[发明专利]图案测量装置以及图案测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测长装置以及测长方法，尤其涉及一种电子显微镜图像的解析技术。

背景技术

半导体设备持续急剧的微细化，从2000年初达到纳米级。在生产半导体设备时，为了提高产品的成品率，使用以C D-S E M(Critical dimension Scanning Electron Microscope，测长扫描型电子显微镜)为代表的各种测量装置，测量电路图案的尺寸、形状，确认与电路图案的掩模边缘数据的差异同时进行制造。尤其，在将电路图案的光掩模向晶片转印的工序(光刻工序)中，高精度地测量微细的电路图案的形状是重要的。

在光刻工序中，为了按照电路图案的掩模边缘数据制作纳米级的电路图案，需要考虑光接近效应(光的衍射现象的影响)。在图1A左部所示的单纯的掩模形状101中，由于光接近效应，例如图1A右部所示，在转印到晶片上的电路图案的形状102与掩模形状101的边缘部的形状103之间，产生大的差异。进而，拐角部的形状104成为带有圆角的形状，在E O L(End-of-Line，线端)中存在容易产生后退的倾向。因此，为了成为图1B右部所示的希望图案形状106，导入使图1B左部所示的光掩模的形状如图案形状105那样变化的处理(O P C：Optical Proximity Correction)。O P C是一种通过配线宽度的调整、或对E O L、拐角等赋予修正图案，由此修正转印图案的形状的光刻的析像度提高技术。

在将O P C适用于光掩模时，需要推断转印模型的参数。根据公知文献1(K.L，“Optical Proximity Corre ction for Current and Future No des，”S P I E advanced lithography short course，SC990，2010.)以及公知文献2(S.Shen，et al.，“OPC model calib ration based on circle-sampling theorem，”I E E E Solid-State and I ntegrated Circuit Technology，2006.)，一般而言，由于抗蚀剂等的影响，在光学模型与实际曝光的图案上产生差异。因此，基于通过C D-S E M得到的转印图案的测长结果，进行转印模型的参数调整。根据公知文献2，该一系列的处理被称为O P C model calibration。

现在，作为新的O P C model calibration手法之一，期待实现一种对电路图案的直线部分使用C D-S E M的C D值，而对除此以外的部分使用S E M轮廓线的二维位置坐标作为calibration数据的手法(以后，将该手法称为contour-based calibration)。根据公知文献3(P.F ilitchkin，et al.，“Contour qualit y assessment for O P C model cali bration，”Proceedings of S P I E，V ol.7272，pp.72722Q1-7，2009.)以及公知文献4(T.Shi bahara，et al.，“C D-gap-free Contou r Extraction Technique for O P C Model Calibration，”Proceedings o f S P I E，Vol.7971，2011.)，为了进行contour-based calibration，需要测量与一直以来的C D测长值之间的差异(以后，将该差异称为C D-gap)少的S E M轮廓线。

进而，在O P C model calibration中，由于calibration数据的解析需要大量时间，因此，需要通过以适当间隔对S E M轮廓线的二维位置坐标值取样，减少数据量，由此实现calibration时间的缩短。但是，即使在进行这种数据量的削减处理的情况下，在O P C model calibration上，仍存在通过高性能计算机也需要数日的处理时间的问题。

另外，假如若想要使用所有的S E M轮廓线数据来进行O P C model calibration，则有时根据计算机性能的不同，在主存储装置无法存储大量计算数据，无法进行处理。不管是哪种问题，为了进行contour-based calibration，都需要减少S E M轮廓线的数据量。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2008-164593号公报