小値、
である。
【００２２】
したがって、格子部３ｂの周期構造の格子ピッチΛがΛR1（≒測定波長λの最小値λmin）よりも小さい場合なので、反射回折光は、０次光のみとなる。なお、式（１）の等式の場合、一般的に回折光の回折角は存在するが、効率が０となり、Ｒ１は実質０となる。
【００２３】
また、周囲の空間の屈折率をｎ1とし、微細形状部材１に、最大入射角をθmaxとする測定光を入射させた場合、以下の式（２）を満足することがさらに好ましい。
Λ＜λmin／｛ｎ1（１＋sinθmax）｝                      （２）
【００２４】
式（２）は、反射回折光の±１次光の回折角が存在しないため、反射回折光の±１次回折効率が確実に０％となる格子部３ｂの格子ピッチΛを定義したものである。
【００２５】
次に、格子部３ｂの周期構造の格子ピッチΛが、以下の式（３）を満足し、一般的にはさらに小さい場合に適用する。
Λ≦ΛT1（≦凡そλmin）                                      （３）
ただし、Ｔ１は、透過回折光の±１次回折効率のうち大きい方、
ΛT1は、Ｔ１が０％となるΛの上限、
λminは、測定波長の最小値、
である。
【００２６】
したがって、格子部３ｂの周期構造の格子ピッチΛがΛT1（≦凡そ測定波長λの最小値λmin）よりも小さい場合なので、透過回折光は０次光のみとなる。なお、式（３）の等式の場合、一般的に回折光の回折角は存在するが、効率が０となり、Ｔ１は実質０となる。
【００２７】
また、周囲の空間の屈折率をｎ1、格子部材３の屈折率をｎ2、ｎ1＜ｎ2とし、透過回折光で、微細形状部材１に、最大入射角をθmaxとする測定光を入射させた場合、以下の式（４）を満足することがさらに好ましい。
Λ＜λmin／（ｎ2＋ｎ1sinθmax）                        （４）
【００２８】
式（４）は、透過回折光の±１次光の回折角が存在しないため、透過回折光の±１次回折効率が確実に０％となる格子部３ｂの格子ピッチΛを定義したものである。
【００２９】
図４は、本実施形態の微細形状解析方法で用いられるシステム構成の一例を示す図である。
【００３０】
図４において、１０はシステムバス、１１はＣＰＵ（Central Processing Unit）、１２はＲＡＭ（Random Access Memory）、１３はＲＯＭ（Read Only Memory）、１４は外部情報機器との通信を司る通信制御部、１５はキーボードコントローラなどの入力制御部、１６はディスプレイコントローラなどの出力制御部、１７は外部記憶装置制御部、１８はキーボード、ポインティングデバイス、マウスなどの入力機器からなる入力部、１９はＬＣＤディスプレイなどの表示装置や印刷装置からなる出力部、２０はＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の外部記憶装置である。
【００３１】
図４において、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３内のプログラム用ＲＯＭ、或いは、大容量の外部記憶装置２０に記憶されたプログラム等に応じて、外部機器と通信することでデータを検索・取得したり、また、図形、イメージ、文字、表等が混在した出力データの処理を実行したり、さらに、外部記憶装置２０に格納されているデータベースの管理を実行したり、などといった演算処理を行うものである。
【００３２】
また、ＣＰＵ１１は、システムバス１０に接続される各デバイスを統括的に制御する。ＲＯＭ１３内のプログラム用ＲＯＭあるいは外部記憶装置２０には、ＣＰＵ１１の制御用の基本プログラムであるオペレーティングシステムプログラム（以下ＯＳ）等が記憶されている。また、ＲＯＭ１３あるいは外部記憶装置２０には出力データ処理等を行う際に使用される各種データが記憶されている。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。
【００３３】
入力制御部１５は、不図示のキーボードやポインティングデバイス等の入力部１８を制御する。また、出力制御部１６は、ＬＣＤディスプレイ等の表示装置やプリンタなどの印刷装置の出力部１９の出力制御を行う。
【００３４】
外部記憶装置制御部１７は、ブートプログラム、各種アプリケーション、フォントデータ、ユーザーファイル、編集ファイル、プリンタドライバ等を記憶するＨＤＤや、或いはＵＳＢメモリ等の外部記憶装置２０へのアクセスを制御する。
【００３５】
また、通信制御部１４は、ネットワークを介して、外部機器と通信を制御するものであり、これによりシステムが必要とするデータを、インターネットやイントラネット上の外部機器が保有するデータベースから取得したり、外部機器に情報を送信したりすることができるように構成される。
【００３６】
外部記憶装置２０には、ＣＰＵ１１の制御プログラムであるＯＳ以外に、本発明にかかる微細形状解析方法をＣＰＵ１１上で動作させるシステムプログラム、及びこのシステムプログラムで用いるデータなどがインストールされ、保存・記憶されている。
【００３７】
本実施形態の微細形状解析方法を実現するシステムプログラムで利用されるデータとしては、基本的には外部記憶装置２０に保存されていることが想定されているが、場合によっては、これらのデータを通信制御部１４を介してインターネットやイントラネット上の外部機器から取得するように構成することも可能である。
【００３８】
次に、以上のように構成されるシステムを用いて、本実施形態の微細形状解析方法を実現させるための具体的な方法について説明する。
【００３９】
図５は、本実施形態の微細形状解析方法のフローチャートを示す図である。図６は、本実施形態の予備解析のサブルーチンのフローチャートを示す図である。図７は、本実施形態の本解析のサブルーチンのフローチャートを示す図である。
【００４０】
本実施形態の微細形状解析方法では、まず、ステップ１で、透過又は反射０次光の光学特性を測定する（ＳＴ１）。
【００４１】
光学特性としては、エリプソメトリで決定されるＳ，Ｐ偏光の位相差及び振幅比を求める。格子ありの場合、測定データに透過率や反射率を用いると、ピッチが大きいときは高次光まで存在するために例えば０次光の特徴（パラメータが変化したときの図３のような分布の変化）が多い。しかしながら、ピッチが波長付近以下のときには、０次光および存在したとしても１次光のみとなるため、例えば０次光の特徴が少なくなり解析が困難になる。
【００４２】
ところが、格子ありでピッチが波長付近以下の場合でも、Ｓ，Ｐ偏光の位相差及び振幅比を用いると０次光の特徴が比較的少なくならない。また、位相差及び振幅比の２つを用いることで、いずれか１つの場合より情報量が多く、解析の信頼性を向上することができる。
【００４３】
また、測定光は、固定した入射角で複数の波長からなる波長分布を有する。これは、従来からエリプソメトリに用いられる手法である。複数の波長を用いることで１つの場合より情報量が多く、解析の信頼性を向上することができる。他の例としては、固定した波長で複数の入射角からなる入射角分布を有する場合などが挙げられる。しかしながら、入射角分布のときは基板に対して相対的に光源とセンサを動かす必要があるのに対し、波長分布の方が装置を動かさなくて済む利点がある。
【００４４】
次に、ステップ２で、簡略化した格子部３ｂの断面形状で第１の解析としての予備解析のサブルーチンを行う（ＳＴ２）。
【００４５】
図６に示すように、予備解析のサブルーチンでは、まず、ステップ２１で、予備解析に使用する簡略化した格子部３ｂの断面形状を定義する（ＳＴ２１）。
【００４６】
図８は、予備解析に使用する格子部３ｂの断面形状を示す図である。本実施形態では、予備解析に使用する格子部３ｂの高さｄａ（＝７δ）、デューティ比ｆａ（＝幅／Λ）を一定の値とする。本実施形態では、簡略化した格子部３ｂとして矩形のものを用いるが、矩形に限る必要はない。
【００４７】
続いて、ステップ２２で、第１のパラメータを設定する（ＳＴ２２）。本実施形態の予備解析では、高さｄａ、デューティ比ｆａを一定として、下地層３ａの膜厚Ｄａのみを第１のパラメータとする。
【００４８】
次に、ステップ２３で、第１の下地層の膜厚範囲を設定する（ＳＴ２３）。本実施形態では、第１の下地層の膜厚範囲を±数１００ｎｍに設定する。
【００４９】
次に、ステップ２４で、遺伝的アルゴリズムにより第１の下地層の膜厚範囲で第１のパラメータフィッティングを行う（ＳＴ２４）。すなわち、簡略化した格子部３ｂの断面形状で予備解析を行うことにより、概略の下地層３ａの膜厚Ｄａを求める。遺伝的アルゴリズムは、アルゴリズムがわかりやすいので、好ましい。
【００５０】
なお、本実施形態では、第１のパラメータフィッティングは、グローバルな最適化方法だけでなく、ローカルな最適化方法で行ってもよい。
【００５１】
グローバルな最適化方法とは、パラメータの探索範囲に極小値（局所的な最小値）が複数ある場合であり、複数の極小値から最適なものを選ぶものである。グローバルな最適化方法としては、焼き鈍し法、遺伝的アルゴリズム等を用いることが好ましい。
【００５２】
ローカルな最適化方法とは、初期値の近くの極小値を最適と選ぶものである。ローカルな最適化方法としては、山登り法、準ニュートン法、共役傾斜法等を用いることが好ましい。
【００５３】
次に、メインルーチンに戻り、ステップ３で、第２の解析としての本解析のサブルーチンを行う（ＳＴ３）。
【００５４】
本解析のサブルーチンでは、図７に示すように、まず、ステップ３１で、第２のパラメータを設定する（ＳＴ３１）。本実施形態の本解析では、高さｄ、デューティ比ｆ１〜ｆ７（＝幅／Λ）及び下地層３ａの膜厚Ｄを第２のパラメータとする。
【００５５】
次に、ステップ３２で、予備解析によって求めた下地層３ａの膜厚Ｄａを本解析での中心値とし、第１の下地層の膜厚範囲よりも狭い第２の下地層の膜厚範囲を設定する（ＳＴ３２）。本実施形態では、第２の下地層の膜厚範囲を±１０ｎｍに設定する。
【００５６】
次に、ステップ３３で、遺伝的アルゴリズムにより第２の下地層の膜厚範囲で第２のパラメータフィッティングを行う（ＳＴ３３）。
【００５７】
なお、本実施形態では、第２のパラメータフィッティングは、グローバルな最適化方法だけでなく、ローカルな最適化方法で行ってもよい。ローカルな最適化方法としては、山登り法、準ニュートン法、共役傾斜法等を用いることが好ましい。また、グローバルな最適化方法としては、焼き鈍し法、遺伝的アルゴリズム等を用いることが好ましい。
【００５８】
次に、実施例について説明する。本実施例では、シミュレーションで格子部材３を作製し、該シミュレーションの格子部材３を正解の形状とする。正解形状はピッチΛに対して比例させた相似の形状を用いる。シミュレーションの解析値を測定データとみなして、予備解析をしない場合の寸法結果と予備解析をした場合の寸法結果とを、それぞれシミュレーションの格子部材３の寸法と比較する。
【００５９】
本実施例では、測定光の波長の最小値λmin＝２２０．２ｎｍとし、５０〜２５０ｎｍの範囲で１０ｎｍおきに格子ピッチΛを変化させて、微細形状の解析を行った。ただし、遺伝的アルゴリズムの探索方法で確率を用いているので、予備解析をしない場合でも確率的に正解に近いものを選ぶ場合があるため、解析結果のピッチは平均値を用いて、ピッチｐ以上（Λ＝ｐ〜２５０ｎｍ）の平均を平均ピッチｐに対応するものとして示している。
【００６０】
図９は、格子部３ｂの平均ピッチｐに対するデューティ比ｆを示すグラフである。
【００６１】
図９において、下方の横軸は、平均ピッチｐである。また、上方の横軸は、測定光の波長の最小値に対する平均ピッチｐである。さらに、縦軸は、図２に示した格子部３ｂのデューティ比ｆ１〜ｆ７の正解値との差の絶対値の７層の平均である。
【００６２】
グラフ中、正方形は予備解析なしの結果であり、予備解析なしの場合を直線近似したものが破線で示される。グラフ中、菱形は予備解析ありの結果であり、予備解析ありの場合を直線近似したものが実線で示される。また、一点鎖線は式（１）の境界値Λ＝ΛR1、二点鎖線は式（３）の境界値Λ＝ΛT1、一点二短鎖線は式（２）の境界値Λ＝λmin／｛ｎ1（１＋sinθmax）｝、点線は式（４）の境界値Λ＝λmin／（ｎ2＋ｎ1sinθmax）を表す。
【００６３】
このグラフでは、縦軸の格子部３ｂのデューティ比ｆ１〜ｆ７の正解値との差の絶対値の７層の平均が０に近づくほど、解析結果がよいということになる。グラフを見てわかるように、一点鎖線の右側では予備解析なしの方が良いときもあるが、一点鎖線と二点鎖線の間では予備解析ありの方が結果が良く、二点鎖線の左側では、平均ピッチｐが小さくなるほど、予備解析ありの方が結果がよい。一点鎖線の右側では透過，反射とも回折光の±１次光の少なくとも１つと０次光が存在するが、一点鎖線と二点鎖線の間では反射回折光は０次光のみとなり、二点鎖線の左側では透過，反射とも回折光が０次光のみとなり、後者になるほど０次光の特徴（パラメータが変化したときの図３のような分布の変化）が減っていくと推測される。そのため、予備解析なしでの解析が難しくなり、本願の予備解析が必須となる。
【００６４】
図１０は、格子部３ｂのピッチｐに対する格子高さｄを示すグラフである。
【００６５】
図１０において、下方の横軸は、平均ピッチｐである。また、上方の横軸は、測定光の波長の最小値に対する平均ピッチｐである。さらに、縦軸は、図２に示した格子部３ｂの格子高さｄの正解値との比である。
【００６６】
グラフ中、正方形は予備解析なしの結果であり、予備解析なしの場合を直線近似したものが破線で示される。グラフ中、菱形は予備解析ありの結果であり、予備解析ありの場合を直線近似したものが実線で示される。また、一点鎖線は式（１）の境界値Λ＝ΛR1、二点鎖線は式（３）の境界値Λ＝ΛT1、一点二短鎖線は式（２）の境界値Λ＝λmin／｛ｎ1（１＋sinθmax）｝、点線は式（４）の境界値Λ＝λmin／（ｎ2＋ｎ1sinθmax）を表す。
【００６７】
このグラフでは、縦軸の格子部３ｂの高さｄの正解値に対する比が１に近づくほど、解析結果がよいということになる。グラフを見てわかるように、二点鎖線の右側では予備解析ありの方が結果が良く、二点鎖線の左側では、平均ピッチｐが小さくなるほど、予備解析ありの方が結果がよい。
【００６８】
図１１は、格子部３ｂのピッチｐに対する下地層の膜厚Ｄを示すグラフである。
【００６９】
図１１において、下方の横軸は、平均ピッチｐである。また、上方の横軸は、測定光の波長の最小値に対する平均ピッチｐである。さらに、縦軸は、図１に示した格子部３ｂの下地層の膜厚Ｄの正解値との差である。
【００７０】
グラフ中、正方形は予備解析なしの結果であり、菱形は予備解析ありの結果である。また、一点鎖線は式（１）の境界値Λ＝ΛR1、二点鎖線は式（３）の境界値Λ＝ΛT1、一点二短鎖線は式（２）の境界値Λ＝λmin／｛ｎ1（１＋sinθmax）｝、点線は式（４）の境界値Λ＝λmin／（ｎ2＋ｎ1sinθmax）を表す。
【００７１】
このグラフでは、縦軸の格子部３ｂの下地層の膜厚Ｄの正解値との差が０に近づくほど、解析結果がよいということになる。グラフを見てわかるように、予備解析ありの方が結果がよい。
【００７２】
以上、微細形状解析方法をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１…微細形状部材
２…基板
３…格子部材
３ａ…下地層
３ｂ…格子部
１０…システムバス
１１…ＣＰＵ（Central Processing Unit）
１２…ＲＡＭ（Random Access Memory）
１３…ＲＯＭ（Read Only Memory）
１４…通信制御部
１５…入力制御部
１６…出力制御部
１７…外部記憶装置制御部
１８…入力部
１９…出力部
２０…外部記憶装置
【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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