TWI910791B - 具有檢查計測模型之掃描型電子顯微鏡及檢查計測模型之修正方法 - Google Patents

Abstract

提供一種具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡及檢查計測模型之修正方法，可令使用者認知到檢查或計測結果的可靠性的降低，同時可有效率地進行調整。具有檢查計測模型之掃描型電子顯微鏡，具備：特徵量解析部，其輸入所檢查或計測的樣品的電子顯微鏡影像或波形並求出第1特徵量，同時輸入校正用樣本的電子顯微鏡像或波形並求出第2特徵量；學習部，其基於前述第2特徵量，利用學習而生成檢查計測模型；以及校正部，其基於前述第1特徵量與前述檢查計測模型，將前述第1特徵量與既定的校正範圍進行比較，在前述第1特徵量脫離前述校正範圍的情況下，發出警報。

Description

具有檢查計測模型之掃描型電子顯微鏡及檢查計測模型之修正方法

本發明，有關掃描型電子顯微鏡，尤其有關具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡及檢查計測模型之修正方法。

本技術領域的先前技術方面，已知專利文獻1。於專利文獻1，已記載一種影像處理系統，將帶電粒子束裝置所具有的檢測器的檢測可能範圍預先儲存於記憶裝置，使用該檢測可能範圍而生成3維形狀圖案的模擬影像，預先學習該模擬影像與3維形狀圖案之間的關係。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開2022-29505號公報

[發明所欲解決之問題] 　　於專利文獻1，已有記載關於推定3維形狀的影像處理，已記載使用3維形狀為已知的校正圖案的影像而反映於3維形狀的輸出。然而，在專利文獻1，存在以下情況：無法檢測出作為計測對象的實際樣本的特徵是否脫離了校正範圍，在無法進行正確的校正之下，在3維形狀的輸出方面產生誤差。

於是，本發明，提供一種具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡及檢查計測模型之修正方法，可令使用者認知到檢查或計測結果的可靠性的降低，同時可有效率地進行調整。 [解決問題之技術手段]

為了解決上述課題，本發明所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡，具備：特徵量解析部，其輸入所檢查或計測的樣品的電子顯微鏡影像或波形並求出第1特徵量，同時輸入校正用樣本的電子顯微鏡像或波形並求出第2特徵量；學習部，其基於前述第2特徵量，利用學習而生成檢查計測模型；以及校正部，其基於前述第1特徵量與前述檢查計測模型，將前述第1特徵量與既定的校正範圍進行比較，在前述第1特徵量脫離前述校正範圍的情況下，發出警報。

此外，本發明所關聯的檢查計測模型的修正方法，具有以下步驟：特徵量解析部，輸入所檢查或計測的樣品的電子顯微鏡影像或波形並求出第1特徵量，同時輸入校正用樣本的電子顯微鏡像或波形並求出第2特徵量；學習部，基於前述第2特徵量，利用學習而生成檢查計測模型；以及校正部，以前述檢查計測模型的輸出一致於前述第2特徵量的方式進行校正，修正前述檢查計測模型。 [發明功效]

依本發明時，可提供一種具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡及檢查計測模型之修正方法，可令使用者認知到檢查或計測結果的可靠性的降低，同時可有效率地進行調整。 　　上述以外的課題、構成及功效，利用以下的實施方式的說明而闡明。

針對實施方式，參照圖式進行說明。另外，在以下說明的實施方式不限定於申請專利範圍的發明，此外在實施方式之中所說明的諸要素及其組合的全部不見得為發明的解決手段所必須。 　　以下，使用圖式針對本發明的實施例進行說明。 [實施例1]

圖1，為本發明的實施例1所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡的整體示意構成圖。如示於圖1，具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡1，具備掃描型電子顯微鏡100、控制裝置120、電源裝置121、電源裝置122及計算機200。

掃描型電子顯微鏡100，對樣品108照射電子束(電子束)103。掃描型電子顯微鏡100，輸出基於電子束103的照射而獲得的檢測訊號。具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡1，具備為了基於來自掃描型電子顯微鏡100的檢測訊號而形成訊號波形、影像所需的構成要素。首先，參照圖1，具體地論述掃描型電子顯微鏡100的一例。

從電子源101被利用引出電極102而引出的電子束103，被利用未圖示的加速電極而加速。所加速的電子束103，被利用為聚焦透鏡的一形態的聚焦透鏡104而縮聚。所縮聚的電子束103，利用掃描電極105，將樣品108上一維或二維地進行掃描。電子束103，被利用對在樣品台109內所設置的電極所施加的負電壓(retarding voltage)而減速，同時被利用接物鏡106的透鏡效應而聚焦，照射於樣品108上。

電子束103，被照射於樣品108時，從所照射之處(照射部位)，散射至樣品108的內部，作為如二次電子(Secondary Electron：SE)及背向散射電子(Backscattered Electron：BSE)的電子110而被放出。此所放出的電子110，因基於對樣品108所施加的負電壓(retarding voltage)之加速作用，被加速於電子源101的方向，衝撞於轉換電極112，予以產生二次電子111。從轉換電極112所放出的二次電子111，被利用檢測器113而捕捉，檢測訊號(檢測器113的輸出)因所捕捉的二次電子111的量而產生變化。

從檢測器113輸出的檢測訊號，被利用控制裝置120，供應至計算機200。計算機200，具有後述的顯示裝置。於此顯示裝置所顯示的影像的亮度，因檢測訊號而變化。亦即，利用檢測器113而捕捉到的電子的量(電子量)，以亮度的方式，在顯示裝置被顯示。 　　例如，於顯示裝置，在顯示二維影像的情況下，在供應至掃描電極105的偏轉訊號與從檢測器113輸出的檢測訊號之間取得同步，以偏轉訊號進行了掃描的掃描區域中的影像的亮度被顯示於顯示裝置。

此外，示於圖1的掃描型電子顯微鏡100方面，雖無特別限制，惟具備使電子束103的掃描區域進行移動的未圖示的偏轉器。此偏轉器，用於將存在於不同的位置的相同形狀的圖案的影像等顯示於顯示裝置上。此偏轉器，亦稱為影像位移偏轉器，可在不進行利用使樣品108移動的樣品台(例如，樣品台)109所為的樣品108的移動等之下，進行掃描型電子顯微鏡100的視野(Field of View：FOV)位置的移動。亦可作成為，使影像位移偏轉器與掃描電極105為共通的偏轉器，將影像位移用的訊號與偏轉訊號進行重疊，供應至偏轉器。

來自掃描型電子顯微鏡100的檢測訊號(影像、亮度分布、亮度等)，經由控制裝置120而供應至計算機200。計算機200，基於所供應的檢測訊號，計算和檢查或計測對象的注目形狀的形狀的變化關聯之值，將該計算值輸出1個以上。另外，計算機200，亦可作成為和掃描型電子顯微鏡100一體。

控制裝置120，依來自計算機200的指示，對電源裝置121及122進行控制。對電源裝置122進行控制，使得施加於引出電極102及加速電極(未圖示的)的電壓發生變化。同樣地，對電源裝置121進行控制，使得施加於樣品108的電壓(retarding voltage)發生變化。再者，控制裝置120，依來自計算機200的指示，對供應至掃描電極105的偏轉訊號進行控制，對供應至接物鏡106的訊號進行控制。再者，控制裝置120，如上述，將從檢測器113輸出的檢測訊號，往計算機200進行供應。

＜計算機的構成＞ 　　接著，針對構成本實施例所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡1的計算機200，利用圖式進行說明。圖2，為示於圖1的計算機的功能方塊圖。 　　如示於圖2，構成本實施例所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡1的計算機200，具有疑似SEM波形計算部201、特徵量解析部202、學習部203、校正部204、計測部205、記憶部206、通訊I/F207、輸出入I/F208、記憶媒體223及檢查計測模型230，此等被經由內部匯流排209而相互連接。此外，經由輸出入I/F208，輸出入裝置221及顯示裝置222被連接。此處，疑似SEM波形計算部201、特徵量解析部202、學習部203、校正部204及計測部205構成處理部，例如以未圖示的CPU等處理器、儲存各種程式的ROM、暫時地儲存運算過程的資料的RAM、外部記憶裝置等記憶裝置而實現，同時CPU等處理器讀取並執行儲存於ROM的各種程式，將為執行結果的運算結果經由RAM、外部記憶裝置或網路連接等而儲存於雲端儲存。

輸出入裝置221，例如為滑鼠、鍵盤等，用於令使用者對處理部輸入資料、指示等。顯示裝置222，用於顯示利用處理部而求出的資料等。此外，記憶部206，用於在處理部執行程式之際儲存資料等。處理部，讀取並執行儲存於記憶媒體223的程式。圖3，為針對儲存在示於圖2的記憶媒體中的程式進行繪示的圖。記憶媒體223，將疑似SEM波形計算程式211、特徵量解析程式212、學習程式213、校正程式214及計測程式215，儲存於既定的區域。

疑似SEM(Scanning Electron Microscope：掃描電子顯微鏡)波形計算部201，經由內部匯流排209對記憶媒體223進行存取，讀取並執行疑似SEM波形計算程式211。疑似SEM波形計算部201，例如包含圖案形狀與材料的資訊、加速電壓等入射電子的資訊、檢測器的配置、檢測能量濾波器的資訊，以模擬模型為輸入，例如利用蒙地卡羅計算，輸出疑似SEM影像或波形。關於模擬模型的形狀、疑似SEM影像、波形，在圖6的說明時詳述。

特徵量解析部202，經由內部匯流排209，對記憶媒體223進行存取，讀取並執行特徵量解析程式212。特徵量解析部202，以掃描型電子顯微鏡100所攝像的SEM影像、波形，或以疑似SEM波形計算部201所生成的影像波形經由內部匯流排209作為輸入，輸出影像、波形的特徵量fi(i=1～n)。特徵量fi，例如為捕捉了影像的最大亮度、波形的峰值亮度、峰值的寬度等波形的特徵之值。

學習部203，經由內部匯流排209，對記憶媒體223進行存取，讀取並執行學習程式213。學習部203，例如將用於疑似SEM波形計算部201的計算的圖案形狀，以及將針對疑似SEM波形計算部201的輸出以特徵量解析部202進行解析而獲得的特徵量fi，經由內部匯流排209而輸入。並且，以特徵量fi為輸入，利用學習而生成以圖案形狀的尺寸為輸出的檢查計測模型230，例如儲存於記錄媒體(未圖示)。另外，亦可構成為將檢查計測模型230儲存於記憶媒體223。

校正部204，經由內部匯流排209，對記憶媒體223進行存取，讀取並執行校正程式214。校正部204，將以特徵量解析部202對以掃描型電子顯微鏡100對圖案形狀的尺寸為已知的校正用樣本進行了攝像的SEM影像、波形進行解析而獲得的特徵量fi，將校正用樣本的圖案形狀的尺寸，以及將檢查計測模型230經由內部匯流排209而輸入。並且，以檢查計測模型230的輸出與校正用樣本的圖案形狀的尺寸成為一致的方式，進行校正，進行檢查計測模型230的修正。校正的詳細，在圖9的說明時詳述。

計測部205，經由內部匯流排209，對記憶媒體223進行存取，讀取並執行計測程式215。計測部205，以檢查計測模型230，以及以將針對欲檢查或計測的樣品108(圖1)以掃描型電子顯微鏡100進行了攝像的SEM影像、波形以特徵量解析部202進行解析而獲得的特徵量fi，作為輸入，輸出樣品108(圖1)的尺寸。

亦可構成為，將此等疑似SEM波形計算部201、特徵量解析部202、學習部203、校正部204及計測部205的整體或其一部分以和計算機200不同的計算機進行實施，將結果輸出至計算機200。

＜檢查計測模型作成(學習與校正)的流程＞ 　　圖4，為針對利用本實施例所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡所為的檢查計測模型作成(學習與修正)的動作進行繪示的流程圖。 　　如示於圖4，在步驟S301，經由構成計算機200的輸出入裝置221而輸入模擬模型及尺寸參數。輸出入裝置221，將經由輸出入I/F208及內部匯流排209所輸入的模擬模型及尺寸參數往疑似SEM波形計算部201轉送。 　　在步驟S302，構成計算機200的疑似SEM波形計算部201，依由輸出入裝置221所轉送的模擬模型及尺寸參數，執行模擬，生成疑似SEM影像。疑似SEM波形計算部201，經由內部匯流排209將所生成的疑似SEM影像往特徵量解析部202轉送。 　　在步驟S303，構成計算機200的特徵量解析部202，針對由疑似SEM波形計算部201所轉送的疑似SEM影像的特徵量進行解析。特徵量解析部202，經由內部匯流排209將所解析的特徵量fi與尺寸參數往學習部203轉送。 　　在步驟S304，構成計算機200的學習部203，作成以經由內部匯流排209所轉送的特徵量fi與尺寸參數為組的學習資料。 　　在步驟S305，學習部203，基於學習資料，利用學習而作成檢查計測模型230。將步驟S302～S305的步驟統稱為學習步驟(S311)。

一旦在步驟S306取得實際樣本，在S307，以掃描型電子顯微鏡100進行攝像。此處，實際樣本的尺寸為不明的情況下，以截面TEM(Transmission Electron Microscopy：穿透式電子顯微鏡)等其他的裝置而取得尺寸的基準真相(ground truth)值(步驟S308)。實際樣本的尺寸為已知的情況、使用設計資訊作為基準真相值的情況下，步驟S308可省略。 　　將基於步驟S307的利用掃描型電子顯微鏡100所為的攝像結果，由控制裝置120經由通訊I/F207而輸入。通訊I/F207，經由內部匯流排209將以掃描型電子顯微鏡100所為的攝像結果往特徵量解析部202轉送。特徵量解析部202，經由內部匯流排209將進行了特徵量解析的結果往校正部204轉送。 　　在步驟S309，校正部204，將由特徵量解析部202所轉送的進行了特徵量解析的結果輸入至檢查計測模型230而獲得的尺寸，以及將尺寸的基準真相值進行比較，從而修正檢查計測模型。之後，校正部204，將修正後的檢查計測模型230與校正範圍330輸出。將步驟S306～S309統稱為校正步驟(步驟S310)。

＜計測的流程＞ 　　圖5，為針對利用本實施例所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡所為的計測的動作進行繪示的流程圖。利用在檢查計測模型作成的流程所作成的檢查計測模型230與校正範圍330，掃描型電子顯微鏡100進行計測。

如示於圖5，在步驟S401，掃描型電子顯微鏡100，對於應檢查或計測的樣品108(圖1)進行攝像。 　　在步驟S402，特徵量解析部202，經由控制裝置120及通訊I/F207以及內部匯流排209而輸入所攝像的SEM影像、波形，進行特徵量解析。 　　之後，在步驟S403，利用特徵量解析部202所為的特徵量解析結果，被經由內部匯流排209而轉送至計測部205，計測部205輸出計測值。 　　之後，在步驟S404，校正部204，把將特徵量解析結果輸入至檢查計測模型230而獲得的計測值或特徵量解析結果，以及把校正範圍330進行比較，判斷是否脫離校正範圍330。另外，關於校正範圍330的詳細，後述之。判斷的結果，脫離校正範圍330的情況下，發出警報(步驟S405)，促使調整(步驟S406)。另外，調整(步驟S406)，表示使用在發出警報時的應檢查或計測的樣品108(圖1)而再度執行校正步驟(步驟S310)。另一方面，未脫離的情況下，顯示在校正範圍內(步驟S407)。 ＜樣本、SEM影像、分布、特徵量之例＞ 　　接著，針對形成於樣品108的圖案形狀之例，以及針對在將該圖案形狀以掃描型電子顯微鏡100進行了攝像(觀察)之際所獲得的電子顯微鏡影像之例，利用圖式進行說明。 　　圖6，為針對形成於樣品的圖案形狀與該電子顯微鏡影像進行繪示的圖。此處，圖6的左上圖，示出圖案形狀的斜視圖，圖6的右上圖，示出電子顯微鏡影像。圖6的左下圖，示出在圖6的左上圖所示的圖案形狀的截面圖；圖6的右下圖，為針對在圖6的右上圖所示的電子顯微鏡影像中的亮度分布(依座標變化之亮度的變化)進行繪示的圖。

此處，樣品108方面，以用於半導體裝置的製造的半導體晶圓為一例進行說明。為半導體晶圓，故樣品108的材料為矽(Si)。將樣品108進行蝕刻，從而形成如示於圖6的左上圖的圖案形狀500。此處，圖案形狀500的圖案方面，以具有內凹形狀的L/S(Line and Space：線及間隔)為一例進行說明。

於圖6的左上圖，UP表示圖案形狀500的線(Line)L的主面(第1表面)，SD表示線L之側壁(第2表面)。此外，DW，表示和主面UP相向的樣品108的背面。 　　圖6的右上圖的電子束顯微鏡影像510，為從樣品108的垂直上方利用掃描型電子顯微鏡100所攝像的影像。亦即，從主面UP的垂直上方朝向樣品108將電子束103進行照射從而攝像的影像，為電子顯微鏡影像510。

圖6的左下圖，示出在示於圖6的左上圖中的圖案形狀500中在截面位置501的圖案形狀500的截面502。此外，圖6的右下圖，示出在示於圖6的右上圖的電子顯微鏡影像510中在截面位置511的亮度分布512。 　　特徵量fi，例如為在圖案頂部503的圖案頂部亮度513、為圖案邊緣504附近的亮度之峰值亮度514、分布的寬515等。

＜學習與校正的詳細＞ 　　接著，針對學習與校正的詳細進行說明。 　　圖7，為針對供於作成學習資料用的尺寸參數進行繪示的圖。以尺寸A與尺寸B的比量產時的尺寸變動範圍的想定區域601大的區域，準備尺寸參數集602。此處，圖示準備6×5=30個的尺寸參數集602的一例。雖為了圖示而僅顯示尺寸A與尺寸B，惟有時亦予以變動其他的尺寸而準備更多的尺寸參數集602。此外，有時亦在參數空間中非等間隔地準備尺寸參數集602。此處，將學習資料的尺寸參數的範圍稱為學習範圍603。另外，圖7中的尺寸A與尺寸B，例如尺寸A為圖案的高度，尺寸B為圖案頂部的寬度。然而，不限於此。

將使用圖7的尺寸參數集602而生成疑似SEM影像並進行了特徵量解析的結果之例，示於圖8。如示於圖8，對應於尺寸參數集602而獲得特徵量資料集702。此時，將在特徵量空間的最外點進行了連接的內部的區域稱為學習範圍703。 　　學習，例如利用特徵量fi的線形或非線形迴歸而進行。此時，檢查計測模型230，例如如以下的式(1)般，以加權的特徵量的非線形組合而表示。

　　此時，n為特徵量的數，a₀，a_ij為係數(一定值)，f_i ^j為特徵量，N為考慮的非線形組合的次數。將n=3、N=1時之例示於以下的式(2)，將n=2、N=2時之例示於以下的式(3)。另外，亦可代替式(1)而以更複雜的多項式而表現，亦可使用採用了不以數式而表現的例如深層學習模型的手法。

　　針對校正之例，利用圖9進行說明。為了簡單化，示出式(2)的線形組合的數式下的一例。假設構成計算機200的學習部203(圖2)已將學習資料801進行學習，已獲得檢查計測模型801。使計測了校正用樣本時的推定值p與尺寸A的基準真相值的繪圖為繪圖803。在圖9的左圖，保持直線的傾斜僅修正偏移，獲得修正後的檢查計測模型804。在圖9的右圖，修正直線的傾斜與偏移，獲得修正後的檢查計測模型805。此處，雖示出線形組合的簡單的情況，雖如此般稱為根據校正樣本的實測資料與基準真相值而對檢查計測模型進行修正(有時亦稱為校正)，惟除針對檢查計測模型進行修正以外，亦可進行將特徵量fi以任意函數轉換為特報量fi’的修正。一般而言要進行高次的修正，需要更多的校正樣本的計測資料。

針對和校正時同時作成的校正範圍進行說明。圖10，為針對以特徵量空間而表現的校正範圍的一例進行繪示的圖。圖10的左圖，示出以在針對校正樣本進行了計測之際的各特徵量fi的範圍901為校正範圍之例。圖10的右圖，為從針對校正樣本進行了計測之際的複數個特徵量間的存在範圍以複數特徵量的關係性而定義校正範圍902之例。另外，圖10的右圖雖為了圖示而作成為2維圖形，惟亦能以高次的多維空間定義校正範圍902。此外，不僅將校正範圍以特徵量空間進行定義，亦能以尺寸的值進行定義。圖11的左圖，為以校正樣本的基準真相尺寸的最大值與最小值而定義計測值p的校正範圍1001之例。再者，如圖11的右圖，亦能以複數個尺寸(pi與pj)而定義校正範圍1002。另外，圖11的右圖雖為了圖示而作成為2維圖形，惟亦能以高次的多維空間定義校正範圍。

＜關於在計測的校正範圍脫離＞ 　　圖12，為關於校正範圍的脫離的說明圖。此處，使用圖10的右圖、圖11的右圖的校正範圍902與校正範圍1002進行說明。脫離校正範圍，表示從對應檢查或計測的樣品108進行了攝像的影像所求出的特徵量f、推定值p在校正範圍902、校正範圍1002外。在圖12，計測資料1101、計測資料1111脫離校正範圍(902、1002)，計測資料1102與計測資料1112未脫離校正範圍(902、1002)。

迄今，為了說明的簡略化，進行了校正範圍的脫離的說明，惟有時對樣品108進行計測而獲得的資料不僅校正範圍而亦脫離學習範圍，此情況下產生比校正範圍的脫離大的計測誤差的可能性高。在以下，針對學習範圍的脫離進行說明，示出在最後包含了學習範圍的脫離的流程圖。

＜關於在計測的學習範圍的脫離＞ 　　圖13，為針對校正範圍902與學習範圍703的關係進行繪示的圖。在校正時所取得的資料超過學習範圍703的情況下，需要複查步驟S301(圖4)的尺寸參數而再度執行學習步驟S311(圖4)，故計測時，校正範圍902內包於學習範圍703中。

於圖14，示出有關學習範圍703的脫離的說明圖。脫離學習範圍703，表示從針對應檢查或計測的樣品108進行了攝像的影像所求出的特徵量f、推定值p在學習範圍703及/或學習範圍603(圖7)外。在圖14，計測資料1301脫離學習範圍703，計測資料1302脫離校正範圍902，學習範圍703未脫離。計測資料1303未脫離校正範圍902及學習範圍703。

＜考慮了學習範圍的脫離的情況下的檢查計測模型作成(學習與校正)的流程＞ 　　圖15，為針對利用本實施例所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡所為的考慮了學習範圍的脫離的情況下的檢查計測模型作成的流程圖。此處，僅說明和圖4的不同部分。構成計算機200的學習部203(圖2)，在學習資料作成時步驟S304後，和步驟S305並行，進行學習範圍作成(步驟S1401)，作成學習範圍1401。包含步驟S302～S305與步驟S1401，稱為學習步驟S1402。

＜考慮了學習範圍的脫離的情況下的計測流程＞ 　　圖16，為利用本實施例所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡所為的考慮了學習範圍的脫離的情況下的計測流程圖。此處，僅說明和圖5的不同部分。校正部204判斷是否脫離校正範圍330(步驟S404)，判斷為已脫離的情況下，進一步判斷是否脫離學習範圍1401(步驟S1501)，未脫離的情況下，發出已脫離校正範圍330的警報(步驟S405)，促使調整(步驟S406)。另一方面，已脫離學習範圍1401的情況下，發出已脫離學習範圍1401的警報(S1502)，促使再學習(步驟S1503)。此處，再學習，表示複查步驟S301(圖15)的模擬模型與尺寸參數而再度執行步驟S1402(圖15)的學習步驟。

圖17，為針對計測資料已脫離校正範圍的一例進行繪示的圖。如圖17的左圖，對於校正範圍902，計測資料群1601已脫離的情況下，發出警報。此時，如示於圖17的右圖，針對校正範圍902與計測資料群1601的分布進行分析，以全計測資料點群1601被包含的方式，選擇追加的校正點。此處，利用計測資料1602、計測資料1603、計測資料1604作為追加的校正資料，重新定義新的校正範圍1605。

實施校正的情況下，需要針對取得了計測資料之處以截面TEM、AFM(Atomic Force Microscope：原子力顯微鏡)等進行計測。如本實施例，針對校正範圍902與計測資料群1601進行分析，以少的校正點進行調整，從而可減少基準真相資料的取得的工夫。

圖18，為針對示於圖2的顯示裝置的畫面顯示例(GUI：Graphical User Interface)進行繪示的圖。如示於圖18，GUI，由各程式的執行鈕群1710、疑似SEM波形計算程式211的模擬模型及參數的設定區域1720、特徵量解析程式212的設定區域1730、學習程式213的設定區域1740、校正程式214的設定區域1750、計測程式215的設定區域1760及顯示區域1770構成。

在模擬模型及參數的設定區域1720，輸入模型的形狀與模型的參數的設定值。在特徵量解析程式的設定區域1730，在顯示要抽出波形的何部分的特徵量的情況下進行指定，或雖未圖示於GUI上惟以特徵量的計算式進行定義。在學習程式的設定區域1740，選擇迴歸、深層學習等學習方法，同時針對使用的模型例如線形、非線形由下拉選單進行選擇，或以數式進行定義。在校正程式的設定區域1750，由下拉選單選擇對於在學習程式的設定區域1740所選擇的模型之校正的方法例如偏移等(其他的方法參照圖9的說明)。在計測程式的設定區域1760，從按圖案形狀(Line and space、Hole等)、圖案的代表尺寸而定義的複數個模型由下拉選單選擇使用的模型。

在顯示區域1770，顯示各種程式的執行結果。於圖18，示出計測程式215執行時之例，顯示計測值1771，同時顯示校正範圍脫離的警報1772。用於調整的追加的校正資料，例如要重新針對晶圓圖1773上的何晶片進行計測，顯示當下的計測座標資訊1774。另外，晶圓圖1773上的晶片1775～1777對應於追加的校正資料1602～1604(圖17的右圖)。使用者基於此等顯示，實施調整。另外，雖以特徵量空間進行了說明，惟以示於圖11的右圖的推定值(計測值)的空間而將校正範圍與計測資料群的分布進行比較亦可。

實施校正的情況下，需要針對取得了計測資料之處以截面TEM、AFM(Atomic Force Microscope：原子力顯微鏡)等進行計測。如本實施例，針對校正範圍902與計測資料群1601(圖17的左圖)進行分析，以少的校正點進行調整，從而可減少基準真相資料的取得的工夫。

在本實施例，雖將學習與校正分開而記述，惟學習資料方面，準備多數個校正用樣本，取得校正用樣本的SEM影像並作成特徵量的資料集702(圖8)，針對校正用樣本以例如截面TEM、AFM等進行計測並取得尺寸參數集602(圖7)，使用尺寸參數集602(圖7)與特徵量的資料集702(圖8)而執行式(1)～式(3)、深層學習模型的學習亦可。此情況下，學習範圍與校正範圍相等。

此外，在本實施例，雖以尺寸計測為事例進行了說明，惟學習範圍、校正範圍的脫離的監視(警報)與有效率地調整的觀測點的定時，在使用了數式、模型的處理，廣泛地使用，尺寸計測方面不受限定。亦可應用於缺陷檢查、缺陷分類、圖案辨識、影像轉換(畫質改善、高倍推定)。

如以上般依本實施例時，可提供一種具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡及檢查計測模型之修正方法，可令使用者認知到檢查或計測結果的可靠性的降低，同時可有效率地進行調整。 [實施例2]

在本實施例，說明不僅在脫離了學習範圍之際發出警報而亦建議適於再學習的學習範圍的計算機200之例。

考慮了上述的圖15的學習範圍的脫離的情況下的檢查計測模型作成的流程圖、考慮了圖16的學習範圍的脫離的情況下的計測流程圖，和實施例1同樣。不同的點，在於步驟S1502(圖16)的發出警報時的動作。

圖19，為針對在本實施例所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡中計測資料脫離了學習範圍的一例進行繪示的圖。如示於圖19的左上圖，發出和學習範圍脫離有關的警報(步驟S1502(圖16))的情況下，亦即在計測資料群1801位於學習範圍703的外側的情況下，針對從示於圖19的右上圖的計測資料群1801所推定的尺寸群1811位於在尺寸參數的空間的學習範圍603的何位置進行分析，以包含尺寸群1811的方式定義新的學習範圍1812。並且，如示於圖19的下圖，建議供於學習新的學習範圍1812用的尺寸參數集1813。

可進行如此可謂，即使學習模型在學習範圍的外側，仍有可推定尺寸(亦即可外插)的情況，如此的情況下，可根據在學習範圍的外側的尺寸的推定結果，大致掌握新的學習範圍。

依本實施例時，除實施例1的效果以外，可容易得知再度重新模擬時要追加何程度的模擬資料。

另外，本發明非限定於上述之實施例者，包含各式各樣的變形例。例如，上述之實施例，係為了以容易理解的方式說明本發明而詳細說明者，未必限定於具備所說明之全部的構成。此外，可將其中一個實施例的構成的一部分置換為其他實施例的構成，此外亦可對某一實施例的構成追加其他實施例的構成。

此外，上述的各構成，亦可將該等之一部分或全部，例如以積體電路進行設計等從而以硬體而實現。此外，上述的各構成，亦可處理器解譯並執行實現個別的功能的程式從而以軟體而實現。實現各功能的程式、表、檔案等資訊，可置於記憶體、硬碟、SSD(Solid State Drive：固態硬碟)等記錄裝置，或可置於IC卡、SD卡、DVD等記錄媒體。

此外，控制線、資訊線等，示出應為在說明上需要者，不見得產品上必定示出全部的控制線、資訊線等。亦可想成實際上幾乎全部的構成互相連接。

1:具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡 100:掃描型電子顯微鏡 101:電子源 102:引出電極 103:電子束 104:聚焦透鏡 105:掃描電極 106:接物鏡 108:樣品 109:樣品台 110:電子 111:二次電子 112:轉換電極 113:檢測器 120:控制裝置 121,122:電源裝置 200:計算機 201:疑似SEM波形計算部 202:特徵量解析部 203:學習部 204:校正部 205:計測部 206:記憶部 207:通訊I/F 208:輸出入I/F 209:內部匯流排 211:疑似SEM波形計算程式 212:特徵量解析程式 213:學習程式 214:校正程式 215:計測程式 221:輸出入裝置 222:顯示裝置 223:記憶媒體 230:檢查計測模型 330,902,1002:校正範圍 500:圖案形狀 501:截面位置 502:截面 510:電子束顯微鏡影像 511:截面位置 512:亮度分布 601:想定區域 602:尺寸參數集 603,703:學習範圍 702:特徵量資料集 901:各特徵量fi的範圍(校正範圍) 902:以複數特徵量的關係性而定義的校正範圍 1001:計測值p的校正範圍 1002:以複數個尺寸(pi與pj)而定義的校正範圍 1101,1102,1111,1112:計測資料 1801:計測資料群 1811:所推定的尺寸群 1812:新的學習範圍 1813:尺寸參數集

[圖1]為本發明的實施例1所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡的整體示意構成圖。 　　[圖2]為示於圖1的計算機的功能方塊圖。 　　[圖3]為針對儲存在示於圖2的記憶媒體中的程式進行繪示的圖。 　　[圖4]為針對利用實施例1所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡所為的檢查計測模型作成(學習與修正)的動作進行繪示的流程圖。 　　[圖5]為針對利用實施例1所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡所為的計測的動作進行繪示的流程圖。 　　[圖6]為針對形成於樣品的圖案形狀與該電子顯微鏡影像進行繪示的圖。 　　[圖7]為針對供於作成學習資料用的尺寸參數進行繪示的圖。 　　[圖8]為針對特徵量進行了解析的結果的一例進行繪示的圖。 　　[圖9]為針對校正的一例進行繪示的圖。 　　[圖10]為針對以特徵量空間而表現的校正範圍的一例進行繪示的圖。 　　[圖11]為針對以尺寸值而定義的校正範圍的一例進行繪示的圖。 　　[圖12]為關於校正範圍的脫離的說明圖。 　　[圖13]為針對校正範圍與學習範圍的關係進行繪示的圖。 　　[圖14]為關於學習範圍的脫離的說明圖。 　　[圖15]為針對利用實施例1所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡所為的考慮了學習範圍的脫離的情況下的檢查計測模型作成的流程圖。 　　[圖16]為利用實施例1所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡所為的考慮了學習範圍的脫離的情況下的計測流程圖。 　　[圖17]為針對計測資料已脫離校正範圍的一例進行繪示的圖。 　　[圖18]為針對示於圖2的顯示裝置的畫面顯示例(GUI)進行繪示的圖。 　　[圖19]為針對在本發明的實施例2所關聯的具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡中計測資料脫離了學習範圍的一例進行繪示的圖。

120:控制裝置

200:計算機

201:疑似SEM波形計算部

202:特徵量解析部

203:學習部

204:校正部

205:計測部

206:記憶部

207:通訊I/F

208:輸出入I/F

209:內部匯流排

221:輸出入裝置

222:顯示裝置

223:記憶媒體

230:檢查計測模型

Claims (13)

1. 一種具有檢查計測模型之掃描型電子顯微鏡， 　　具備： 　　特徵量解析部，其輸入所檢查或計測的樣品的電子顯微鏡影像或波形並求出第1特徵量，同時輸入校正用樣本的電子顯微鏡像或波形並求出第2特徵量； 　　學習部，其基於前述第2特徵量，利用學習而生成前述檢查計測模型；以及 　　校正部，其基於前述第1特徵量與前述檢查計測模型，將前述第1特徵量與既定的校正範圍進行比較，在前述第1特徵量脫離前述校正範圍的情況下，發出警報。
2. 如請求項1的具有檢查計測模型之掃描型電子顯微鏡，其中， 　　前述校正部，以前述檢查計測模型的輸出一致於前述第2特徵量的方式進行校正，修正前述檢查計測模型。
3. 如請求項1的具有檢查計測模型之掃描型電子顯微鏡，其中， 　　前述校正部，在前述第1特徵量脫離前述校正範圍，且在脫離內包前述既定的校正範圍或比前述既定的校正範圍廣的學習範圍的情況下，發出警報。
4. 如請求項1的具有檢查計測模型之掃描型電子顯微鏡，其中， 　　前述校正部，在前述第1特徵量脫離前述校正範圍的情況下，以包含前述第1特徵量的方式修正前述校正範圍，從而修正前述檢查計測模型。
5. 如請求項3的具有檢查計測模型之掃描型電子顯微鏡，其中， 　　前述校正部，在前述第1特徵量脫離前述校正範圍，且脫離在內包前述既定的校正範圍或比前述既定的校正範圍廣的學習範圍的情況下，以包含前述第1特徵量的方式修正前述學習範圍。
6. 如請求項4的具有檢查計測模型之掃描型電子顯微鏡，其中， 　　前述校正部，在前述第1特徵量脫離前述校正範圍，且脫離在內包前述既定的校正範圍或比前述既定的校正範圍廣的學習範圍的情況下，以包含前述第1特徵量的方式修正前述學習範圍。
7. 如請求項5的具有檢查計測模型之掃描型電子顯微鏡，其中， 　　前述第1特徵量與前述校正範圍的比較，對特徵量空間上的距離進行分析。
8. 如請求項7的具有檢查計測模型之掃描型電子顯微鏡，其中， 　　具備顯示裝置， 　　在前述顯示裝置的畫面上，至少具有顯示警報的區域、可視認地建議再度校正的檢查或應計測的前述樣品內的位置的區域以及可選擇學習方法及模型的區域。
9. 一種具有檢查計測模型的掃描型電子顯微鏡的前述檢查計測模型之修正方法， 　　具有以下步驟： 　　特徵量解析部，輸入所檢查或計測的樣品的電子顯微鏡影像或波形並求出第1特徵量，同時輸入校正用樣本的電子顯微鏡像或波形並求出第2特徵量； 　　學習部，基於前述第2特徵量，利用學習而生成前述檢查計測模型；以及 　　校正部，以前述檢查計測模型的輸出一致於前述第2特徵量的方式進行校正，修正前述檢查計測模型。
10. 如請求項9的檢查計測模型之修正方法，其中， 　　具有以下步驟：前述校正部，在前述第1特徵量脫離既定的校正範圍，且脫離內包前述既定的校正範圍或比前述既定的校正範圍廣的學習範圍的情況下，發出警報。
11. 如請求項9的檢查計測模型之修正方法，其中， 　　具有以下步驟：前述校正部，在前述第1特徵量脫離前述校正範圍的情況下，以包含前述第1特徵量的方式修正前述校正範圍，從而修正前述檢查計測模型。
12. 如請求項10的檢查計測模型之修正方法，其中， 　　具有以下步驟：前述校正部，在前述第1特徵量脫離前述校正範圍，且脫離在內包前述既定的校正範圍或比前述既定的校正範圍廣的學習範圍的情況下，以包含前述第1特徵量的方式修正前述學習範圍。
13. 如請求項11的檢查計測模型之修正方法，其中， 　　具有以下步驟：前述校正部，在前述第1特徵量脫離前述校正範圍，且脫離在內包前述既定的校正範圍或比前述既定的校正範圍廣的學習範圍的情況下，以包含前述第1特徵量的方式修正前述學習範圍。