(57)【要約】【課題】原版の合否判定の精度を維持しつつ、合否判定に要する時間を短縮できる原版評価方法を提供すること。【解決手段】Ｎ個のパターンからＮ１個（Ｎ１＜Ｎ）のパターンを選択する際に、予め定めた第１の選択基準に基づいて選択する（Ｓ３）。Ｎ１個のパターンの測定結果に基づいて、Ｎ１個のパターンのそれぞれについて測定値を取得する（Ｓ４）。前記取得した測定値が許容できる値か否かを判断する（Ｓ５）。Ｎ個のパターンのうちＮ１個のパターンを除いた、Ｎ２個（Ｎ１＋Ｎ２≦Ｎ）のパターンを選択する際に、第２の選択基準に基づいて選択する（Ｓ６）。Ｎ２個のパターンに係る画像を取得し、その画像に基づいて、被転写基板上に転写されるＮ２個のパターンに対応する転写パターンの形状を予測する（Ｓ７）。予測した転写パターンの形状が許容できる形状であるか否かを判断する（Ｓ８）。Ｓ５およびＳ８の判断結果に基づいて前記原版を評価する。【選択図】      図１
2013045070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に設けられ、半導体基板上に形成される複数の回路パターンに対応する複数のパターンとを具備する原版を評価する方法であって、前記複数のパターンは、形状および前記基板内における配置位置の少なくとも一方が異なるＮ個（Ｎ≧２）のパターンを含んでおり、
予め定めた第１の選択基準に基づいて、前記Ｎ個のパターンからＮ１（Ｎ１≦Ｎ）個のパターンを選択する工程と、
前記Ｎ１個のパターンの測定値を取得する工程と、
前記取得した測定値が第１の仕様値を満足できるか否かを判断する工程と、
予め定めた第２の選択基準に基づいて、前記Ｎ個のパターンからＮ２（Ｎ２≦Ｎ）個のパターンを選択する工程と、
前記Ｎ２個のパターンに係る画像を取得し、その画像に基づき前記半導体基板上に転写される前記Ｎ２個のパターンに対応する転写パターンの形状を予測する工程と、
前記予測した転写パターンの形状（以下、予測形状という）が第２の仕様値を満足できるか否かを判断する工程と、
前記測定値と前記予測形状の前記それぞれの判断の結果に基づいて、前記原版を評価する工程と
を含むことを特徴とする原版評価方法。
【請求項２】
前記第１の選択基準は、パターンの種類と、パターンの製造ばらつきを測定する項目とが関連付けられてなる基準であることを特徴とする請求項１に記載の原版評価方法。
【請求項３】
コンピュータに、基板と、前記基板上に設けられ、半導体基板上に形成される複数の回路パターンに対応する複数のパターンとを具備する原版を評価させる機能を実現させるためのプログラムであって、前記複数のパターンは、形状および前記基板内における配置位置の少なくとも一方が異なるＮ個（Ｎ≧２）のパターンを含んでおり、
予め定めた第１の選択基準に基づいて、前記Ｎ個のパターンからＮ１（Ｎ１≦Ｎ）個のパターンを選択させる機能と、
前記Ｎ１個のパターンの測定値を取得させる機能と、
前記取得させた測定値が第１の仕様値を満足できるか否かを判断させる機能と、
予め定めた第２の選択基準に基づいて、前記Ｎ個のパターンからＮ２（Ｎ２≦Ｎ）個のパターンを選択させる機能と、
前記Ｎ２個のパターンに係る画像を取得させ、その画像に基づき前記半導体基板上に転写される前記Ｎ２個のパターンに対応する転写パターンの形状を予測させる機能と、
前記予測した転写パターンの形状（以下、予測形状という）が第２の仕様値を満足できるか否かを判断させる機能と、
前記測定値と前記予測形状の前記それぞれの判断の結果に基づいて、前記原版を評価させる機能と
を実現させるためのプログラム。
【請求項４】
前記原版を評価させる機能において、
前記Ｎ１個のパターンの前記取得置の全てが許容できる値と判断され、かつ、前記Ｎ２個のパターンに対応する前記予測形状の全てが許容できる形状と判断された場合、前記原版は出荷可能であると判断させ、
前記Ｎ１個のパターンの前記取得置の少なくとも一つが許容できない値と判断された場合、または、前記Ｎ２個のパターンに対応する前記予測形状の少なくとも一つが許容できない形状と判断された場合、前記原版は出荷不可であると判断させる請求項３に記載のプログラム。
【請求項５】
前記第１の選択基準は、パターンの種類とパターンの製造ばらつきを測定する項目とが関連付けられてなる規準である請求項３に記載のプログラム。
【請求項６】
前記項目は、パターン寸法を含む請求項５に記載のプログラム。
【請求項７】
前記Ｎ２個のパターンは、コーナーパターン、ＳＲＡＦ（Sub Resolution Assist Feature）用のパターン、ホールパターン、または、ＯＰＣ（Optical Proximity Correction）に起因する形状を含む請求項３ないし６のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項８】
前記原版は、透過型マスクまたは反射型マスクである請求項３ないし７のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項９】
原版のマスクデータを用意する工程と、
前記マスクデータに基づいて原版を作成する工程と、
請求項１または２に記載の原版評価方法により、前記原版を評価する工程と
を含むことを特徴する原版製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置の製造に使用されるマスク等の原版を評価するための原版評価方法、プログラム、および原版製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フォトマスクに求められている寸法精度は急速に厳しくなってきており、例えばフォトマスク面内の寸法均一性は１０ｎｍ以下が必要とされている。フォトマスクの製造工程において、良品か不良品かを判断する項目は多数あり、従来はそれらの項目の中に一つでも仕様を満たさないものがあれば不良品としていた。したがって、フォトマスクに求められる寸法精度が厳しい現状においては、フォトマスクの歩留まりも必然的に悪化することになる。
【０００３】
従来、上記のようなフォトマスクの判断仕様は、判断に使用する各項目が全て仕様値の範囲内ぎりぎりにある場合でも、所望の露光裕度が得られるように決められていた。しかしながら、実際に作製されたフォトマスクでは、全ての項目が仕様値の範囲でぎりぎりの値になることは極めて希である。多くの場合は、ある項目が仕様値の範囲を逸脱しても、その他の項目は余裕を持って仕様値の範囲内に収まっていることが多い。したがって、ある項目が仕様値の範囲を逸脱して不合格品として処分されるフォトマスクの中には、所望の露光裕度を得ることができるマスクが存在している。つまり、仮に仕様値を逸脱した項目があっても、その他の項目が余裕を持って仕様値の範囲内に収まっている場合には、全体としては所望の露光裕度が得られることがある。
【０００４】
そこで、このように実は所望の露光裕度が得られるマスクであるにもかかわらず、不合格とされてしまうマスクの合否判定の問題を解決するために、いくつかの方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２４４２７５号公報
【特許文献２】特開２００４−１８４６３３号公報
【特許文献３】特開２００９−１２２１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、原版の合否判定の精度を維持しつつ、合否判定に要する時間を短縮できる原版評価方法、プログラム、および原版製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の原版評価方法は、基板と、前記基板上に設けられ、半導体基板上に形成される複数の回路パターンに対応する複数のパターンとを具備する原版を評価する方法である。前記複数のパターンは、形状および前記基板内における配置位置の少なくとも一方が異なるＮ個（Ｎ≧２）のパターンを含む。予め定めた第１の選択基準に基づいて、前記Ｎ個のパターンからＮ１（Ｎ１≦Ｎ）個のパターンを選択する。次に、前記Ｎ１個のパターンの測定値を取得する。次に、前記取得した測定値が第１の仕様値を満足できるか否かを判断する。次に、予め定めた第２の選択基準に基づいて、前記Ｎ個のパターンからＮ２（Ｎ２≦Ｎ）個のパターンを選択する。次に、前記Ｎ２個のパターンに係る画像を取得し、その画像に基づき前記半導体基板上に転写される前記Ｎ２個のパターンに対応する転写パターンの形状を予測する。次に、前記予測した転写パターンの形状（以下、予測形状という）が第２の仕様値を満足できるか否かを判断する。そして、前記測定値と前記予測形状の前記それぞれの判断の結果に基づいて、前記原版を評価する。
【０００８】
実施形態の原版製造方法は、原版のマスクデータを用意する工程を含む。次に、前記マスクデータに基づいて原版を作成する。その後、実施形態の原版評価方法により、前記原版を評価する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態のマスクの製造方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、実施形態のＴＡＴおよびマスク保証精度、ならびに、比較例１，２のそれらを示す図である。
【図３】図３は、実施形態の判断基準（寸法スペック、形状スペック）の作成方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、寸法スペックの一例を示す図である。
【図５】図５は、Ｌ＆Ｓ、ランダムパターンおよび危険パターンの一例を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、Ｌ＆Ｓのみを考慮したパターン寸法に基づいた選択基準の一例、図６（ｂ）は、Ｌ＆Ｓ、ランダムパターンおよび危険パターンを考慮したパターン寸法に基づいた選択基準の一例を示す図である。
【図７】実施形態の半導体装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】実施形態の第１のプログラムの機能を示す機能ブロック図である。
【図９】実施形態の第１のプログラムの処理を示すフロー図である。
【図１０】実施形態の第２のプログラムの機能を示す機能ブロック図である。
【図１１】実施形態の第２のプログラムの処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のマスクの製造方法を示すフローチャートである。本実施形態では、マスク（原板）がフォトマスク（透過型マスク）の場合について説明する。
【００１２】
半導体製造のリソグラフィに使用されるフォトマスクのマスクデータを用意し（ステップＳ１）、前記マスクデータに基づいてフォトマスクを作成する（ステップＳ２）。フォトマスクは、透明基板と、この透明基板上に形成された複数のパターンとを具備する。これらの複数のパターンは、寸法および形の少なくとも一方が異なる複数（Ｎ個）のパターンを含む。これらのＮ個のパターンは、例えば、回路を構成するパターンに属する。
【００１３】
次に、パターンの種類とマスクパターンの製造ばらつきを測定する項目とが関連付けられてなる第１の選択基準に基づいて、上記Ｎ個のパターンのうちのＮ１個（Ｎ１＜Ｎ）のパターンを選択する（ステップＳ３）。
【００１４】
ここでは、パターンの種類とは、例えば、ラインアンドスペースパターン（以下、Ｌ＆Ｓという）や、ホールパターンなどである。前記製造ばらつきを測定する項目とは、例えば、パターン寸法の平均値である。本実施形態では、製造ばらつきを測定する項目がパターン寸法の平均値等のパターン寸法に関する項目を例にあげて説明する。
【００１５】
次に、例えば、ＳＥＭ等の計測装置を用いて実測によりＮ１個のパターンを測定し、その測定結果に基づいてパターン寸法を取得する（ステップＳ４）。例えば、Ｌ＆Ｓを測定する場合、マスク面内の指定された各箇所のライン幅を測定し、その平均値を求める。
【００１６】
次に、上記の取得されたパターン寸法の値が許容できるか否かを判断する（ステップＳ５）。この判断（パターン寸法に基づく合否判定）は、例えば、予め作成された、許容できるパターン寸法の値の範囲が記載された寸法スペック（第１の判断基準）に基づいて行う。
【００１７】
ステップＳ５の判断の結果、Ｎ１個のパターンのうち、一つでもＮｏと判断されたパターンがある場合、例えば、フォトマスクは不良品（出荷不可）と判断され、一方、全てのパターンがＹｅｓと判断された場合は、良品（出荷可能）と判断される。
【００１８】
ただし、Ｎｏと判断されたパターンの数が一定値以下の場合、不良品（出荷不可）と判断するのではなく、Ｎｏと判断されたパターンを修正する、変更する等の工程に変えても構わない。
【００１９】
次に、画像に基づいて判断するべきパターンが規定された第２の選択基準に基づいて、上記Ｎ個のパターンからＮ２個（Ｎ２＜Ｎ）のパターンを選択する（ステップＳ６）。
【００２０】
一般には、上記Ｎ２個のパターンと上記Ｎ１個のパターンとが重複しないように、上記Ｎ２個のパターンと上記Ｎ１個のパターンが選択される。ただし、問題（例えば、計算に要する時間が所望値を超える）がなければ、重複しても構わない。
【００２１】
第２の選択基準によって規定されている、画像に基づいて判断するべきパターンは、例えば、以下の二つのグループ１，２に分けられる（分類指針）。
【００２２】
グループ１
マスクターゲット（データ上の寸法）とフォトマスクの仕上がり寸法との乖離が大きいパターン。例えば、パターンのコーナー部、ＳＲＡＦ（Sub Resolution Assist Feature）用のパターン、ホールパターン、ＯＰＣ（Optical Proximity Correction）に起因する形状（例えば、複雑な形状）を有するパターンである。ＳＲＡＦは例えば４０ｎｍ世代のデバイスに使用される。ＳＲＡＦに対応するパターン（ＳＲＡＦパターン）は本来ウェハ上に形成されない。しかし、ＳＲＡＦパターンはウェハ上に形成される場合もある。この場合、ＳＲＡＦパターンがウェハ上の本来のパターン（例えば、ゲートパターン）に影響を与える可能性がある。
【００２３】
グループ２
マスクターゲットとマスクの仕上がり寸法とのずれがウェハ上のパターン寸法に及ぼす影響が大きいパターン。例えば、ＭＥＦ（Mask Error Factor）が大きいパターン、光強度のコントラストが低いパターンである。
【００２４】
すなわち、パターン画像に基づいて良否判断を行うパターンは精度の高い良否判断を行うパターンである。このように本実施形態では、パターン寸法に基づいては精度の高い良否判断を行えないパターンについては優先的にパターン画像に基づいて良否判断を行う手法を採用する。
【００２５】
逆に、パターン寸法に基づいて良否判断を行うパターンは、Ｌ＆Ｓ（１次元パターン）の他に、１次元パターンではないがマスクターゲットとマスクの仕上がり寸法とのずれがＬ＆Ｓと同等のものや、メモリチップのセル部のようなその世代で固定のパターンである。
【００２６】
ここで、世代とは、メモリセルのセル寸法（メモリセルのゲート長、ゲート幅）が同じ製品群を指す。この製品群の内、最初に出荷される製品をマザー製品といい、マザー製品の後に出荷される製品を派生品と称する。例えば、マザー製品である大容量製品を出荷した後に、派生品である小容量製品を出荷する場合である。ここで、マザー製品と派生品ではセル部（上述の「固定のパターン」）は同じである場合が多い。
【００２７】
なお、メモリチップ等のチップ内で、派生品のように製品毎に変更されるパターン（例えばセンスアンプのパターン）はパターン画像に基づいて良否判断を行う。これは、パターン寸法に基づいて良否判断を行うと、製品毎に選択基準を作成する必要があるからである。同様の理由で、製品毎に変更されるパターンとその世代で固定のパターンとを繋ぐフックアップ領域のパターンもパターン画像に基づいて良否判断を行う。
【００２８】
次に、上記Ｎ２個のパターンに係る画像（以下、パターン画像という）を取得し、該パターン画像に基づいてウェハ（被転写基板）上に形成（転写）される前記Ｎ２個のパターンに対応するパターン（例えば、レジストパターン）の形状を周知の方法（例えば、リソグラフィシミュレーション）により予測する（ステップＳ７）。以下、ウェハ上に形成（転写）されるパターンをウェハパターンという。
【００２９】
上記の形状は、パターンの形およびパターンの寸法の情報を含む。また、上記パターン画像は、例えば、ＳＥＭ等の計測装置にて取得されたパターンの画像、該画像を処理して得られたパターンの輪郭、計測装置にて取得されたパターンの平面形状または垂直形状である。
【００３０】
次に、上記の予測されたウェハパターンの形状が、許容できる形状であるか否かを判断する（ステップＳ８）。この判断は、例えば、予め作成された、許容できる形状の範囲が記載された形状スペック（第２の判断基準）に基づいて行う。
【００３１】
ステップＳ８の判断の結果、Ｎ２個のパターンのうち、一つでもＮｏと判断されたパターンがある場合、フォトマスクは不良品（出荷不可）と判断され、一方、全てのパターンがＹｅｓと判断された場合は、良品（出荷可能）と判断される。
【００３２】
ただし、Ｎｏと判断されたパターンが一定数以下の場合、不良品（出荷不可）と判断するのではなく、Ｎｏと判断されたパターンを修正、変更する等の工程を追加しても構わない。
【００３３】
ステップＳ５およびＳ６の少なくとも一方においてＮｏと判断されるパターンがある場合、例えば、不良品（出荷不可）であると評価される。
【００３４】
ただし、Ｎｏと判断されたパターンの数が一定値以下の場合、不良品（出荷不可）と判断するのではなく、Ｎｏと判断されたパターンを修正、変更する等の工程を追加しても構わない。
【００３５】
本実施形態によれば、ステップＳ３およびＳ６により、適切に、パターン寸法に基づいて良否判断を行うパターンと、パターン画像に基づいて良否判断を行うパターンとに分類できるので、パターン画像に基づくマスク合否判定の方法の利点（マスク保証精度）を維持できるとともに、パターン寸法に基づくマスクの合否判定の方法の利点（短い判定時間）を利用できるので、フォトマスク製造の歩留まり低下を抑えつつ、半導体製造に要する期間（ＴＡＴ(Turn Around Time) ）の短縮を図れるようになる。
【００３６】
図２は、本実施形態のＴＡＴおよびマスク保証精度、ならびに、比較例１，２のそれらを示す図である。比較例１は、パターン寸法に基づく合否判定の方法であり、比較例２は、パターン形状に基づく合否判定の方法である。図２から、本実施形態によれば、フォトマスク保証精度を維持できるとともに、ＴＡＴの短縮化を図れることがわかる。
【００３７】
図３は、実施形態の判断基準（寸法スペック、形状スペック）の作成方法を示すフローチャートである。
【００３８】
マスクデータを用意し（ステップＳ２１）、マスクデータからマスク合否判定に使用する複数のパターン（マスクパターン）を選定する（ステップＳ２２）。
【００３９】
次に、上記複数のパターンのそれぞれについて、パターン寸法の値（例えば、パターン寸法の平均値）が許容できる否かの判断に利用できる部分（例えば、メモリセルのＬ＆Ｓのライン幅等の１次元パターンの幅）を有するか否かを判断する（ステップＳ２３）。例えば、ステップＳ２３は、ステップＳ３に示す第１の選択基準に基づいたパターンであるかどうか判断しているとも言える。
【００４０】
ステップＳ２３の判断の結果がＹｅｓの場合、許容できるパターン寸法の値の範囲に対応する、Ｙｅｓと判断されたパターンの上記部分の許容範囲（許容寸法範囲）を取得する（ステップＳ２４）。その一例を簡単に説明すると以下の通りである。
【００４１】
まず、マスクに描画されるオリジナルのパターンを用意する。このパターンは、いわゆる設計データに対してＯＰＣ（Optical Proximity Correction）処理をしたパターンであり、マスクにＥＢ描画されるパターンである。このパターンの中で、例えば、メモリ製品であれば、メモリセルのＬ＆Ｓについて、ＯＰＣ処理したパターン（以降入力パターン）を露光量とフォーカスを所定の範囲で振った条件にてシミュレーションして、いわゆるＥＤツリーを作成する。このＥＤツリーから例えば楕円ウィンドウを開いてリソグラフィマージン（以降リソマージンと呼ぶ）を算出する。
【００４２】
次に、マスクにＥＢ描画されたパターンにばらつきが生ずることを想定し、先の入力パターンを全てＸ１［ｎｍ］太らせて、同様にＥＤツリーを作成してリソグラフィマージンを算出する。すると、このリソグラフィマージンは、オリジナルの寸法の入力パターンのリソマージンよりも多少悪化する。なぜなら、オリジナルの寸法のときにリソマージンが最大となるように、リソグラフィ条件を決定するからである。つまり、入力パターン全体がＸ１［ｎｍ］ずつ太ったり、細ったりすると、オリジナルの寸法に比べて徐々にリソマージンは劣化していく。
【００４３】
さらに、今度はオリジナルの寸法に対して、Ｘ２［ｎｍ］だけプラス、もしくはマイナスしたときのＥＤツリーを作成し、双方の共通のリソマージンを求める。この結果と、先のＸ２［ｎｍ］ずつ太らせたり細らせたりしたときのリソマージンの算出結果から、例えば、図４に示すようなグラフが作成される。これが、マスクの合否判定の基準（ウェハ上で必要露光裕度を満たすこと）となる。
【００４４】
この場合における、合否判定（ステップＳ５）の判定方法を説明する。例えば、上記の例に習うなら実際に作成したマスクのメモリセルのパターンをＳＥＭにより多点測長し、その平均値が入力パターンのオリジナルの寸法からどれだけずれているかを算出し、さらに測長結果のばらつきを求め、図４のグラフを作成する。合否判定（ステップＳ５）は、図４のグラフにより描画された、必要露光裕度を満たす等高線で囲まれた領域３１（ＯＫ領域）内に収まるかどうかで合否が判断を行う。収まる場合はＹｅｓと判断され、収まらない場合はＮｏと判断される。図４において、領域３２は固定スペックの場合の矩形状のＯＫ領域を示している。簡易的に領域３２の外は必要露光裕度を満たさない領域（ＮＧ領域）として判断することもできる。また、図４の横軸は『寸法差Δ（＝マスクパターン寸法−マスクターゲット）』であり、縦軸は『パターン寸法の面内均一性』である。
【００４５】
なお、図４の判断基準となるグラフを作成する際に、図５に示すように、例えば、Ｌ＆Ｓ（一般的な寸法スペックの計算に用いるパターン）に加えて、ランダムパターンやリソグラフィの観点での危険パターン（Hot spot）を考慮に入れることにより、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、マスクの合否判定の精度を改善することができる。
【００４６】
また、パターン寸法の平均値以外の、マスクパターンの製造ばらつきを測定する項目、例えば、パターン寸法のばらつき、パターンの描画位置ずれの平均値、ばらつき、透過率の平均値、ばらつき、位相差の平均値、ばらつきの測定結果に基づいてパターン寸法スペックの判断基準を作成しても構わない。さらに、これら（パターン寸法の平均値も含む）のうちの二つ以上を用いて寸法スペックを作成しても構わない。（この場合、二つ以上のマスク起因のリソグラフィマージン劣化量を算出し、リソグラフィマージンに収まるかどうかで合否が判断される。）
合否判定（ステップＳ５）のパターン寸法に基づく合否判定は、Ｌ＆Ｓ等の単純パターン以外のパターンについては、マスクに描画されたパターン起因のばらつきの考慮に欠ける場合がある。
【００４７】
しかし、本実施形態の場合、パターン寸法に基づく合否判定の対象は、第１の選択基準により選択されたＬ＆Ｓ等の単純パターンである。すなわち、Ｌ＆Ｓ等の単純パターンを考慮すればよいので、マスクに描画されたパターンのばらつきを考慮する必要はない。
【００４８】
一方、ステップＳ２３の判断の結果、Ｎｏと判断された場合は、許容できるウェハパターンの形状の範囲に対応する、Ｎｏと判断されたパターンの形状の範囲（許容形状範囲）を取得する（ステップＳ２５）。その一例を簡単に説明すると以下の通りである。
【００４９】
実際に描画されたマスクパターンの画像を取得して、この画像からマスクパターンの輪郭データを求めて、この輪郭データを用いてシミュレーションし（計算し）、やはりＥＤツリーを作成して図４に示したようなグラフを作成する。このようなグラフを用いて、ウェハパターン形状に基づく合否判定（ステップＳ８）が行われる。
【００５０】
この場合、Ｌ＆Ｓ等の単純パターン以外のパターンに対しても、精度の高いマスクの合否判定を行うことができる。しかし、画像を取得して輪郭を求めてシミュレーションするという一連の作業は時間を要するため、マスク上の全てのパターンバリエーションについて、この方法でマスクの合否判定を行うのは大きな時間（ＳＥＭ取得時間、計算時間）を要する。
【００５１】
しかし、本実施形態の場合、ウェハパターン形状に基づく合否判定の対象は、パターン寸法に基づく合否判定では正確な結果が得られないパターンに限定されるので、従来より短い時間でマスク製造（マスク評価）ができる。
【００５２】
また、実施形態のマスク評価方法は、図１のステップＳ１およびステップＳ２を、予め作成されたマスクを用意するステップに置き換えたものである。この用意するマスクはステップＳ２にて得られたマスクと同じものである。
【００５３】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態の半導体装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【００５４】
まず、第１の実施形態のマスク評価方法により良品と評価されたマスク（実施形態のマスク）を用意する（ステップ３１）。
【００５５】
次に、半導体基板を含む基板上にレジストが塗布される（ステップ３２）。半導体基板は、例えば、シリコン基板や、ＳＯＩ基板である。
【００５６】
次に、上記基板の上方に実施形態のマスクが配置され、該マスクを介して上記レジストに光または荷電ビームが照射され、その後、現像が行われ、上記基板上にレジストパターンが作成される（ステップＳ３３）。
【００５７】
次に、上記レジストパターンをマスクにして上記基板がエッチングされ、上記レジストパターンに対応したパターンが形成される（ステップＳ３４）。
【００５８】
ここで、上記レジストの下地（基板の最上層）がポリシリコン膜や金属膜の場合、電極パターンや配線パターンなどが形成される。上記レジストの下地（基板の最上層）が絶縁膜の場合、コンタクトホールパターンやゲート絶縁膜などが形成される。上記レジストの下地が上記半導体基板の場合、素子分離溝（ＳＴＩ）などが形成される。
【００５９】
以上述べた実施形態のマスクの用意（ステップＳ３１）、レジストの塗布（ステップＳ３２）、実施形態のマスクを用いたレジストパターンの形成（ステップＳ３３）およびエッチングによるパターンの形成（ステップＳ３４）を繰り返すことにより、半導体装置を製造する。
【００６０】
（第３の実施形態）
第１の実施形態の方法は、プログラムとして実施することができる。すなわち、本実施形態のプログラムは、第１の実施形態の方法の（一部または全ての）ステップを機能としてコンピュータに実行させるためのものである。なお、第１の実施形態の方法のステップを手段もしくは手順としてコンピュータに実行させても構わない。本実施形態のプログラムはマスク製造装置、マスク評価装置などに組み込まれる場合がある。
【００６１】
まず、図３で示した、実施形態の判断基準の作成方法のステップＳ２１−Ｓ２５を機能としてコンピュータに実行させるプログラム（第１のプログラム）について説明する。第１のプログラムによる情報処理はハードウエア資源として、例えばマスク製造装置またはマスク評価装置の制御装置を用いて具体的に実現される。制御装置はコンピュータとしての計算回路を具備する。この計算回路はＣＰＵおよび内部記憶部を具備する。計算回路は外部記憶部を使用することもある。以下、内部記憶部および外部記憶部の区別が必要でない場合、単に記憶部という。ＣＰＵは、記憶部内から必要なデータを読み込み、該データに対してステップＳ２１−Ｓ２５を機能として行う。各機能の結果は、必要に応じて記憶部内に一時的に保存され、他の機能で必要になったときに読み出される。以下、上記制御装置を例にあげて第１のプログラムについてさらに説明する。
【００６２】
図８は第１のプログラムの機能を示す機能ブロック図である。
【００６３】
第１のプログラムは、制御装置の計算回路に以下の機能Ｆ４１−Ｆ４６を実現させるためのものである。
【００６４】
機能Ｆ４１は、マスク製造装置またはマスク評価装置に入力されたマスクデータを制御装置の記憶部４１内に取り込ませる機能である。
【００６５】
機能Ｆ４２は、マスクデータからマスク合否判定に使用される複数のパターン（マスクパターン）を選定させる機能である。
【００６６】
機能Ｆ４３は、上記複数のパターンのそれぞれについて、パターン寸法の値が許容できる否かの判断に利用できる部分を有するか否かを判断させる機能である。
【００６７】
機能Ｆ４４は、機能Ｆ４３によりＹｅｓと判断された場合、Ｙｅｓと判断された形状に対応する許容できるパターン寸法の値の範囲に対応する許容寸法範囲（第１の判断基準に基づく第１スペック）を取得させる機能である。
【００６８】
機能Ｆ４５は、機能Ｆ４３によりＮｏと判断された場合、許容できるウェハパターンの形状の範囲に対応する、Ｎｏと判断されたパターンの形状の範囲（許容形状範囲）を取得させる機能である。
【００６９】
機能Ｆ４６は、機能Ｆ４３により取得させた第１スペックを、上記Ｙｅｓと判断された形状に対応付けて、記憶部４１に記憶させる機能（第１の記憶機能）である。
【００７０】
機能Ｆ４７は、機能Ｆ４５により取得された許容形状範囲を画像データと対応付けて記憶部４１に第２スペックとして記録させる機能（第２の記憶機能）である。
【００７１】
図９は第１のプログラムの処理を示すフロー図である。
【００７２】
制御装置４０にマスクデータが入力されると、そのマスクデータは第１のプログラムの機能Ｆ４１により記憶部４１内に取り込まれる（ステップＳ４１）。
【００７３】
マスクデータからマスク合否判定に使用される複数のパターン（マスクパターン）が第１のプログラムの機能Ｆ４２により選定される（ステップＳ４２、機能Ｆ４２）。
【００７４】
上記複数のパターンのそれぞれについて、パターン寸法の値（例えば、CD mean値）が許容できる否かの判断に利用できる部分（例えば、メモリセルのＬ＆Ｓのライン幅等の１次元パターンの幅）を有するか否かが第１のプログラムの機能Ｆ４３により判断される（ステップＳ４３）。
【００７５】
ここで、機能Ｆ４３によりＹｅｓと判断された場合、第１のプログラムの機能Ｆ４４が上記Ｙｅｓと判断された形状に対応する許容できるパターン寸法の値の範囲に対応する許容寸法範囲（第１の判断基準に基づくスペック）を取得させる（ステップＳ４４）。その後、第１のプログラムの機能Ｆ４６は、第１の判断基準に基づく第１スペックを、上記Ｙｅｓと判断された形状に対応付けて、制御装置の記憶部４１に記憶させる（ステップＳ４６）。なおこの記憶部４１は、制御装置から取り外し可能であっても良い。
【００７６】
一方、機能Ｆ４３による判断の結果がＮｏの場合は、第１のプログラムの機能Ｆ４５が許容できるウェハパターンの形状の範囲に対応する、Ｎｏと判断されたパターンの形状の範囲（許容形状範囲）を取得させる（ステップＳ４５）。例えば、機能Ｆ４５は、記憶部４１に記憶された実際に描画されたマスクパターンの画像を取得させて、この画像からマスクパターンの輪郭データを求める機能を有する。機能Ｆ４５は、さらに、この輪郭データを用いてシミュレーションし（計算し）、ＥＤツリーを作成して図４に示したようなグラフを作成する機能を有する。第１のプログラムの機能Ｆ４７は上記許容形状範囲を画像データと対応付けて記憶部４１に第２スペックとして記録させる（ステップＳ４７）。
【００７７】
次に、図１で示した、実施形態のマスクの製造方法のステップＳ３−Ｓ８を機能としてコンピュータに実行させるプログラム（第２のプログラム）について説明する。第１のプログラムと第２のプログラムはそれぞれ別のプログラムとして提供されても構わないし、または、第１のプログラムと第２のプログラムは一つのプログラムとして提供されても構わない。
【００７８】
第２のプログラムによる情報処理はハードウエア資源として例えばマスク検査装置を用いて具体的に実現される。マスク検査装置はコンピュータとしての計算回路を具備する。この計算回路はＣＰＵおよび内部記憶部を具備する。計算回路は外部記憶部を使用することもある。以下、内部記憶部および外部記憶部の区別が必要でない場合、単に記憶部という。ＣＰＵは、記憶部内から必要なデータを読み込み、該データに対してステップＳ１−Ｓ８を機能として行う。各機能の結果は、必要に応じて記憶部内に一時的に保存され、他の機能で必要になったときに読み出される。以下、第２のプログラムについてさらに説明する。
【００７９】
図１０は第２のプログラムの機能を示す機能ブロック図である。
【００８０】
第２のプログラムは、マスク検査装置の計算回路に以下の機能Ｆ５１−Ｆ５６を実現させるためのものである。
【００８１】
機能Ｆ５１は、パターンの種類とパターンの製造ばらつきを測定する項目とが関連付けられてなる第１の選択基準に基づいて、上記Ｎ個のパターンのうちのＮ１個（Ｎ１＜Ｎ）のパターンを選択させる機能である。
【００８２】
機能Ｆ５２は、ＳＥＭ等の計測装置を用いて取得されたＮ１個のパターンの測定結果に基づいて、パターン寸法を取得させる機能である。
【００８３】
機能Ｆ５３は、上記の取得されたパターン寸法の値が、図８の記憶部４１に記憶された第１スペックに基づいて許容できるか否かを判断させる機能である。
【００８４】
機能Ｆ５４は、画像に基づいて判断するべきパターンが規定された第２の選択基準に基づいて、上記Ｎ個のパターンからＮ２個（Ｎ２＜Ｎ）のパターンを選択させる機能である。
【００８５】
機能Ｆ５５は、取得された上記Ｎ２個のパターンに係る画像（パターン画像）に基づいてウェハ上に形成（転写）される前記Ｎ２個のパターンに対応するパターン（例えば、レジストパターン）の形状を予測させる機能である。
【００８６】
機能Ｆ５６は、上記の取得されたパターン寸法の値が、図８の記憶部４１に記憶された第２スペックに基づいて許容できるか否かを判断させる機能である。
【００８７】
図１１は第２のプログラムの処理を示すフロー図である。
【００８８】
図１のステップＳ２で作成されたＮ個のパターンを含むマスクに対して、第２のプログラムの機能Ｆ５１は、パターンの種類とパターンの製造ばらつきを測定する項目とが関連付けられてなる第１の選択基準に基づいて、上記Ｎ個のパターンのうちのＮ１個（Ｎ１＜Ｎ）のパターンを計算回路に選択させる（ステップＳ５１）。本実施形態では、製造ばらつきを測定する項目がパターン寸法の平均値等の寸法に関する項目（パターン寸法）を例にあげて説明する。
【００８９】
第２のプログラムの機能Ｆ５２は、例えば、ＳＥＭ等の計測装置を用いて取得されたＮ１個のパターンの測定結果に基づいて、パターン寸法を計算回路に取得させる（ステップＳ５２）。
【００９０】
第２のプログラムの機能Ｆ５３は、上記の取得されたパターン寸法の値が、図８の記憶部４１に記憶された第１スペックに基づいて許容できるか否かを計算回路に判断させる（ステップＳ５４）。
【００９１】
機能Ｆ５３による判断の結果、Ｎ１個のパターンのうち、一つでもＮｏと判断されたパターンがある場合、例えば、マスクは不良品（出荷不可）と判断され、一方、全てのパターンがＹｅｓと判断された場合は、良品（出荷可能）と判断される。
【００９２】
第２のプログラムの機能Ｆ５４は、画像に基づいて判断するべきパターンが規定された第２の選択基準に基づいて、上記Ｎ個のパターンからＮ２個（Ｎ２＜Ｎ）のパターンを計算回路に選択させる（ステップＳ５４）。
【００９３】
第２のプログラムの機能Ｆ５５は、取得された上記Ｎ２個のパターンに係る画像（パターン画像）に基づいてウェハ上に形成（転写）される前記Ｎ２個のパターンに対応するパターン（例えば、レジストパターン）の形状を計算回路に予測させる（ステップＳ５５）。
【００９４】
第２のプログラムの機能Ｆ５６は、上記の取得されたパターン寸法の値が、図８の記憶部４１に記憶された第２スペックに基づいて許容できるか否かを計算回路に判断させる（ステップＳ５６）。
【００９５】
機能Ｆ５６による判断の結果、Ｎ２個のパターンのうち、一つでもＮｏと判断されたパターンがある場合、マスクは不良品（出荷不可）と判断され、一方、全てのパターンがＹｅｓと判断された場合は、良品（出荷可能）と判断される。
【００９６】
このように、第１スペックと第２スペックをデータとして保存しておくことにより、派生品においてセル部の第１スペック作成を省略することができる。その結果、スペック作成の時間を簡略化することができる。また、前世代の画像データを記憶しておくことができる。その結果、危険パターンを蓄積しておくことができ、第２スペックの精度を高くすることができる。
【００９７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、マスクがフォトマスク（透過型マスク）の場合について説明したが、本発明はＥＵＶマスク（反射型マスク）にも適用できる。透過型マスクを用いた露光は、例えば、光露光（液浸露光を含む）や、ＥＢ露光である。また、本発明は、露光法以外の転写方法に使用される原版（例えば、インプリント法により使用されるテンプレート）にも適用可能である。
【００９８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９９】
３１，３２…ＯＫ領域（必要露光裕度を満たす領域）、４１，５１…記憶部。
【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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