2020-002998

特願２０１６－５６４４０８号（以下「本件出願」という。）は、２０１５年（平成２７年）１月１９日（パリ条約による優先権主張外国庁受理　２０１４年（平成２６年）１月２０日）を国際出願日とする出願であって、その手続等の経緯の概要は、以下のとおりである。

１　引用文献１の記載事項

原査定の拒絶理由に引用文献１として引用され、本件優先日前に日本国内又は外国において、頒布された刊行物である特開２００５－１４８４２７号公報（以下、同じく「引用文献１」という。）には、以下の記載事項がある。なお、当合議体が発明の認定等に用いた箇所に下線を付した。また、半角の数字等は全角とした。

（１）「【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【０００１】

この発明は、カメラなどに用いられる焦点板を製造するための焦点板原盤及びその製造方法に関する。

続きを表示（全38行）

【背景技術】

【０００２】

カメラなどに用いられる焦点板は、マイクロレンズアレイが形成された焦点板原盤を母型として金型を作製するか、あるいは母型から更に形状転写して作製した凹型形状の金型を作製し、これらの金型を用いて樹脂成形により作製される。このようなマイクロレンズアレイが形成された焦点板においては、マイクロレンズ間の配列ピッチやマイクロレンズ高さを制御することで、必要なボケ強度や明るさを制御することができ、カメラの焦点板として利用されている。

【０００３】

ここで、焦点板原盤上のマイクロレンズの製造方法としては、例えば特開平６－１９４５０２号公報に記載されているように、基板上に感光性材料を均一に形成し、レンズパターンを露光、現像及び熱変形して作製する所謂「熱変形法」が一般に用いられている。上記公報に記載されているマイクロレンズの製造方法を、図１６を用いて説明する。まず、図１６の（Ａ）に示すように、平坦な基板１０２上に熱変形性の感光性材料１０１を均一な厚さの膜に形成し、続いて図１６の（Ｂ）に示すように、石英フォトマスク１０３に描かれたマイクロレンズアレイパターン１０４を露光（光パターニング１０５）し、感光性材料１０１を感光させる。次に図１６の（Ｃ）に示すように、現像処理して矩形状の感光性材料１０１ａを形成した後、矩形状の感光性材料１０１ａを熱変形温度以上に加熱し、図１６の（Ｄ）に示すように、基板全面に一律に同一な形状の凸状のレンズ１０１ｂを得る。続いて、この凸状レンズ１０１ｂをアレイ状に配列されたマイクロレンズアレイの形成された基板面に対しドライエッチングを実施して、図１６の（Ｅ）に示すように、基板１０に形状を転写する。このようにして、マイクロレンズが形成された焦点板原盤１０６が完成する。

・・・（省略）・・・

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】

しかしながら、従来のマイクロレンズの製造方法には次のような課題がある。まず、熱処理による熱変形により、レンズ形状が一律に決まることである。つまり、一様に同じ形状のマイクロレンズしか形成できなかった。このようなマイクロレンズを備えた焦点板原盤から作製した焦点板では、配列が規則的であることから回折現象が伴い、焦点板に干渉色が現れ、輪帯状の特有な色ムラなどが発生してしまうことがあった。

【０００５】

また、マイクロレンズのレンズ高さが低く曲率半径が大きい場合には、屈折の影響が少ないため、入射光線の直進する光量が多く明るい光学系となるが、合焦性能は低くなってしまう。一方、レンズ高さが高く曲率半径の小さい場合には、レンズ表面での屈折の影響が大きいため、合焦性能は高くなるが、レンズ中心部の入射光線の透過光量が少なくなり暗い光学系となってしまう。このように、合焦性能と光学系の明るさは相反の関係となり、同時に両方の特性を満足させることはできなかった。

【０００６】

更に、光の利用効率からして、個々のマイクロレンズが互いに連結してアレイを構成し、マイクロレンズ全体に入射する光を全て集光するのが効率的であるが、前記熱変形法の場合、高温加熱のため感光性材料の流動性を制御することは難しく、マイクロレンズが所望の状態に連結したマイクロレンズアレイを作製するのは非常に困難な状況にあった。

【０００７】

例えば、制御精度が低下しバラツキが大きくなると、マイクロレンズ間に間隙が発生してしまい、それが原因となり多重ボケ現象などによるボケ性能の低下、あるいはカゲリや粒状感などの特性不良が発生していた。また反対に接し過ぎると連結部で拡散不良となり、暗いばかりか素抜け感の伴う焦点板となっていた。

【０００８】

本発明は、上記課題を解消するためになされたもので、特性を向上させると共に焦点板としての合焦性能と光学系の明るさの両立が可能で、製造が容易な焦点板原盤及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【０００９】

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、平面基板全面に形成されたマイクロレンズアレイからなる焦点板原盤において、前記マイクロレンズアレイは、高さ、曲率半径及び曲面形状が個々に異なる複数種類のマイクロレンズを配列して構成されたものであることを特徴とするものである。

【００１０】

このような構成とすることにより、合焦性能と明るさの両立が可能な焦点板原盤を実現することができる。

・・・（省略）・・・

【００１５】

請求項９に係る発明は、請求項１～８のいずれか１項に係る焦点板原盤の製造方法において、複数枚のフォトマスクを用いて連続的に多段露光してマイクロレンズを形成することを特徴とするものである。また、請求項１０に係る発明は、請求項９に係る焦点板原盤の製造方法において、前記多段露光工程は、最初のフォトマスクのマイクロレンズ形成領域内に、徐々に小さくなる２番目の以降のフォトマスクのマイクロレンズ形成領域が重なるように行うことを特徴とするものである。また、請求項１１に係る発明は、請求項１０に係る焦点板原盤の製造方法において、前記２番目以降のフォトマスクのマイクロレンズ形成領域は、最初のフォトマスクのマイクロレンズ形成領域と中心が一致していることを特徴とするものである。また、請求項１２に係る発明は、請求項１１に係る焦点板原盤の製造方法において、前記２番目以降のフォトマスクのマイクロレンズ形成領域は、最初のフォトマスクのマイクロレンズ形成領域と中心が一致していないことを特徴とするものである。

【００１６】

以上のように、複数枚のフォトマスクを用いて多段露光を行うことにより、合焦性能と明るさの両特性を両立させる焦点板原盤を簡単に製造できると共に、様々な形状のマイクロレンズを簡単に製造することができる。

【００１７】

請求項１３に係る発明は、請求項９～１２のいずれか１項に係る焦点板原盤の製造方法において、前記各露光工程は、マイクロレンズの非形成領域にフォトレジストが残るようなアンダー領域の露光工程であることを特徴とするものである。

【００１８】

以上のように、露光工程においてアンダー露光とすることにより、所望の高さを有するマイクロレンズが得られると共に、個々のマイクロレンズの連結状態を最適とすることもできる。

【発明の効果】

【００１９】

本発明によれば、合焦性能と光学系の明るさの両立が可能な焦点板を形成することが可能な焦点板原盤及び該焦点板原盤を容易に製造できる製造方法を実現することができる。」

（２）「【発明を実施するための最良の形態】

【００２０】

次に、発明を実施するための最良の形態について説明する。

【実施例】

続きを表示（全36行）

【００２１】

まず、本発明の実施例１について説明する。図１は、本実施例に係る焦点板原盤の製造方法を説明するための製造工程図である。まず、図１の（Ａ）に示すように、シリコン（Ｓｉ）基板１上に熱変形性の感光性材料のフォトレジストをスピン法により均一に塗布してフォトレジスト膜２を形成する。ここでは、フォトレジストとして、ポジタイプのフォトレジストを用いる。次に、レジスト中に残っている溶媒や水分を追い出し、レジスト膜２を緻密にするためプリベークを行う。

【００２２】

次に、２枚のフォトマスクを用いて多段露光を行う。多段露光用の重ね合わせマークは、あらかじめＳｉ基板１に形成されているものとする。まず、図１の（Ｂ）に示すように、第１のレンズパターン４を有する第１のフォトマスク３を用いて露光５を行い、マイクロレンズのピッチや配列を決める第１のレンズパターン４をフォトレジスト膜２にパターニングする。続いて、第２のレンズパターン７を有する第２のフォトマスク６を用いて露光５を行い、マイクロレンズの高さ、曲率半径並びに形状を決める第２のレンズパターン７をフォトレジスト膜２にパターニングする。

【００２３】

ここで、第１のフォトマスク３による第１のレンズパターン４は、図２に示すように、正六角形が稠密に配列された蜂の巣型（ハニカム）形状であり、第２のフォトマスク６による第２のレンズパターン７は円形である。図２において、１１は第１のレンズパターン４，１２は第２のレンズパターン７の平面形状を示す。また、第２のフォトマスク６による第２のレンズパターン７（１２）は、第１のレンズパターン４（１１）であるハニカムパターン領域内の一部を２回目の露光時に遮光できるようなパターンである。そして、第２のレンズパターン７（１２）の大きさを変えることにより、マイクロレンズの高さ及び曲率半径を制御することができる。また、第２のレンズパターン７（１２）の位置を変えることにより、マイクロレンズのピーク位置が変わり、マイクロレンズの形状を制御することができる。したがって、第２のレンズパターン７（１２）の大きさ及び位置を自由に制御することにより、様々なマイクロレンズを形成することが可能となる。

【００２４】

ここでマイクロレンズの形状並びに大きさなどの制御方法について、詳細に説明する。マイクロレンズのピッチや配列は、第１のレンズパターン４によって決定され、マイクロレンズの高さ並びに曲率半径は第２のレンズパターン７によって決定される。第２のレンズパターン７（１２）つまり遮光部を、図３の（Ａ）に示すように小さくすると、図３の（Ｂ）に示すように、マイクロレンズ１３の高さｈは低くなり、曲率半径ｒは大きくなる。このときは、図５に示すように、狭角度に拡散した狭角拡散光が発生する。この場合には、屈折の影響が少ないため直進する光の量が多く明るい光学系となるが、合焦性能は低くなる。

【００２５】

また、第２のレンズパターン７（１２）を図４の（Ａ）に示すように大きくすると、図４の（Ｂ）に示すように、マイクロレンズ１３の高さｈは高くなり、曲率半径ｒは小さくなる。このときは、図６に示すように、広角度に拡散した広角拡散光が発生する。この場合には、マイクロレンズ表面での屈折の影響が大きいため、合焦性能（拡散性）は高いが、マイクロレンズ中心部の透過光量が少なくなり暗い光学系となる。なお、上記図３及び図４に示すマイクロレンズの場合には、第２のレンズパターン７（１２）の中心位置は第１のレンズパターン４（１１）の中心位置と同じであるため、対称な断面形状を有するマイクロレンズとなる。

【００２６】

一方、マイクロレンズ１３のピーク位置１３ａは、図７の（Ａ）～（Ｄ）に示すように、第２のレンズパターン７（１２）の中心位置を第１のレンズパターン４（１１）の中心位置からずらすことにより、中心位置よりずらすことが可能となり、この場合には非対称な断面形状を有するマイクロレンズとなる。このとき、第２のレンズパターン７（１２）のずらしにおいて、そのずらし量だけでなく、ずらす方向をランダムに決めれば、各マイクロレンズのピーク位置間の距離も一定値から崩れてランダムな距離となり、様々な非対称性を有したマイクロレンズが得られる。

【００２７】

したがって、第２のレンズパターン７（１２）の大きさ並びに中心位置を適宜組み合わせることにより、様々な形状を有するマイクロレンズを自由に形成できる。なお、図３の（Ａ），図４の（Ａ），図７の（Ａ），（Ｃ）は第１及び第２のレンズパターン４，７の平面形状１１，１２を、図３の（Ｂ），図４の（Ｂ），図７の（Ｂ），（Ｄ）は形成されたマイクロレンズ１３の形状を示す。

【００２８】

なお、上記図１の（Ｂ），（Ｃ）で示した第１のフォトマスク３及び第２のフォトマスク６を用いた露光段階においては、アンダー露光となるように行うことが重要である。すなわち、露光時に未反応レジスト膜が残存するようにアンダー露光を行うことが必要であり、現像後の残存レジスト膜厚は５～２０％残存することが望ましい。

【００２９】

このアンダー露光の態様を、図８の（Ａ）に基づいて更に詳細に説明する。ここで、アンダー露光にして現像後、レジスト膜２１のマイクロレンズ非形成領域に残存レジスト２１ａを残すことにより、所望のレンズ高さが得られる。これは、マイクロレンズの間隙部の深さは、間隙部となるアンダー露光量域に対する露光量により残存レジスト２１ａの膜厚を変えることにより変えることができるからである。つまり、間隙深さが浅い場合には高さの低いマイクロレンズが形成されるため、アンダー露光量域において露光量を適宜選ぶことにより、所望の高さを有するマイクロレンズ２２が得られる。更に後述するように、低温で時間をかけて加熱処理を行うことができるため、個々のマイクロレンズの連結状態を最適とすることもできる。

【００３０】

次に、再び図１に示した製造工程に戻って説明する。上記図１の（Ｂ），（Ｃ）に示した第１及び第２のフォトマスク３，６を用いた露光工程の次に、図１の（Ｄ）に示すように現像及びリンス処理を行い、多段形状のレジスト膜２ａを形成する。通常は、現像及びリンス処理後にレジスト膜２ａ中に残った現像液やリンス液を取り除き、レジスト膜２ａの密着性を上げるためにポストベークを行うが、ここでは、次に述べる加熱処理工程において、レジスト膜の流動性を落とさないためにポストベークは行わない。

【００３１】

次に、Ｎ２ガス雰囲気のオーブンで加熱処理を行う。この加熱処理の熱処理温度は、レジストの軟化点温度以上の高温にて実施すると共に、加熱時間は予めレンズ形状から最適化して決めておく。この加熱処理により、多段形状のレジスト膜２ａが変形してマイクロレンズ２ｂが形成される。

【００３２】

このとき、個々のマイクロレンズは、図８の（Ｂ）に示すよう連結状態となる。そして、マイクロレンズは最適形状となり、連結部における特性不良は解消される。ここでマイクロレンズの連結状態について、図９を参照しながら詳細に説明する。図９の（Ａ）は連結されたマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイの模式的な平面図を示し、図９の（Ｂ）及び（Ｃ）は、図９の（Ａ）のそれぞれＹ－Ｙ線に沿った縦断面、及びＸ－Ｘ線に沿った横断面でのマイクロレンズの所望の連結状態を表す断面形状を示す。図９の（Ｃ）に示す横断面では、隣接するマイクロレンズ同士の２つの接平面２５，２６のなす角度αは２０度以上の鋭角を有する連結状態となっている。一方、図９の（Ｂ）に示す縦断面では、円弧状の連結部２８が形成されるが、この連結部２８の高さｈ２は連結するマイクロレンズ２７の高さｈ１の高々２０％が望ましい。

【００３３】

このように、マイクロレンズの連結状態は最適形状となり、連結部における種々の特性不良は解消される。上記のようにして加熱処理によりレンズ形状が形成されたら、冷却して固化する。以上の工程により、図１の（Ｅ）に示すようなマイクロレンズパターンのマイクロレンズアレイが形成される。ここで、個々のマイクロレンズの形状は、高さも曲率半径もレンズピーク位置も違うような不揃いなものとなっているが、このマイクロレンズパターンのマイクロレンズアレイが多段露光法により得られるレジストからなる焦点板原盤である。

【００３４】

実際のプラスチック製の焦点板を得るには、この後、このレジストからなる焦点板原盤に真空蒸着法などによりクロム膜と金膜からなる導電膜を成膜する。具体的には、抵抗加熱法などによりクロム膜を形成した後、金膜を形成する。続いて、ニッケル・塩化ニッケルからなるメッキ浴に浸漬して、凹型のニッケル層電鋳を形成する。これをスタンパーとして、ポリカーボネート，ポリメチルメタクリレート，環状ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン，ＣＲ－３５又はＴＰＸなどの樹脂を射出成形し、凸型状のプラスチック性の焦点板を作製し、最終的にはカメラの撮像光学系に組み込まれることになる。

【００３５】

以上のようにして作製されたマイクロレンズ形状を有する焦点板原盤によれば、合焦性能と明るさという相反する特性を両立させた焦点板を簡単に製造できると共に、個々のマイクロレンズの大きさ、形状などを容易に制御できる。

【００３６】

なお、本実施例では、マイクロレンズ形成時の多段露光として２枚のフォトマスクを用いた場合について説明したが、これに限定されることなく、３枚以上のフォトマスクを用いて多段露光を行ってもよい。この場合には、本実施例で説明した２枚のフォトマスクに加えて、更なるフォトマスクを追加して露光を行えばよい。このとき、３枚目以降のフォトマスクのレンズパターンは、１つ前のレンズパターン内に入るようなレンズパターンとする。このように、３枚以上のフォトマスクを用いて多段露光を行うことにより、高さや大きさ、あるいは形状を更に様々に変化させた所望のマイクロレンズを形成することができる。」

（３）図１

（４）図８

２　引用発明

引用文献１の上記１の記載に基づけば、引用文献１には、焦点板原盤の製造方法として、次の発明（以下「引用発明」という。）が記載されていると認められる。

「シリコン基板上に熱変形性の感光性材料のフォトレジストをスピン法により均一に塗布してフォトレジスト膜を形成し、次に、レジスト中に残っている溶媒や水分を追い出し、レジスト膜を緻密にするためプリベークを行い、

次に、第１のレンズパターンを有する第１のフォトマスクを用いて露光を行い、マイクロレンズのピッチや配列を決める第１のレンズパターンをフォトレジスト膜にパターニングし、続いて、第２のレンズパターン７を有する第２のフォトマスクを用いて露光を行い、マイクロレンズの高さ、曲率半径並びに形状を決める第２のレンズパターンをフォトレジスト膜にパターニングし、

第１のフォトマスク及び第２のフォトマスクを用いた露光段階においては、露光時に未反応レジスト膜が残存するようにアンダー露光を行い、現像後の残存レジスト膜厚は５～２０％残存するものであり、

次に、現像及びリンス処理を行い、多段形状のレジスト膜を形成し、

次に、Ｎ２ガス雰囲気のオーブンで加熱処理を行い、この加熱処理の熱処理温度は、レジストの軟化点温度以上の高温にて実施すると共に、加熱時間は予めレンズ形状から最適化して決めておき、この加熱処理により、多段形状のレジスト膜が変形してマイクロレンズが形成される、

焦点板原盤の製造方法。」

３　引用文献２の記載事項

原査定の拒絶理由に引用文献２として引用され、本件優先日前に日本国内又は外国において、頒布された刊行物である特開２００３－１７３９４８号公報（以下、同じく「引用文献２」という。）には、以下の記載事項がある。なお、当合議体が引用文献２に記載された事項の認定等に用いた箇所に下線を付した。

（１）「【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィ工程やエッチング工程などの半導体デバイスを製造する工程を監視する方法及びそのシステムに係り、各工程で処理された基板上に形成されたパターンを撮像して得られた画像から各工程における処理の状態を監視するのに適した半導体デバイスを製造する工程を監視する方法及びそのシステムに関する。

・・・（省略）・・・

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成するために、以下に示す半導体デバイスの製造工程監視システムを測長ＳＥＭ（ＣＤ－ＳＥＭ）上に構築するようにしたものである。

【００２４】即ち、本発明では、上記目的を達成するために、半導体デバイスの製造工程を監視する方法において、所定の処理工程を経て表面にパターンが形成された基板に電子線を走査しながら照射して基板の表面に形成されたパターンの電子線像を得、このパターンの電子線像からパターンの特徴量を算出し、この算出したパターンの特徴量の情報と予め記憶しておいた所定の処理工程における処理条件パラメータと所定の処理工程を経ることにより基板上に形成されるパターンの特徴量との関係の情報とを用いて所定の処理工程の状態を監視するようにした。」

（２）「【００３３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明による半導体デバイスの製造工程監視システムの実施例として、リソグラフィ工程に適用した場合と、エッチング工程に適用した場合とについて、図面を参照しながら具体的に説明する。

・・・（省略）・・・

【０１２７】〔第１１の実施の形態〕エッチングプロセスの主な加工処理条件には，エッチング処理時間，プラズマ放電の電力，試料に印加するバイアス電力，プロセスガスの流量（比）やその圧力，ウェーハ温度などがあり，これらを適切な値に設定しなければ，所望の形状のパターンを形成することはできない。これらのパラメータは互いに影響しあうため，最適な条件を設定することは非常に難しく，現状では熟練者の経験と勘に頼っているところが大きい。

続きを表示（全20行）

【０１２８】これに対し，本発明では，第（１－１）の実施例のように，形状を表す特徴量を関数で示すことで，条件出しに要する時間を短縮する。図４７に本発明の条件出し手順を示す。図４７（ａ）は現状の条件出し手順であり，パターンの良否判定のために，加工と断面観察を繰り返す。ホト工程におけるＦＥＭのように，１枚のウェハ上に異なる加工条件のパターンを形成することはできず，エッチング条件１つに対して１枚のウェハが必要となるため，この繰り返しループが多くなると，条件出しのコストも増加する。このため，ホト工程に比べ，リファレンスデータベースの作成はもとより，最適条件の決定にも多くの時間とコストを必要とする。この，繰り返しの回数は熟練者の技術によって異なるが，エッチング条件と形状の関係を定量的に評価できれば，この繰り返し作業を低減することができ，条件出しは容易となる。

【０１２９】図４７（ｂ）は本発明の条件出し手順を示している。まずはじめに，ステップ２２００～２２０５で条件パラメタと形状を表す特徴量の関係を表す関数を大まかに求める。

【０１３０】一例として，ダマシン加工により酸化膜に溝状に配線を形成する場合において，エッチング時間，ガス圧力を主要なパラメータとして調整する例について説明する。ここでは，エッチング条件の評価基準として，例えば，トップ部およびボトム部に相当する配線幅を含む特徴量として，図１９の寸法１および寸法２のうち，トップおよび求む幅と相関の高い寸法を選択して用いる。例えばｂ＝１０％の寸法１をボトム幅，寸法２をトップ幅とする。図４８は，求めるべきこれら特徴量と加工条件の関係を表している。

【０１３１】通常は，加工材料や加工形状に応じた標準的な加工条件があり，それを対象製品・工程に対して最適化する。また，それぞれのパラメータの定性的な性質（例：エッチング時間を長くすれば，エッチング量が増える）はある程度わかっていることが多い。そこで，はじめに最適化前の標準条件での加工（図４７ステップ２２００）を行い，特徴量であるトップ部幅およびボトム部幅を評価する（図４７ステップ２２０１，図４８に黒色の印で示す点）。

【０１３２】この結果をもとに，他の条件は標準条件のままで，それぞれの単独のパラメータのみを適切な値変化させた第２の加工（ステップ２２０２）を実施し，各々の特徴量を評価する（ステップ２２０３，図４８に白色の印で示す点）。このとき，各パラメータの定性的な性質がわかっている場合には，各特徴量の目標値に近づく方向に値を設定する。例えば，図４８（ａ）で，現在の寸法よりも目標寸法を小さくしたいのであれば，エッチング時間を長く設定して評価する。

【０１３３】この評価により，各パラメータの変化量と特徴量の変化量の関係をおおまかに捉えることができる。この関係（図４８に点線で示す直線）を初期関数として，目標形状の特徴量を仮に決定する（ステップ２２０５）。

【０１３４】ここで，標準条件および，第２の条件による加工結果はＡＦＭや断面観察を利用して加工形状の良否をきちんと確認（ステップ２２０４）しておくことが望ましい。但し，予め他の手段でこれらの特徴量が校正されている場合には，ステップ２２０４は必ずしも必要ない。このように，あらかじめこれらの形状をきちんと評価しておけば，後はこの結果を利用して，ＳＥＭ画像の特徴量のみから加工形状の良否判定が可能となる。

【０１３５】このようにして得られた初期関数を利用することにより，選択したパラメータで，所望の形状を実現するためには，どの程度の値に設定すればよいか予測できるので，これを利用してさらに条件の絞り込みを行う。ステップ２２０６では，この初期関数を用いて，次の加工条件を設定する。図４８の例では，エッチング時間を変更すれば，トップ幅，ボトム幅共に同様に変化する（図４８(ａ)）が，ガスの圧力を変えてもボトム幅しか変化しない（図４８(ｂ)）という特性の違いが明らかになっている。これらの特性と，標準条件での特徴量と目標値との違いを考慮して，変更する主なパラメータを決定する。

【０１３６】例えば，図４８において，灰色の線で示すように目標寸法が決められているのであれば，特性の推定直線と交わる領域から，図４８（ｂ）にハッチングで示した範囲あたりを目安に，ガス圧力のパラメータを変更してみて，所望の形状を実現できる値を選択すればよいことになる。これは，第１の実施例のパラメータの変動量算出時に行った，特徴量群の目標値からのずれが最小になる条件を選択するのと同じ作業である。このとき，同様な形状変更が可能なパラメータが複数ある場合は，スループットやパラメータの変更のしやすさ，安定性などを考慮して選択すればよい。

【０１３７】このようなパラメータの選択は，目標値からのずれと，各パラメータの変更の容易さなどを考慮した適当な評価関数を設定すれば，自動で計算することもできる。この際，複数のパラメータを選択する場合には，相乗効果を想定した変更量の調節を行う。なお，ここでは標準パラメータに対して，第２の加工条件として，各プロセス条件パラメータの変更を１回ずつ行い，簡単な直線近似で傾向を確認したが，条件の変更を複数回行ってさらに多くのデータを用いてもよい。この場合は取得データに応じて，直線近似以外に適した方法を用いればよい。

【０１３８】その後，加工（ステップ２２０７），評価（ステップ２２０８），判定（ステップ２２０９）を行い，その結果を元に特徴量と加工パラメタの関数および目標形状の特徴量を修正（ステップ２２１０）し，次の加工条件の決定（ステップ２２０６）を行う作業を目標形状が得られるまで繰り返す。目標形状の特徴量が得られるエッチング条件が決定したら，加工したウェハの断面観察を行い，問題がなければ条件出しを終了する。

【０１３９】このように，本発明では，定量的な評価結果に基づいて条件変更を行うため，エッチング条件を確実に収束させることができる。また，条件変更の繰り返しループ２２０６から２２１０の間に，最も時間を要する断面観察が入っていないため，従来手法に比べ高速な条件出しを実現することができる。

【０１４０】もちろん，いくつかの加工条件について，従来と同様に断面観察を実施し，測定値の校正を行えば，さらに条件出しの信頼性を向上することができる。このように，特徴量を利用することで，毎回断面観察を行うのではなく，要所要所での確認のみで，定量的に効率よく条件設定を行うことができる。

【０１４１】図４８では，形状評価の特徴量として，トップ部およびボトム部の幅を用いたが，壁面の傾斜角や，ラウンディングやフッティングの指標など，加工するパターンにとって重要な形状の特徴をあらわす特徴量を用いればよい。ラウンディングやフッティングの指標を特徴量とする場合は，指標値のみで絶対的な形状を推定することはできないが，例えば，標準条件とパラメータ変更後の加工結果の断面観察により角部の曲率を測定し，指標値と曲率の関係を求めておけば，所望の形状における指標値を推定することができる。

【０１４２】なお，本実施例では，標準条件がわかっている場合の例を示したが，全く新たな材料や構造などに対応する際に，どのパラメータがどのような性質を示すか明らかでない場合には，実験計画法やタグチメソッドなどを用いた条件出し手法が効果的である。このような場合にも，本システムにより得られる特徴量を出来栄えの評価値として用いてやることで効率よく最適な条件を決めることができる。

【０１４３】また，このような，エッチング条件出し時に同時にリファレンスデータベースを作成しておけば，前記第９の実施例のプロセス制御に利用することができる。本実施例では，繰り返し作業は最終条件に近い条件でのみ行われるが，実際にプロセスの監視や制御を行う際に用いるデータベースは，目標形状に近い形状変動が算出できれば十分であり，本実施例の条件出し時に保存するデータで十分である。」