(57)【要約】【課題】  本発明は、マイクロローディング効果によって発生するパターン変形等を適切に評価するパターン計測方法及び計測装置の提供を目的とする。【解決手段】  上記目的を達成するために本発明では、試料上に形成されたパターンの寸法を計測するパターンの計測方法、及び装置であって、基準パターンと当該基準パターンに隣接する複数の隣接パターンとの距離、或いは前記基準パターンの複数の方向の内径を計測し、前記基準パターンと隣接パターンとの複数の距離の計測結果、或いは前記基準パターンの複数方向の内径の計測結果を、前記基準パターンと隣接するパターンの距離、或いは前記基準パターンに対する隣接するパターンの方向に応じて分類するパターン計測方法、及び装置を提案する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームの照射に基づいて得られた検出信号に基づいて、試料上に形成されたパターンの寸法を計測するパターンの計測方法において、
前記試料上に形成された基準パターンと当該基準パターンに隣接する複数の隣接パターンとの距離、或いは前記基準パターンの複数の方向の内径を計測し、前記基準パターンと隣接パターンとの複数の距離の計測結果、或いは前記基準パターンの複数方向の内径の計測結果を、前記基準パターンと隣接するパターンの距離、或いは前記基準パターンに対する隣接するパターンの方向に応じて分類することを特徴とするパターンの計測方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記計測結果の分類は、前記基準パターンと隣接するパターンの距離が第１の距離のものと、前記基準パターンと隣接するパターンの距離が第２の距離のものにわけるものであることを特徴とするパターンの計測方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記分類された計測結果のそれぞれについて、統計処理を行うことを特徴とするパターンの計測方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記分類された第１の計測結果と第２の計測結果の差、或いは比を求めることを特徴とするパターンの計測方法。
【請求項５】
荷電粒子ビームの照射に基づいて得られた検出信号に基づいて、試料上に形成されたパターンの寸法を計測する演算装置を備えたパターン計測装置において、
前記演算装置は、前記試料上に形成された基準パターンと当該基準パターンに隣接する複数の隣接パターンとの距離、或いは前記基準パターンの複数の方向の内径を計測し、前記基準パターンと隣接パターンとの複数の距離の計測結果、或いは前記基準パターンの複数方向の内径の計測結果を、前記基準パターンと隣接するパターンの距離、或いは前記基準パターンに対する隣接するパターンの方向に応じて分類することを特徴とするパターン計測装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記演算装置は、前記基準パターンと隣接するパターンの距離が第１の距離のものと、前記基準パターンと隣接するパターンの距離が第２の距離のものとに分類することを特徴とするパターン計測装置。
【請求項７】
請求項５において、
前記演算装置は、前記分類された計測結果のそれぞれについて、統計処理を行うことを特徴とするパターンの計測装置。
【請求項８】
請求項５において、
前記演算装置は、前記分類された第１の計測結果と第２の計測結果の差、或いは比を求めることを特徴とするパターン計測装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記演算装置は、前記差或いは比の演算に基づいて、マイクロローディング効果の指標値を算出することを特徴とするパターン計測装置。
【請求項１０】
請求項８において、
前記演算装置は、前記差或いは比の演算値が所定の条件となるとき、マイクロローディング効果の影響によるパターン変形が発生している旨のアラートを発生することを特徴とするパターン計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンの計測方法及び計測装置に係り、特に、半導体製造工程におけるパターンの変形要因を評価する方法、及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パターンの寸法計測では、走査型電子顕微鏡により撮像された高解像度画像を基に、画像上のパターンエッジを検出し、そのエッジ座標から寸法計測を行う。計測対象パターンの形状は主にラインパターンやホールパターンであり、ラインパターンであれば、線幅やピッチ、ホールパターンであれば、その直径等が主な測定対象となる。
【０００３】
特許文献１には、走査電子顕微鏡によって得られた画像に基づいて、ホールパターンの形状評価を行う形状評価法が説明されている。特許文献１の開示によれば、ホールパターンの中心を基準として、極座標展開を行い、極座標展開画像上でパターン測定を行う手法が説明されている。また、特許文献２には基準パターンと計測対象パターンの対応点間の寸法を測定することによって、パターン形状の評価を行う手法が説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２７５４８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３７２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
昨今、半導体メモリ等の半導体デバイスの三次元構造化が進み、その中には試料面に対して垂直な方向に延びる柱状のパターンがある。柱状のパターンは電子顕微鏡画像で見るとホールパターンと同様に円形パターンに見える。一方、このようなピラー構造体は、ドライエッチング過程等において、マイクロローディング効果によって、パターンが変形することが明らかになってきた。このようなマイクロローディング効果の発生の程度を評価できれば、適切なパターン設計や製造条件の選択、或いはプロセス制御を行うことができるが、特許文献１、２はマイクロローディング効果を評価することを志向するものではなかった。
【０００６】
以下に、マイクロローディング効果によって発生するパターン変形等を適切に評価することを目的とするパターン計測方法及び計測装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための一態様として、荷電粒子ビームの照射に基づいて得られた検出信号に基づいて、試料上に形成されたパターンの寸法を計測するパターンの計測方法、及び装置であって、基準パターンと当該基準パターンに隣接する複数の隣接パターンとの距離、或いは前記基準パターンの複数の方向の内径を計測し、前記基準パターンと隣接パターンとの複数の距離の計測結果、或いは前記基準パターンの複数方向の内径の計測結果を、前記基準パターンと隣接するパターンの距離、或いは前記基準パターンに対する隣接するパターンの方向に応じて分類するパターン計測方法、及び装置を提案する。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、マイクロローディング効果によって発生するパターン変形等を適切に評価することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】半導体パターン評価装置の一例を示す図。
【図２】マイクロローディング効果を指標値化する工程を示すフローチャート。
【図３】基準パターンに隣接する周辺パターンと、基準パターンとの間の距離を計測する例を示す図。
【図４】基準パターンの上下左右方向に隣接する周辺パターンと、基準パターンとの間の距離を計測する例を示す図。
【図５】基準パターンの斜め方向に隣接する周辺パターンと、基準パターンとの間の距離を計測する例を示す図。
【図６】計測結果の数値の表示、ＭＡＰ表示、及びグラフ表示例を示す図。
【図７】基準パターンと周辺パターンとの間の距離の計測に基づいて、指標値を算出する工程を示すフローチャート。
【図８】計測方向の設定法の一例を示す図。
【図９】９つのピラー構造体を上方から撮像したＳＥＭ画像を示す図。
【図１０】基準パターンと周辺パターンとの間の寸法の計測に基づいて、マイクロローディング効果を指標値化する工程を示すフローチャート。
【図１１】基準パターンの内径計測を行う例を示す図。
【図１２】基準パターンの内径計測に基づいて、マイクロローディング効果を指標値化する工程を示すフローチャート。
【図１３】隣接パターンが存在する角度範囲と、隣接パターンが存在しない角度範囲を弁別する例を示す図。
【図１４】基準パターンの内径測定結果の極座標展開図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
半導体メモリの場合、データを蓄積する部分には、ＤＲＡＭではキャパシタ、ＦＬＡＳＨメモリでは絶縁物、ＦｅＲＡＭ（ＦＲＡＭ（登録商標））では強誘電体が使用され、それぞれ特徴ある断面構造をしている。
【００１１】
一方、次世代の半導体メモリのデータを蓄積する部分には、ＭＲＡＭ（ＳＴＴＲＡＭ）では磁性体、ＲｅＲＡＭでは金属膜を含む多層膜、ＰＲＡＭではカルコゲナイトが使われ、特に有望な、ＭＲＡＭ、ＲｅＲＡＭのデータの蓄積部分の断面構造は、円形のピラーのような形状となっている。このようなピラー構造を形成するドライエッチ過程において、マイクロローディング効果が加わり、ピラー構造体に歪みが発生することがある。この歪みはマスクパターンのピッチ、スペースの大きさ等に応じてその程度が変化する。また、マイクロローディング効果に基づく歪みは、ピラー型に限らず、ライン＆スペースやＶｉａにも発生する。
【００１２】
マイクロローディング効果によるパターン歪みは、主にリソグラフィー工程のレジストマスクへのパターンの焼き付け、或いはドライエッチング等のエッチング工程のパターンを形成する過程で発生するものである。例えば、パターン密度が粗な部分と密な部分とでは、エッチングレートが異なり、パターンが位置する環境に応じてパターンの形状が変化する。円形状のピラー構造体の場合、隣接するパターンが近い場合（パターン密度が密な場合）、エッチングレートが高くなり、隣接するパターンが遠い場合（パターン密度が粗な場合）、エッチングレートが低くなるため、方向によって隣接パターンの距離が異なると、パターンの方向に応じたエッチングレートの違いによって、パターンの輪郭形状が歪む場合がある。また、円形パターンの歪は、リソグラフィーでも見られ、近接効果によってもパターンが歪むことがある。
【００１３】
以下に説明する実施例では、マイクロローディング効果等を、適正に評価する方法、及び装置を説明する。
【００１４】
以下の実施例は例えば、円形パターンについて被計測画像を撮像する画像撮像ステップと、前記画像撮像ステップにて撮像された該被計測画像から、計測する円形パターンを選択する選択ステップと、選択ステップにて選択された円形パターンから、隣接する円形パターンの最小方向（角度）と最大方向（角度）を算出する算出ステップと、算出ステップで、算出した角度方向の寸法を計測する計測ステップと、計測ステップで、計測した値を用いて、比率を定量化する比率定量化ステップを含む計測方法、及び上記ステップで計測を実行する計測装置に関するものである。このような計測法によれば、円形パターンにおける円の歪の指標値化することが可能となる。
【実施例１】
【００１５】
本実施例に係る半導体パターン評価装置の構成例について、図１を用いて説明する。本実施例に係る半導体パターン評価装置における測長ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）１０１は、電子ビーム１０２を制御する照射光学系１０３と、試料から放出される２次電子１０４を検出する検出系にて構成される。試料である計測用ウェーハ１００を搬送するステージ１０５とロードロック室１０６で構成される。電子ビーム１０２は、出射する電子銃１０７と、電子ビーム１０２の経路上にある照射光学系１０３（コンデンサレンズ、対物可動絞り、アライメントコイル、スティグマコイル、偏向コイル、対物レンズ等で構成される。）を通り、照射位置ずれ、非点収差を補正、照射位置を制御し、集光されてステージ１０２上の計測用ウェーハ１００に照射される。
【００１６】
照射された計測用ウェーハ１００は、２次電子１０４を放出し、検出系を構成するＥ×Ｂ偏向器１０８より、２次電子１０４を検出系を構成する検出器１０９の方向に誘導する。曲げられた２次電子１０４は検出器１０９により検出する。検出された２次電子１０４はＡ／Ｄコンバータ１１１によりデジタル信号に変換され、メモリ１１３に画像として格納される。
【００１７】
画像処理部１１５では、メモリ１１２内に格納された画像及び制御端末１１６より入力された情報を用いてデータ記憶装置１１４に記憶されている計測手法ライブラリ（レシピ）から計測手法データを取出し、パターン寸法計測等を行う。                  
制御端末１１６（演算装置）はマウスやキーボード等の入力装置やモニタ等の表示装置を有する装置全体の制御端末であり、測長ＳＥＭ１０１全体を制御し、電子ビーム１０２の照射条件の調整やステージコントローラ１１６を制御しウェーハ上への照射位置等を統括し、かつ画像処理部１１５の処理方法の制御および処理画像の出力を行うことができる。なお、画像処理部１１５での処理は、予め記録媒体１１７に記録されている画像処理プログラムに従って制御される。また、記憶媒体には後述する計測を自動的に測長ＳＥＭに実行させる動作プログラム（レシピ）も記憶されており、制御端末１１６は、この動作プログラムによって測長ＳＥＭを制御する。
【００１８】
図２は、円形パターン歪み計測工程を示すフローチャートである。測長ＳＥＭ１０１で撮像した基準となるパターンと隣接するパターンが全て画像範囲に入るように測長ＳＥＭ画像取得を行う。最初に基準パターンは、隣接する周辺パターンが全て画像内にあるパターンを選択する基準パターンの設定２０２を行う。次に基準パターンと隣接する全ての周辺パターンの距離を測定する基準パターンと周辺パターンの距離測定２０３を行う。
【００１９】
次に計測した距離を距離別にグループ化する距離分別２０４を行い、同一距離のものの対角を結び、角度を算出する計測方向角度算出２０５を行う。次に測定方向角度算出２０５で、算出した方向に対して、それぞれ寸法計測２０６を行い、距離分別２０４でグループ化したものを平均化し、２グループならば、その比を計算するといった指標計算２０７を行い、数値の表示、ＭＡＰ化、グラフ化等の計測結果の表示２０８を行う。
【００２０】
図３、図４及び図５に、図２で示した計測フローを元に計測手法を説明する。測長ＳＥＭ画像取得２０１では、基準となる円形パターンと隣接する周辺の円形パターンを全て含むように測長ＳＥＭ画像３０１を取得する。次に基準パターンの設定２０２では、周辺パターン３０３が全部存在するような基準パターン３０２を決定する。
【００２１】
図３の場合、中心を基準パターン３０２とする。次に、基準パターンと周辺パターンの距離測定２０３では、基準パターン２０２と周辺パターン２０３との距離を計測し、距離分別２０４において距離３０４をグループ１と距離３０５とにグループ２とグループ化（分類）する。
【００２２】
次に計測方向角度算出２０５でグループ毎に計測方向を決定する。グループ１の計測方向を図４に示し、グループ２の計測方向を、図５を示す。図４では、パターンに対して、計測方向４０１となり、図５では、パターンに対して、計測方向５０１という設定になる。
【００２３】
次に寸法計測２０６では、計測方向に従って、グループ毎に寸法計測を行い、指標計算２０７では、グループ１の平均、グループ２の平均、グループ１の平均／グループ２の平均といった指標を計算する。例えば、グループ１とグループ２の除算結果と、予め記憶された設計データ等から求められるグループ１とグループ２の除算結果の理想値の乖離の程度（両者の比や差）に基づいて、真円度を求め、当該真円度を指標値とするようにしても良い。この場合、理想値との一致度が高い（両者の差がゼロ、或いは比率が１になる）場合、真円度が最も高いと言える。
【００２４】
計測結果の表示２０８では、図６に示すような数値の表示(ＣＳＶファイルやＴｘｔファイル出力例）、区間で色付けされたチップをＭＡＰ表示する例、区間で区切れたヒストグラムのグラフ例等を行う。 
【実施例２】
【００２５】
本実施例では、多数計測も行える装置例を説明する。本実施例に係る半導体パターン評価装置の構成例において、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。本実施例では、図２に示した円形パターンの歪み計測手法のフローの内、レシピ化して多数計測を行える装置例である。図７は、図２の示す円形パターンの歪み計測手法のフローの内、レシピ化出来る部分を示す。本装置では、制御端末１１６より入力された情報を用いてデータ記憶装置１１４に記憶されている計測手法ライブラリ（レシピ）から計測手法データを取出し、パターン寸法計測等を行なうことが出来る。レシピ作成には、レシピ化出来る部分において、事前にウエハを用いてレシピを作成する。
【００２６】
ここでは、測長ＳＥＭ画像取得２０１〜計測方向角度算出２０５及び指標計算２０７は同一機能のため、説明を省略する。計測ポイント設定７０１では、図８に示すように計測方向角度算出によって、計測方向８０１が決定されており、各パターンに対して、計測枠８０２を設定して計測ポイントにする。このような設定をライブラリ化し、レシピにして、計測するようにする。 
【実施例３】
【００２７】
次に、電子顕微鏡像の取得に基づいて、マイクロローディング効果を指標値化する他の例について説明する。図９は、ピラー構造体が配列された試料のＳＥＭ画像の一例を示す図である。この図では９つのピラー構造体を上方から撮像したＳＥＭ画像例を示している。マイクロローディング効果によるパターンの変化は、パターンが粗な部分に面するパターンエッジ部分（例えば部分９０１）に大きく発生し、パターンが密な部分に面するパターンエッジ部分（例えば部分９０２）に発生する可能性は低い。よって、粗な部分に面する部分の変形の程度と、密な部分に面する部分の変形の程度が定量化できれば、マイクロローディング効果によって発生するパターン変形を指標値化することができる。
【００２８】
本実施例では、隣接するパターン間の寸法測定に基づいて、マイクロローディング効果を定量化する手法について説明する。図１０は、撮像レシピに記憶された計測工程を示すフローチャートである。まず、実施例１と同様に撮像レシピ等に記憶された座標情報に基づいて、測定対象パターンを電子顕微鏡の視野に位置付け、ＳＥＭ画像を取得する（ステップ１００１）。次に、ＳＥＭ画像上で、測定基準となる１のパターン（ピラー状の構造体）９０３を選択する（ステップ１００２）。パターンの選択は、例えば図９に例示するようなＳＥＭ画像を表示装置に表示させ、ポインティングデバイス等で操作者に選択させるようにしても良いし、設計データ上で予めパターンを選択しておき、その設計データと選択データに基づいて生成された撮像レシピによる装置の制御によって自動的に見つけ出すようにしても良い。パターン選択に際し、複数配列されたピラー構造体の近傍にユニークなパターンが存在する場合には、そのパターン画像を予めテンプレートとして登録しておき、テンプレートマッチングを行うことによって、自動的に測定対象パターンを特定するようにしても良い。
【００２９】
次に、基準パターンに隣接するパターンの位置を特定する（ステップ１００３）。近隣パターンと基準パターンの理想的な位置関係は、設計データを参照すれば判るので、予め登録されている設計データを参照して、隣接パターンの位置を特定するようにしても良い。また、ＳＥＭ画像上のパターン認識によって、隣接するパターンの位置を特定するようにしても良い。この隣接パターンの位置特定は、後述する測定方向を定めるためのものであるため、実パターンの形成状態に応じて適切な測定方向を定めるためには、ＳＥＭ画像上のパターン認識に基づいて、パターン位置を特定することが望ましい。
【００３０】
次に、位置特定された隣接パターンと、基準パターン９０３との間の寸法測定を実行する（ステップ１００４）。この測定を行うに当たっては、例えば、基準パターンの中心（或いは重心）位置９０４と、隣接パターン９０５の中心（或いは重心）位置９０６の特定を行い、両者を結ぶ直線上にて、基準パターン９０３のエッジ９０７と、隣接パターン９０５のエッジ９０８との間の寸法測定を実行する。本実施例では、基準パターン９０３に隣接する８つの隣接パターンと、エッジ間寸法測定を実行する。寸法測定は、例えば中心位置間を結ぶ直線を含むように、測長カーソルを設定すると共に、その中の輝度変化信号（プロファイル波形）のピーク位置の特定を行うことによって、実行する。
【００３１】
次に、測長結果の分類を行う（ステップ１００５）。本実施例の場合、８つの測長結果が得られた状態にあるため、その測長結果を隣接パターンの位置（方向）、或いは測長結果に応じて分類を行う。図９の例の場合、測長結果を２種類に分類することができる。１つは基準パターン９０３に対し上下左右に位置するパターン（例えばパターン９０５）であり、他の１つは、基準パターンに対して斜め方向に位置するパターン（例えパターン９０９）である。分類は、例えば隣接パターンが基準パターン９０３の上下左右方向に位置するのか、斜め方向に位置するのかの位置情報、或いは測長結果の大きさに応じて実行する。位置情報に基づいて分類する場合には、例えば画像認識によって特定された位置情報等を用いて分類することが考えられる。また、測長結果の大きさに応じて分類を実行する場合、図９の例では大きく分けると２つの大きさ（測定結果）に分類することができため、閾値判定等によって、測定結果を２種に分類する。分類された測定結果は例えば、加算平均（統計処理）することによってノイズ等の影響を除去する。
【００３２】
次に、分類された測定結果に基づいて、マイクロローディング効果を定量化するための指標値を算出する（ステップ１００６）。上述したようにマイクロローディング効果は、パターンが粗な領域に面するエッジを大きく変形させるように作用する。よって、エッジ９０７とエッジ９０８との間の距離（第１の距離）に対し、エッジ９１０とエッジ９１１との間の距離（第２の距離）の基準値に対する減少量が大きければ、パターン密度が粗であるが故に、マイクロローディング効果によるパターン変形（パターンの減少）が発生していると推定することができる。よって、設計データ等から求められる基準値と、実測値との差分、或いは比を求め、例えば第１の距離に関する差分値より、第２の距離に関する差分値の方が大きい場合（減少量が大きい場合）、或いはその乖離の程度が所定値以上である場合に、マイクロローディング効果の影響が大きい旨の警報を発生する（ステップ１００７）ことによって、操作者はマイクロローディング効果によるパターン変形が発生している可能性を知ることができる。また、単に指標値を出力するだけでも、マイクロローディング効果の定量的な評価を行うことができる。
【実施例４】
【００３３】
実施例３では、基準パターンと隣接パターン間の寸法測定に基づいて、マイクロローディング効果の指標値を求める例について説明したが、本実施例では基準パターンの直径、或いは半径評価に基づいて、マイクロローディング効果の指標値を求める例について説明する。図１１は、基準パターン９０３内の半径方向に複数の測定ポイント（例えば１°単位で３６０°方向に測長）を設定し、その中からマイクロローディング効果を評価するための測定方向を分類して、評価する例を説明する図である。図１２は、計測工程を示すフローチャートである。ＳＥＭ画像を取得し、基準パターンを選択するところまでは、図１０に例示したフローチャートと同じであるが、図１２に例示するフローチャートではまず複数の半径方向への寸法測定（ステップ１２０３）を行った後、マイクロローディング効果を定量化するための測定結果を選択している。より具体的には、複数方向への寸法測定を実施した後、隣接するパターンの位置を特定（ステップ１２０４）して、複数方向への寸法測定結果の中から隣接パターン方向の測定結果を抽出（分類）している（ステップ１２０５）図１１の例では、測定位置１１０１が隣接パターン９０５に対応する測定位置として抽出されている。また、測定位置１１０２が隣接パターン９０９に対応する測定位置として選択されている。
【００３４】
以上のようにして抽出された測定結果を更に測定方向、或いは測定結果に応じて更に２種のグループに分類し、指標値を算出する（ステップ１２０６）。基準パターンの内径（直径、或いは半径）を測定対象とする場合、パターンが粗な方向と密な方向の寸法比や寸法差を求めることによって、マイクロローディング効果の指標値とすることができる。例えば密な方向と粗な方向の寸法差がゼロ、或いはゼロに近いのであれば、マイクロローディング効果による部分的なパターン変形がないと判断できる。反対にその差が大きい場合には、マイクロローディング効果によるパターンの部分的な変形が大きいと判断できる。
【００３５】
このような指標値の出力（ステップ１２０７）を確認することによって、操作者はマイクロローディング効果を定量評価することが可能となる。
【実施例５】
【００３６】
これまで説明した実施例では、基準パターン９０３に隣接する全ての隣接パターンの方向を特定した上で、指標値を求める例について説明したが、図１３に例示する本実施例では、基準パターン９０３から所定の距離範囲１３０１内に、隣接パターンが存在しない場合には、その方向にはパターンがない（マイクロローディング効果が変わらない）と見做して、その方向範囲１３０２の測定結果１３０３を求める例を説明する。所定の距離範囲１３０１内に、隣接パターンが存在する場合にはその方向領域１３０４の測定結果１３０５を求め、当該測定結果と測定結果１３０３との差、或いは比に基づいて、指標値を求めるようにしても良い。
【実施例６】
【００３７】
図１４は基準パターン９０３の中心とエッジ間の距離を、３６０°方向に測定した結果を極座標展開表示した例を示す図である。このようなグラフは電子顕微鏡に接続された表示装置等に表示される。図１４の例では、例えば１°単位で行った寸法測定を１０°単位で加算平均を行い、その結果をグラフ化している。図１４の例では、０°、９０°、１８０°、３６０°の半径値が大きく、逆に４５°、１３５°、２２５°、３１５°を中心とした角度範囲の半径値が小さくなっている様子を示している。これは基準パターン９０３の上下左右方向（０°、９０°、１８０°、３６０°方向）には隣接パターンが近接して配置されているのに対し、斜め方向（４５°、１３５°、２２５°、３１５°方向）には近くにパターンが存在せず、マイクロローディング効果によって、その方向の基準パターン９０３のエッジが後退（変形）している様子を示している。更に、図１４に例示するグラフには、隣接パターンのエッジ位置情報１４０１が重畳表示されている。このように、基準パターンの形状情報だけではなく、隣接パターンの位置情報をも併せて表示することによって、隣接パターンの位置とマイクロローディング効果の関係を視覚化することが可能となる。また、隣接パターンの位置情報の代わりに、特定の角度範囲にパターンが存在するか否かを表示することによっても、隣接パターンの存在とマイクロローディング効果との関係の把握が可能となる。
【００３８】
更に、極座標展開表示をしなくても、例えばパターンが近接した位置にある角度範囲の半径値の加算平均値と、パターンがない、或いはパターンが離れた位置にある角度範囲の２つの基準パターンの半径の加算平均値を併せて表示することによっても、マイクロローディング効果を視認することができる。
【００３９】
また、円形のピラー構造体は周期的に連続的に配置されているため、マイクロローディング効果によるパターンの変形があると、極座標展開画像上では、パターンの半径が周期的に変化する。この変化はパターンの配列条件に依存するため、例えば半径値の取得に基づく測定結果波形の周波数解析を行い、特定の周波数波形であって、波高が所定値以上の測定結果波形が検出されたときに、マイクロローディング効果によるパターン変形があることを示すアラートを出すようにしても良い。更に、予め信号波形を記憶し、フィッティング等によって、特定の信号波形の有無を検出するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４０】
１０１…測長ＳＥＭ、１０２…電子ビーム、１０３…照射光学系、１０４…２次電子、１０５…ステージ、１０６…ロードロック室、１０７…電子銃、１０８…Ｅ×Ｂ偏向器、１０９…検出器、１１１…Ａ／Ｄコンバータ、１１２…メモリ、１１３…ＣＰＵ、１１４…データ記憶装置、１１５…画像処理部、１１６…制御端末、１１７…記憶装置、１１８…ステージコントローラ
【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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