(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板上にパターンの露光とエッチングを施して所望の集積回路パターンを形成する半導体装置の製造方法において、
ｎ台（ｎは２以上）のエッチング装置を並列的に使用し、同一の集積回路パターンを複数の被処理基板に形成する際に、使用するエッチング装置に対応させて２種類以上で最大ｎ種類のフォトマスクを用意し、各々のフォトマスクに、それぞれ対応するエッチング装置によって生じるパターン寸法変換差を補正したパターンを形成しておくことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
被処理基板上にパターンの露光とエッチングを施して所望の集積回路パターンを形成するための半導体装置の製造方法において、
ｍ台の露光装置とｎ台のエッチング装置をそれぞれ並列的に使用し（ｍは１以上，ｎは２以上）、同一の集積回路パターンを複数の被処理基板に形成する際に、１つの被処理基板に対して使用する露光装置及びエッチング装置の組み合わせに対応させて２種類以上で最大ｍ×ｎ種類のフォトマスクを用意し、各々のフォトマスクに、それぞれ対応する露光装置及びエッチング装置の組み合わせによって生じるパターン寸法変換差を補正したパターンを形成しておくことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
被処理基板上にパターンの露光とエッチングを施して所望の集積回路パターンを形成するための半導体装置の製造方法において、
ｍ台の露光装置，ｋ台の塗布・現像装置及びｎ台のエッチング装置をそれぞれ並列的に使用し（ｋ，ｍは１以上，ｎは２以上）、同一の集積回路パターンを複数の被処理基板に形成する際に、１つの被処理基板に対して使用する露光装置，塗布・現像装置及びエッチング装置の組み合わせに対応させて２種類以上で最大ｋ×ｍ×ｎ種類のフォトマスクを用意し、各々のフォトマスクに、それぞれ対応する露光装置，塗布・現像装置及びエッチング装置の組み合わせによって生じるパターン寸法変換差を補正したパターンを形成しておくことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記パターン形成のための各装置のうち同じ種類の装置に対し、パターン寸法変換差に対する性質が同一か異なるかを判定し、パターン寸法変換差に対する性質が同一と判定した装置に関しては同じ種類のフォトマスクを対応させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記露光装置，塗布・現像装置或いはエッチング装置におけるプロセス条件を変更した際に、プロセス条件を変更した装置において、プロセス条件を変更する前後でパターン寸法変換差の性質が同じか違うかを判定し、新旧条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら古いフォトマスクを使用し、許容範囲以内でなければ新条件による補正マスクを使用することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記露光装置及び塗布・現像装置のそれぞれに対し、パターン寸法変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、ラインアンドスペース状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすことを特徴とする請求項４又は５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記エッチング装置のパターン寸法変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、ラインアンドスペース状のパターンを含むマスクパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすことを特徴とする請求項４又は５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記露光装置及び塗布・現像装置のそれぞれに対し、パターン寸法変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、コンタクトホール状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすことを特徴とする請求項４又は５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記エッチング装置のパターン寸法変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、コンタクトホール状のパターンを含むマスクパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすことを特徴とする請求項４又は５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記露光装置及び塗布・現像装置のそれぞれに対し、パターン寸法変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、被補正のフォトマスクに含まれる代表的なパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすことを特徴とする請求項４又は５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記エッチング装置のパターン寸法変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、被補正のフォトマスクに含まれる代表的なパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすことを特徴とする請求項４又は５記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
被処理基板上にパターンの露光とエッチングを施して所望の集積回路パターンを形成する際に用いるフォトマスクのデータ作成装置において、
露光装置群，塗布・現像装置群及びエッチング装置群に関してパターン寸法変換差に関する性質を記憶する手段と、パターン寸法変換差の性質の違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なす手段と、使用する半導体製造装置の組み合わせによって生じるパターン寸法変換差を補正したマスクパターンを作成する手段とを具備してなることを特徴するフォトマスクのデータ作成装置。
【請求項１３】
集積回路パターンを形成する際に用いるフォトマスクのデータをコンピュータによって作成するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムであって、
露光装置群，塗布・現像装置群及びエッチング装置群に関してのパターン寸法変換差に関する性質データを入力する手順と、前記入力された性質データを基にパターン寸法変換差が予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なす判定を行う手順と、前記判定された情報を基に使用する半導体製造装置の組み合わせによって生じるパターン寸法変換差を補正したマスクパターンを作成する手順とをコンピュータに実行させる実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
被処理基板上にパターンの露光とエッチングを施して所望の集積回路パターンを形成するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムであって、
使用するエッチング装置に対応させて２種類以上で最大ｎ種類のフォトマスクを用意し、各々のフォトマスクに、それぞれ対応するエッチング装置によって生じるパターン寸法変換差を補正したパターンを形成しておき、
ｎ台（ｎは２以上）のエッチング装置を並列的に使用し、同一の集積回路パターンを複数の被処理基板に形成する際に、各々のエッチング装置でそれに対応する最適なフォトマスクを選択するようにコンピュータを制御するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理基板にパターン露光とエッチングを施して集積回路パターンを形成するための半導体装置の製造方法に係わり、特に同種のプロセス装置を複数台用いて大量生産するための半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
また本発明は、集積回路パターンを形成する際に用いるフォトマスクのデータ作成装置、更にはフォトマスクのデータをコンピュータによって作成するためのプログラムを格納した記録媒体に関する。
【０００３】
【従来の技術】
ＬＳＩの高集積化が進み、ＬＳＩに作り込む素子サイズが微小化するに伴い、リソグラフィ工程におけるパターン転写の忠実度が問題になり始めている。具体的には、設計上で９０度のはずのコーナーが丸くなる、ライン端が短くなる、ラインの幅が太る／細る等の現象を生じる（光近接効果）。パターンの微細化に伴い許容寸法誤差の絶対値が小さくなると、光近接効果の影響で許容寸法誤差を越えてしまう場合も出てくる。
【０００４】
光近接効果の原因としては、露光における光学的要因（隣合ったパターン間の透過光の干渉）、レジストプロセス（ベーク温度・時間，現像時間他）、基板の反射や凹凸、エッチングの影響等があげられる。光近接効果によってパターン忠実度が劣化する問題を防ぐ方法としては、マスク上に予め劣化を見込んだ補正を加える方法が主流である（光近接効果補正）。
【０００５】
光近接効果補正の考え方としては、
(1) 露光プロセスにおける変換差のみを補正する−光学像シミュレーションに基づく、
(2) 露光及び現像における変換差を補正する−現像まで含めたシミュレーションを行ったり、光学像にガウス関数をコンボリューションすることで現像を模擬する、
(3) 露光からエッチングまでを通しての変換差を補正する、
という３種類に大別される。
【０００６】
(1) 及び(2) はエッチングによる変換差を取り込めないために、エッチング条件によっては仕上がり精度が十分でないことがある。これに対し(3) は、エッチングによる変換差が大きい場合にも対応が可能で(1) や (2)よりも原理的に精度が高い方法であると考えられる。
【０００７】
前記(3) に分類される第１の従来法としては、（Optical/Laser Microlithography VII,Vol2197，SPIE Symposium On Microlithography,1994,p278-293）における（Oberdan W.Otto）らによる（Automated optical proximity correction-a rule-based approach）と題する論文において述べられている。
【０００８】
この方法では、テストパターンを実際の集積回路製品で使用するリソグラフィ条件及びエッチング条件の下で実際にパターンを形成し、仕上がりパターンを測長する。測長して得られた幾つかの離散的なデータをシミュレーションで得られた傾向で補間する（“anchoring ”と呼ぶ）。
【０００９】
例えば、ラインアンドスペース状パターンでライン幅を固定でスペースを変化させたような一連のテストパターンを作成し実際のプロセス条件でエッチングまでを行う。エッチング後の仕上がり寸法を測長し、スペースｖｓ変換差の対応関係を作成する。実験で得られるのはポイントデータであるから、光学像（或いは現像までを含んだ）シミュレーションを行い、ポイント間をシミュレーションで得られた傾向で補間する。得られたスペースｖｓ変換差の関係に基づき実際の集積回路パターンを補正する。
【００１０】
前記 (3)に分類される第２の従来法としては、（Optical/Laser Microlithography VII,Vol2322，SPIE Symposium On Microlithography,1994,p371-378）における（John P.Stirniman）らによる（Fast proximity correction with zone sampling）と題する論文において述べられている。
【００１１】
この方法でも、テストパターンを実際の集積回路製品で使用するリソグラフィ条件及びエッチング条件の下で実際にパターンを形成し、仕上がりパターンを測長する。測長して得られたデータを用いてビヘービアモデル（Behavior model）を構築する。ビヘービアモデルは変換差を多項式で表したものであり、多項式の変数はレイアウトに対応している。測長データを用いて多項式の係数を決定する。そして、一旦このビヘービアモデルを構築してしまえば、任意のレイアウト中の任意の点での変換差を求めることが可能である。
【００１２】
一方、光近接効果補正を行っていない従来の半導体製造プロセスを第３の従来法とし、図１（ａ）を用いて説明する。従来は同一の集積回路製品を大量生産する際には、ＣＡＤデータ１１から同一のフォトマスク１３を複数枚用意し、露光装置１４に装着して用いている。図１（ａ）に示す場合では３台の露光装置１４1 〜１４3 があり、２台のエッチング装置１６1 ，１６2 がある。露光装置１４1 ，１４3 で露光されたウェハはそれぞれエッチング装置１６1 ，１６2 でエッチング処理されるが、露光装置１４2 で露光されたウェハはエッチング装置１６1 で処理されるものもあれば、エッチング装置１６2 で処理されるものもあるという様子を示している。
【００１３】
しかしながら、この種の方法にあっては次のような問題があった。第１及び第２の従来法に関しては、テストマスクは製品と同じプロセス条件で加工し、そのデータに基づき補正を行うべきであると述べているが、実際の量産現場で用いる露光装置やエッチング装置が複数ある場合に、フォトマスクとどのように対応させるかについては何等触れられていない。
【００１４】
第１、第２の従来法におけるその他の問題点として、露光装置，塗布・現像装置，エッチング装置のいずれかにおいてプロセス条件が変更された場合に、フォトマスクも必ず変更することになる。プロセス条件が変更されてもパターン変換差の性質の違いが許容範囲内であれば、フォトマスクは作成し直す必要がなく、無駄な作業を行っていることになる。
【００１５】
第３の従来法では光近接効果補正を行っていないが、仮に光近接効果を考慮して補正を行うとした半導体製造プロセスは、図１（ｂ）に示すようになる。ここでは、例えば露光装置１４2 及びエッチング装置１６1 の組み合わせを使用した場合に生じる光近接効果を考慮して補正を行った状況を想定してみる。
【００１６】
第１及び第２の従来法に従い、テストマスクを露光装置１４2 で露光しエッチング装置１６1 でエッチング処理してテストマスクを測長する。測長の結果に基づきＣＡＤデータ１１を光近接効果補正して光近接効果補正データ１２とする。この補正データ１２からフォトマスクを作成する。
【００１７】
そのような補正を施したフォトマスクを露光装置１４2 に装着して、エッチング装置１６1 でエッチングした場合は良好な結果が得られるが、エッチング装置１６1 と著しく性質の異なるエッチング装置１６2 を用いた場合には、パターンの仕上がり寸法が所望寸法からずれてしまう。特に、同一メーカの複数のエッチング装置で仕上がり寸法をコントロールするのに比して、異るメーカのエッチング装置間で寸法をコントロールするのは難しいことが知られている。
【００１８】
また、エッチング装置に比べれば露光装置の方は、波長，開口数，コヒーレンスファクタ等の光学条件を揃えれば仕上がり寸法はある程度コントロールされるが、異なる装置間ではやはり多少の差が出る。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来、露光装置やエッチング装置等を複数台用いてＬＳＩを量産する場合には、異なる露光装置やエッチング装置を用いて製造した被処理基板間で、装置のパターン変換差に関する性質の違いにより、パターン仕上がり寸法のばらつきが生じてしまう。
【００２０】
本発明は、上記の事情を考慮して成されたもので、その目的とするところは、露光装置やエッチング装置等を複数台用いてＬＳＩを量産する場合にも、被処理基板間の寸法ばらつきのない精度良いパターン形成を行うことのできる半導体装置の製造方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
（構成）
上記課題を解決するための本発明は、次のような構成を採用している。
（１）被処理基板上にパターンの露光とエッチングを施して所望の集積回路パターンを形成するための半導体装置の製造方法において、ｎ台（ｎは２以上）のエッチング装置を並列的に使用し、同一の集積回路パターンを複数の被処理基板に形成する際に、使用するエッチング装置に対応させて２種類以上で最大ｎ種類のフォトマスクを用意し、各々のフォトマスクに、それぞれ対応するエッチング装置によって生じるパターン変換差を補正したパターンを形成しておくことを特徴とする。
【００２２】
(1-1) エッチング装置に対し、パターン変換差に対する性質が同一か異なるかを判定し、パターン変換差に対する性質が同一と判定したエッチング装置に関しては同じ種類のフォトマスクを対応させること。
(1-2) エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、ラインアンドスペース状のパターンを含むマスクパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００２３】
(1-3) エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、コンタクトホール状のパターンを含むマスクパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００２４】
(1-4) エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、被補正のフォトマスクに含まれる代表的なパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００２５】
（２）被処理基板上にパターンの露光とエッチングを施して所望の集積回路パターンを形成するための半導体装置の製造方法において、ｍ台の露光装置とｎ台のエッチング装置をそれぞれ並列的に使用し（ｍ，ｎの少なくとも１つは２以上）、同一の集積回路パターンを複数の被処理基板に形成する際に、１つの被処理基板に対して使用する露光装置及びエッチング装置の組み合わせに対応させて２種類以上で最大ｍ×ｎ種類のフォトマスクを用意し、各々のフォトマスクに、それぞれ対応する露光装置及びエッチング装置の組み合わせによって生じるパターン変換差を補正したパターンを形成しておくことを特徴とする。
【００２６】
(2-1) 露光装置に対し、パターン変換差に対する性質が同一か異なるかを判定し、パターン変換差に対する性質が同一と判定した露光装置に関しては同じ種類のフォトマスクを対応させること。
(2-2) 露光装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、ラインアンドスペース状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００２７】
(2-3) 露光装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、コンタクトホール状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００２８】
(2-4) 露光装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、被補正のフォトマスクに含まれる代表的なパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００２９】
(2-5) エッチング装置に対し、パターン変換差に対する性質が同一か異なるかを判定し、パターン変換差に対する性質が同一と判定したエッチング装置に関しては同じ種類のフォトマスクを対応させること。
(2-6) エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、ラインアンドスペース状のパターンを含むマスクパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００３０】
(2-7) エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、コンタクトホール状のパターンを含むマスクパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００３１】
(2-8) エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、被補正のフォトマスクに含まれる代表的なパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００３２】
（３）被処理基板上にパターンの露光とエッチングを施して所望の集積回路パターンを形成するための半導体装置の製造方法において、ｍ台の露光装置，ｋ台の塗布・現像装置及びｎ台のエッチング装置をそれぞれ並列的に使用し（ｋ，ｍ，ｎの少なくとも１つは２以上）、同一の集積回路パターンを複数の被処理基板に形成する際に、１つの被処理基板に対して使用する露光装置，塗布・現像装置及びエッチング装置の組み合わせに対応させて２種類以上で最大ｋ×ｍ×ｎ種類のフォトマスクを用意し、各々のフォトマスクに、それぞれ対応する露光装置，塗布・現像装置及びエッチング装置の組み合わせによって生じるパターン変換差を補正したパターンを形成しておくことを特徴とする。
【００３３】
(3-1) 露光装置に対し、パターン変換差に対する性質が同一か異なるかを判定し、パターン変換差に対する性質が同一と判定した露光装置に関しては同じ種類のフォトマスクを対応させること。
(3-2) 露光装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、ラインアンドスペース状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００３４】
(3-3) 露光装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、コンタクトホール状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００３５】
(3-4) 露光装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、被補正のフォトマスクに含まれる代表的なパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００３６】
(3-5) 塗布・現像装置に対し、パターン変換差に対する性質が同一か異なるかを判定し、パターン変換差に対する性質が同一と判定した塗布・現像装置に関しては同じ種類のフォトマスクを対応させること。
(3-6) 塗布・現像装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、ラインアンドスペース状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００３７】
(3-7) 塗布・現像装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、コンタクトホール状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００３８】
(3-8) 塗布・現像装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、被補正のフォトマスクに含まれる代表的なパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００３９】
(3-9) エッチング装置に対し、パターン変換差に対する性質が同一か異なるかを判定し、パターン変換差に対する性質が同一と判定したエッチング装置に関しては同じ種類のフォトマスクを対応させること。
(3-10)エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、ラインアンドスペース状のパターンを含むマスクパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００４０】
(3-11)エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、コンタクトホール状のパターンを含むマスクパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００４１】
(3-12)エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、被補正のフォトマスクに含まれる代表的なパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００４２】
（４）半導体製造工程で用いるフォトマスクにおいて、該フォトマスクで露光するウェハを処理するエッチング装置を識別するための情報が、機械で読み取り可能な文字列又はバーコード、或いは人間が判読可能な文字列、記号の形式で含まれることを特徴とする。
(4-1) エッチング装置の識別情報がウェハに露光されるマスクパターンであること。
【００４３】
（５）半導体製造工程で用いるフォトマスクにおいて、該フォトマスクで露光するウェハを処理するエッチング装置及び露光装置を識別するための情報が、機械で読み取り可能な文字列又はバーコード、或いは人間が判読可能な文字列、記号の形式で含まれることを特徴とする。
(5-1) エッチング装置及び露光装置の識別情報がウェハに露光されるマスクパターンであること。
【００４４】
（６）半導体製造工程で用いるフォトマスクにおいて、該フォトマスクで露光するウェハを処理するエッチング装置，露光装置及び塗布・現像装置を識別するための情報が、機械で読み取り可能な文字列又はバーコード、或いは人間が判読可能な文字列、記号の形式で含まれることを特徴とする。
(6-1) エッチング装置，露光装置及び塗布・現像装置の識別情報がウェハに露光されるマスクパターンであること。
【００４５】
（７）半導体製造工程で用いるフォトマスクにおいて、該フォトマスクで露光するウェハを処理するプロセス装置の識別情報が、機械で読み取り可能な文字列又はバーコード、或いは人間が判読可能な文字列、記号の形式で含まれることを特徴とする。
(7-1) プロセス装置の識別情報に加え、プロセス装置の条件、プロセスの手順を表す情報が含まれること。
(7-2) プロセス装置の識別情報及びプロセス装置の条件、プロセスの手順の識別情報がウェハに露光されるマスクパターンであること。
【００４６】
（８）被処理基板上にパターンの露光とエッチングを施して所望の集積回路パターンを形成するための半導体装置の製造方法において、ｍ台の露光装置，ｋ台の塗布・現像装置及びｎ台のエッチング装置をそれぞれ並列的に使用し（ｋ，ｍ，ｎの少なくとも１つは２以上）、同一の集積回路パターンを複数の被処理基板に形成する際に、１つの被処理基板に対して使用する露光装置，塗布・現像装置及びエッチング装置の組み合わせに対応させて２種類以上で最大ｋ×ｍ×ｎ種類のフォトマスクを用意し、各々のフォトマスクに、それぞれ対応する露光装置，塗布・現像装置及びエッチング装置の組み合わせによって生じるパターン変換差を補正したパターンを形成しておき、前記露光装置，塗布・現像装置或いはエッチング装置におけるプロセス条件を変更した際に、プロセス条件を変更した装置において、プロセス条件を変更する前後でパターン変換差の性質が同じか違うかを判定し、新旧条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら古いフォトマスクを使用し、許容範囲以内でなければ新条件による補正マスクを使用することを特徴とする。
【００４７】
(8-1) 露光装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、ラインアンドスペース状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００４８】
(8-2) 露光装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、コンタクトホール状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００４９】
(8-3) 露光装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、被補正のフォトマスクに含まれる代表的なパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一と見なし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００５０】
(8-4) 塗布・現像装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、ラインアンドスペース状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００５１】
(8-5) 塗布・現像装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、コンタクトホール状のパターンを含むマスクパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００５２】
(8-6) 塗布・現像装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、被補正のフォトマスクに含まれる代表的なパターンを露光・現像した後、レジストパターンの寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００５３】
(8-7) エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、ラインアンドスペース状のパターンを含むマスクパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００５４】
(8-8) エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、コンタクトホール状のパターンを含むマスクパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００５５】
(8-9) エッチング装置のパターン変換差に関する性質が同一か異なるかの判断は、被補正のフォトマスクに含まれる代表的なパターンを露光からエッチングまで行い、被処理基板に形成されたパターンの仕上がり寸法を測長して、装置或いはプロセス条件による違いが予め定められた許容範囲以内なら性質が同一とみなし、許容範囲より大きければ異なると見なすこと。
【００５６】
（作用）
本発明によれば、ＬＳＩを大量生産するために１種類の集積回路パターンに対して複数台のエッチング装置を使用する場合に、対応するエッチング装置によって生じるパターン変換差を補正したパターンを含むフォトマスクを用いることにより、エッチング装置間でのパターン仕上がり寸法のばらつきを低減することが可能となる。また、複数台の露光装置を用いる場合にも、対応する露光装置によって生じるパターン変換差を補正したパターンを含むフォトマスクを用いることにより、仕上がり寸法のばらつきが低減可能である。さらに、複数台の塗布・現像装置を用いる場合にも、対応する塗布・現像装置によって生じるパターン変換差を補正したパターンを含むフォトマスクを用いることにより、仕上がり寸法のばらつきが低減可能である。
【００５７】
そして、パターン形成のための各種装置をそれぞれ複数台用いる場合には、これらの装置の組み合わせに対応してパターン変換差を補正したパターンを含むフォトマスクを用いることにより、仕上がり寸法のばらつきが低減可能である。従って、ＬＳＩを大量生産する際の各種装置間のパターン変換差の違いに起因するウェハ間の寸法のばらつきを抑制することができ、製造歩留まりの向上をはかることが可能となる。
【００５８】
また、フォトマスクにおいて、該フォトマスクで露光されたウェハを処理するエッチング装置，露光装置，塗布・現像装置の識別情報を持たせることにより、ウェハを適切な装置に送ることが可能である。特に、識別情報をマスクパターンとした場合は、ウェハから使用した装置を割り出すことが可能であり、ウェハに異常等のある場合、原因を追求することが容易になる。
【００５９】
また、露光装置，塗布・現像装置，エッチング装置のいずれかにおけるプロセス条件のみを変更した場合にも、変更前後でパターン変換差の性質を比較して、精度上必要な場合のみフォトマスクを作成し直すことになり、効率が良い。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態に係わる半導体装置の製造プロセスを説明するためのフローチャートである。
【００６１】
ある集積回路製品のレイアウト設計が終了した後に、ＣＡＤデータ１１が１種類存在するとする。このＣＡＤデータ１１に対して光近接効果補正を行う。以下に説明する状況は、この集積回路を生産する際に１台の露光装置１４とｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n を用いるものとする。
【００６２】
まず、ｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n に関し、互いにパターン変換差に関する性質が異なるかどうかを調べる。このときには、図３（ａ）〜（ｃ）に示すようなラインアンドスペースのパターンを含むマスクを準備する。このパターン群に含まれるラインの幅Ｌは、生産しようとする集積回路の最小線幅、又は最も重要な回路部分の線幅とする。このライン幅に対しスペースは何種類か変化させる（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）。
【００６３】
このようなマスクを用いてパターンを露光し、さらにエッチングする。露光に用いる露光装置は生産時に用いるのと同じか同種類、しかも同条件で行うのが望ましい。エッチングは、ｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n でそれぞれ行う。仕上がり寸法の測定は、ラインアンドスペース状のパターンの中心付近に存在するパターンを測長する。
【００６４】
ｎが４のときの例を図４に示す。図４の横軸はスペース、縦軸はバイアス量を示す。バイアス量とは、目標設計寸法からエッチング後の仕上がり寸法を差し引いたものである。図中にはばらつきの許容範囲が示されているが、第１及び第２のエッチング装置は、全てのスペース幅において２台の仕上がり寸法の違いがこの許容範囲内に入るため、エッチング変換差に関する性質が同じと見なすことができる。
【００６５】
第３のエッチング装置は、スペース幅の大きい所では第１及び第２のエッチング装置と同様の挙動を示すが、スペース幅の小さい部分で許容範囲以上異なるため、第１及び第２のエッチング装置とは別種のパターン変換差に関する性質を持つと見なす。同じく、第４のエッチング装置も別種のパターン変換差に関する性質を持つ。つまり、この場合４台のエッチング装置は３種類のパターン変換差に関する性質に分類される。
【００６６】
次に、ＣＡＤデータ１１に対し近接効果補正を行う。ｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n がＮ種類（Ｎ≦ｎ）のエッチングに関する変換差に分類される場合、Ｎ種類の近接効果補正を行ったデータ１２1 〜１２N 及びそれぞれのフォトマスク１３1 〜１３N を準備する。前述の例ではｎ＝４，Ｎ＝３である。近接効果補正の方法としては、例えば前記図４を利用してスペースに応じたバイアス量を読み取り、バイアス量分ラインを太らせる／細らせる処理する方法を採ることもできる。
【００６７】
露光の際には、パターン変換差に関する性質が第１の種類のエッチング装置１６（種類１）で処理されるウェハはフォトマスク１３1 で、パターン変換差に関する性質が第Ｎの種類のエッチング装置１６（種類Ｎ）で処理されるウェハはフォトマスク１３N を用いて露光を行う。ここで、フォトマスク１３には対応するエッチング装置１６の識別情報を持たせておくことが好ましい。
【００６８】
このように本実施形態によれば、ＬＳＩを大量生産するために１種類の集積回路パターンに対して複数台のエッチング装置１６を使用する場合に、対応するエッチング装置１６によって生じるパターン変換差を補正したパターンを含むフォトマスク１３を用いることにより、エッチング装置間でのパターン仕上がり寸法のばらつきを低減することが可能となる。このため、ＬＳＩの大量生産に対して製造歩留まりの向上に寄与することが可能となる。
【００６９】
本実施形態では、フォトマスクを用いた露光をする場合について説明したが、集積回路パターンを荷電粒子ビームで直接描画する場合は、フォトマスクデータの近接効果補正ではなく、描画するパターンデータに対して補正を行うことは明白である。
【００７０】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係わる半導体装置の製造プロセスを説明するためのフローチャートである。
【００７１】
ある集積回路製品のレイアウト設計が終了した後に、ＣＡＤデータ１１が１種類存在するとする。このＣＡＤデータ１１に対して光近接効果補正を行う。以下に説明する状況は、この集積回路を生産する際にｍ台の露光装置１４1 〜１４m を用い、またエッチングに際してはｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n を用いるものとする。
【００７２】
光近接効果補正に先立ち、ｍ台の露光装置１４1 〜１４m 及びｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n に関し、互いにパターン変換差に関する性質が異なるかどうかを調べる。ｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n については、第１の実施形態で述べた方法で行う。
【００７３】
ｍ台の露光装置１４1 〜１４m については、前記図３に示したパターンを含むマスクを用いて露光、現像まで行う。続いて、図４と同様のグラフを作成する。但し、ここで縦軸のバイアス量は、目標設計寸法から現像後のレジスト寸法を差し引いたものになる。露光装置のパターン変換差に関する性質が同じか異なるかの判定は、第１の実施形態で述べた方法と同様である。この結果、ｍ台の露光装置１４1 〜１４m はＭ種類（Ｍ≦ｍ）のパターン変換差の性質に分類される。
【００７４】
生産に用いられる露光装置１４とエッチング装置１６の組み合わせによるが、２種類以上で最大ｍ×ｎ種類（本実施形態ではＭ×Ｎ種類）の近接効果補正を行ったデータ及びそれぞれのフォトマスク１３を準備する必要がある。以下に、この方法を説明する。
【００７５】
まず、補正ルール作成用のテストマスクを準備する。これは、例えば前記図３のようなライン幅固定でスペースを変化させたパターンを含むものでも良い。生産で運用される際のエッチング装置１６の種類と露光装置１４の種類の全ての組み合わせでテストマスクを露光し、さらにエッチングし、パターンの仕上がり寸法から補正ルールを作成する。図３のようなテス卜パターンを用いた場合は、スペースに対応したバイアス値という形式のルールになる。
【００７６】
図５中に近接効果補正データ１２に（ｘ，ｙ）とあるが、これは（露光装置の種類，エッチング装置の種類）の組み合わせを表わす。これらの光近接効果補正データからＭ×Ｎ種類のフォトマスクを作成する。露光の際には、露光装置１４（種類１），エッチング装置１６（種類１）で処理されるウェハはフォトマスク１３（１，１）を用い、露光装置１４（種類１），エッチング装置１６（種類２）で処理されるウェハはフォトマスク１３（１，２）を用い、露光装置１４（種類Ｍ），エッチング装置１６（種類Ｎ）で処理されるウェハはフォトマスク１３（Ｍ，Ｎ）を用いて露光を行う。ここで、フォトマスクに１３は、対応する露光装置１４とエッチング装置１６の識別情報を持たせておくことが好ましい。
【００７７】
このように本実施形態によれば、複数台の露光装置１４及び複数台のエッチング装置１６を使用する場合にも、対応する露光装置１４とエッチング装置１６の組み合わせによって生じるパターン変換差を補正したパターンを含むフォトマスク１３を用いることにより、パターン仕上がり寸法のばらつきを低減することが可能となる。
【００７８】
本実施形態では、フォトマスクを用いた露光をする場合について説明したが、集積回路パターンを荷電粒子ビームで直接描画する場合は、フォトマスクデータの近接効果補正ではなく、描画するパターンデータに対して補正を行うことは明白である。
【００７９】
（実施形態３）
図６は、本発明の第３の実施形態に係わる半導体の製造製造プロセスを説明するためのフローチャートを示す。
【００８０】
ある集積回路製品のレイアウト設計が終了した後に、ＣＡＤデータ１１が１種類存在するとする。このＣＡＤデータ１１に対して光近接効果補正を行う。以下に説明する状況は、この集積回路を生産する際にｍ台の露光装置１４1 〜１４m を用い、レジスト塗布・現像装置としてｋ台のコータデベロッパ１５1 〜１５k を用い、またエッチングに際してはｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n を用いるものとする。図６においてはコータデべロッパ１５が露光装置１４の後に位置しているが、塗布は露光の前、現像は露光後に行うことは自明である。
【００８１】
光近接効果補正に先立ち、ｍ台の露光装置１４1 〜１４m 、ｋ台のコータデバロッパ１５1 〜１５k 、ｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n に関し、互いにパターン変換差に関する性質が異なるかどうかを調べる。ｍ台の露光装置１４1 〜１４m 及びｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n についてはそれぞれ第１の実施形態、第２の実施形態で説明した方法で行う。ｋ台のコータデベロッパ１５1 〜１５k については、第２の実施形態で説明したのと同じ方法で行い、その結果、Ｋ種類（Ｋ≦ｋ）のパターン変換差の性質に分類される。
【００８２】
生産に用いられる露光装置１４，コータデベロッパ１５，及びエッチング装置１６の組み合わせによるが、２種類以上で最大ｍ×ｋ×ｎ種類（本実施形態ではＭ×Ｋ×Ｎ種類）の近接効果補正を行ったデータ及びそれぞれのフォトマスクを準備する必要がある。以下にこの方法を説明する。
【００８３】
まず、補正ルール作成用のテストマスクを準備する。これは、例えば前記図３のようなライン幅固定でスペースを変化させたパターンを含むものでも良い。生産で運用される際の露光装置１４の種類、コータデベロッパ１５の種類、エッチング装置１６の種類の全ての組み合わせでテストマスクを露光し、さらにエッチングし、パターンの仕上がり寸法から補正ルールを作成する。図３のようなテストパターンを用いた場合は、スペースに対応したバイアス値という形式のルールになる。
【００８４】
図６中に近接効果補正データ１２に（ｘ，ｙ，ｚ）とあるが、これは（露光装置の種類，コータデベロッパの種類，エッチング装置の種類）の組み合わせを表す。これらの光近接効果補正データからＭ×Ｋ×Ｎ種類のフォトマスクを作成する。露光の際には、露光装置１４（種類１），コータデベロッパ１５（種類１），エッチング装置１６（種類１）で処理されるウェハはフォトマスク１３（１，１，１）を用い、露光装置１４（種類１），コータデベロッパ１５（種類１），エッチング装置１６（種類２）で処理されるウェハはフォトマスク１３（１，１，２）を用い、露光装置１４（種類Ｍ），コータデベロッパ１５（種類Ｋ），エッチング装置１６（種類Ｎ）で処理されるウェハはフォトマスク１３（Ｍ，Ｋ，Ｎ）を用いて露光を行う。
【００８５】
ここで、図７に示すように、フォトマスク１３には対応する露光装置１４，コータデベロッパ１５，エッチング装置１６の識別情報を持たせておくことが好ましい。例えば、この図のＥ１Ｓ２Ｔ３は、エッチング装置（種類１），露光装置（種類２），コータデベロッパ（種類３）を表している。また、以上３つの実施形態に共通して、装置の識別情報は、自動に読み取り可能なバーコード，文字列，記号でも良いし、人間が読み取り可能な文字列，記号の形式でも良い。
【００８６】
このようにすれば、フォトマスク１３を誤用するのを防ぐことが可能である。また、識別情報をマスクパターンとしておきウェハ上にも転写すれば、ウェハに異常があった場合に、その異常がどの装置で起こったのか原因を追求することが容易である。
【００８７】
上記以外のプロセス装置を使用する場合も同様である。プロセスの手順、各々の装置のプロセス条件の情報もフォトマスクに含めておけば、さらに好ましい。また、共通してこの識別情報をマスクパターンとしておき、ウェハにも識別情報が含まれるようにしても良い。
【００８８】
このように本実施形態によれば、複数台の露光装置１４，複数台のコータデベロッパ１５，及び複数台のエッチング装置１６を使用する場合にも、対応する露光装置１４，コータデベロッパ１５，及びエッチング装置１６の組み合わせによって生じるパターン変換差を補正したパターンを含むフォトマスク１３を用いることにより、パターン仕上がり寸法のばらつきを低減することが可能となる。
【００８９】
（実施形態４）
図８は、本発明の第４の実施形態に係わるマスクデータ作成方法を説明するためのフローチャートである。
【００９０】
ＣＡＤデータから被補正対象層１層分のパターンデータを入力する（ステップ１）。続いて、補正対象層の中に含まれるパターンのうち代表的なパターンを決定する。代表的なパターンは層によって異なり、例えばコンタクトホール層では、最小サイズのコンタクトホールパターンが代表的なパターンである。
【００９１】
ＤＲＡＭメモリセル部分の活性領域の例を、図９に示す。この場合は、活性領域のＡ，Ｂ，Ｃの３箇所の幅がパターン変換差の性質を代表するものとする。続いて、この代表的なパターンによりパターン変換差の性質を比較する（ステップ２）。
【００９２】
以下に説明する状況は、この集積回路を生産する際にｍ台の露光装置１４1 〜１４mを用い、レジスト塗布・現像装置としてｋ台のコータデベロッパ１５1 〜１５kを用い、またエッチングに際してはｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n を用いるものとする。まず、ｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n に関し、互いにパターン変換差に関する性質が異なるか否かを調べる。図９に示すパターンを含むマスクを露光し、ｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n でそれぞれエッチングする。このとき、エッチング装置のみの違いを知るため、露光装置及びコータデベロッパは同一の装置を用いる方がよい。仕上がり寸法の測定は、図９のＡ，Ｂ，Ｃの３点について行う。
【００９３】
ｎが４のときの例を、図１０に示す。図１０の横軸は測定ポイント、縦軸はバイアス量を示す。バイアス量とは、目標設計寸法からエッチング後の仕上がり寸法を差し引いたものである。図中にはバラツキの許容範囲が示されているが、第１及び第２のエッチング装置は、設定した３つの測定ポイントにおいて２台の仕上がり寸法の違いがこの許容範囲内に入るため、パターン変換差に関する性質が同じと見なすことができる。第３及び第４のエッチング装置は１箇所以上の測定ポイントにおいて、他のエッチング装置との仕上がり寸法の違いが許容範囲より大きく異なるため、エッチング変換差に関する性質が異なると見なす。つまり、この場合、４台のエッチング装置は３種類のパターン変換差に関する性質に分類される。
【００９４】
ｋ台のコータデベロッパ１５1 〜１５k についても、図９に示すパターンを含むマスクを露光し、現像して、Ａ，Ｂ，Ｃの３箇所についてレジスト寸法を測長する。このとき、コータデベロッパのみの違いを知るため、露光装置は同一の装置を用いる方がよい。続いて、図１０と同様のグラフを作成し、図１０で述べた方法と同様にして、コータデベロッパのパターン変換差に関する性質が同じか異なるかを判定する。
【００９５】
ｍ台の露光装置１４1 〜１４m についても、図９に示すマスクを露光し、現像して、Ａ，Ｂ，Ｃの３箇所についてレジスト寸法を測長する。このとき、露光装置のみの違いを知るためコータデベロッパは同一の装置を用いる方がよい。
【００９６】
このようにして、ｍ台の露光装置１４1 〜１４m はＭ種類、ｋ台のコータデベロッパ１５1 〜１５k はＫ種類、またｎ台のエッチング装置１６1 〜１６n はＮ種類に分類することができる。
【００９７】
続いて、使用する装置種類の組み合わせに応じて、組み合わせによって生じるパターン変換差を補正する（ステップ３）。以降の手順は、第３の実施形態で説明した手順と同様である。
【００９８】
本実施形態では、ＤＲＡＭ活性領域の代表的なパターンとして、メモリセル部分に何個所かの測定ポイントを設けたが、ＤＲＡＭのビット線やワード線では、メモリセル部分は、一般的にラインアンドスペースパターンなので、代表的なパターンをラインアンドスペースにしてもよい。但し、メモリセルの周囲は２次元的なパターンになっているので、ラインアンとスペースパターンと、メモリセルの周囲のパターンに幾つかの特定の測定ポイントを設けて、代表的なパターンとしてもよい。
【００９９】
（実施形態５）
本発明の第５の実施形態として、被補正対象がコンタクトホールである場合について説明する。
【０１００】
被補正対象がコンタクトホール層である場合については、コンタクトホールパターンを用いてパターン変換差の性質をモニタする。図１１に、パターン変換差の性質をモニタするためのパターンの例を示す。図１１（ａ）はコンタクトホールが縦横に並んだレイアウトで、隣接するコンタクトホールとの距離（Ｘ１）を変えたものを幾つか用意してモニタパターンとする。或いは、図１１（ｂ）に示すような一列に並んだコンタクトホールで、隣接するパターンとの距離（Ｘ２）を変化させたものを用いてもよい。若しくは、被補正対象層に含まれているコンタクトホールが縦横にずれて配置されている場合もあるので、図１１（ｃ）に示すように、ずれた配置のコンタクトホールでパタン間距離（Ｘ３）を変えたものを用いてもよい。
【０１０１】
図１２に、図１１（ａ）のモニタパターンを使用して、３台の露光装置についてパターン変換差の性質を調べた結果を示す。図１２は、コンタクトホールサイズ０．２μｍ、開口数０．６、コヒーレンスファクタ０．３、波長２４８ｎｍの光学条件の下に得られた結果である。図中には参考のため、０．２μｍラインアンドスペースパターンについて図１１（ｃ）のモニタパターンから得られた結果も示す。
【０１０２】
図１２から明らかなように、パターン変換差に関する性質は、コンタクトホールとラインアンドスペースでは非常に異なる。従って、被補正対象層がラインアンドスペース条であれば、パターン変換差の性質をモニタするパターンとしてラインアンドスペースを選択するのが望ましく、被補正対象層がコンタクトホールであれば、コンタクトホールパターンをモニタするのが好ましい。
【０１０３】
図１２の例では３台の露光装置に顕著な差が見られず、ばらつきの範囲内となっている。従って、これら３台の露光装置を並列的に用いる場合でも、露光装置種類は１種類であると判定することができる。ここでは、コンタクトホールが被補正対象層であり、３台の露光装置を並列的に用いる場合について説明したが、エッチング装置を複数台、塗布・現像装置を複数台用いる場合にも同様である。
【０１０４】
（実施形態６）
図１３は、本発明の第６の実施形態に係わるマスクデータ作成方法を説明するためのフローチャートである。
【０１０５】
ある集積回路製品の製造において、露光装置，コータデベロッパ，エッチング装置のいずれかの装置を用いる際のプロセス条件が変更されたとする（ステップ１）。プロセス条件の変更とは、例えば露光装置であれば、露光装置自身の光学条件（開口数，コヒーレンスファクタ等）や、レジスト材料の変更、反射防止膜材料の変更等が想定される。コータデベロッパのプロセス条件では、膜厚条件の変更、ベーク温度の変更等がある。また、エッチング装置についても、エッチングガスの変更、圧力の変更、温度の変更等がある。
【０１０６】
本実施形態においては、露光装置における開口数が変更された場合について説明する。旧条件は、波長２４８ｎｍ、ＮＡ０．５、コヒーレンスファクタ０．７５、２／３輪帯照明を使用していたとし、新条件ではＮＡのみ変更されて、ＮＡ０．５５という条件を採用することにしたとする。
【０１０７】
前記図３に示すパターンでＬ＝０．２μｍとして、新旧条件を比較した結果を図１４に示す。この結果は、光学像シミュレーションから得たものであるが、シミュレーションではなく実際に実験を行ってもよい。特に、エッチングにおける条件が変わった場合には、このようなシミュレーションを行うのは難しいので、実験により求める必要がある。図１４において新旧の条件を比較すると、スペースの大きい場合に、許容誤差範囲を越えた違いが認められる。従って、この光学条件の変更に伴い、新しい光学条件に合わせた補正をしたマスクデータを新たに作成する必要があることが分る。
【０１０８】
（実施形態７）
次に、本発明の第７の実施形態に係わるマスクデータ作成装置について説明する。本実施形態の構成図を図１５に示す。本装置は、例えば磁気ディスク等の記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されるコンピュータによって実現される。
【０１０９】
本装置は大きく分けて、制御部２０、表示部３０、入力部４０、露光装置群のパターン変換差に関する性質データ５０、塗布・現像装置群のパターン変換差に関する性質データ５１、エッチング装置群のパターン変換差に関する性質データ５２、パターンデータ格納部６０から構成されている。
【０１１０】
露光装置群のパターン変換差に関する性質データ５０には、それぞれの装置について、露光条件（レジスト種類，レジスト厚，開口数，コヒーレンスファクタ，波長，ドーズ量，フォーカス条件等）と、その露光条件におけるパターン変換差が格納されている。パターン変換差としては、例えば前記図４に示すようなデータが記憶されているか、レジストパターン＝ｆ（設計パターン）を満たす関数ｆを求めて記憶しておくのでもよい。
【０１１１】
塗布・現像装置群のパターン変換差に関する性質データ５１については、図１５では露光装置群の性質データ５０とは別に格納されているが、露光装置と塗布・現像装置はセットになっていることが多く、このような場合には露光装置群と塗布・現像装置群のパターン変換差に関する性質データを一緒にしてしまってもよい。
【０１１２】
エッチング装置群のパターン変換差に関する性質データ５２には、それぞれの装置について、エッチング条件（ガス種類，レジスト種類，圧力，温度等）と、そのエッチング条件におけるパターン変換差が格納されている。パターン変換差としては、例えば前記図４に示すようなデータが記憶されているか、エッチング後パターン＝ｆ（レジストパターン）を満たす関数ｆを求めて記憶しておくのでもよい。
【０１１３】
制御部２０では、まずパターン変換差に関する性質が同じか異なるかを判断する手段２１を用い、実際の製造ラインで用いる装置の種類に基づき、並列で用いる装置群に関しては、パターン変換差に関する性質データ５０〜５２を参照して、パターン変換差に関する性質が同じか違うかを判定する。そして、パターン変換差に関する性質は予め定めた許容範囲以内の違いであれば、同じであると判定する。続いて、パターン変換差を補正したマスクパターンを作成する手段２２を用い、装置種類の組み合わせで必要な数だけ、近接効果補正を行ったマスクデータを作成する。
【０１１４】
このような構成であれば、前述した第１〜第６の実施形態におけるマスクの近接効果補正を効果的に行うことができる。
また、上記の実施形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク（フロッピーディスク，ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで各種装置に適用したり、通信媒体により伝送して各種装置に適用することも可能である。本装置を実現するコンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。
【０１１５】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。実施形態では、エッチング装置は複数台としたが、露光装置の処理速度がエッチング装置よりも速い場合には、エッチング装置が１台と露光装置が複数台の組み合わせにも適用できる。また、露光装置やエッチング装置の種類は何等限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【０１１６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、露光装置やエッチング装置等を複数台用いてＬＳＩを量産する場合に、各装置のパターン変換差をフォトマスクで補正することにより、被処理基板間のばらつきのない精度良いパターン形成を行うことができ、製造歩留まりの向上をはかることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体装置の製造プロセスの処理フローを示す図。
【図２】第１の実施形態に係わる半導体装置の製造プロセスの処理フローを示す図。
【図３】各装置のパターン変換差に関する性質が同じか異なるかを判断する際に用いるマスクパターンの例を示す図。
【図４】各装置のパターン変換差に関する性質が同じか異なるかを判断する際に用いるグラフの例を示す図。
【図５】第２の実施形態に係わる半導体装置の製造プロセスの処理フローを示す図。
【図６】第３の実施形態に係わる半導体の製造製造プロセスの処理フローを示す図。
【図７】フォトマスクに形成する識別情報の例を示す図。
【図８】第４の実施形態に係わる半導体製造プロセスの処理フローを示す図。
【図９】ＤＲＡＭメモリセル部分の活性領域層について、パターン変換差の性質をモニタする個所を示す図。
【図１０】各装置のパターン変換差に関する性質が同じか異なるかを判断する際に用いるグラフの例を示す図。
【図１１】パターン変換差の性質をモニタするためのパターンの例を示す図。
【図１２】３台の露光装置についてパターン変換差の性質を調べた結果を示す図。
【図１３】第５の実施形態に係わる半導体装置の製造プロセスの処理フローを示す図。
【図１４】露光装置における光学条件が異なる場合に、パターン変換差に関する性質が同じか異なるかを判断する際に用いるグラフの例を示す図。
【図１５】第６の実施形態に係わるマスクデータ作成装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…ＣＡＤデータ
１２…近接効果補正データ
１３…フォトマスク
１４…露光装置
１５…コータデベロッパ
１６…エッチング装置
２０…制御部
２１…パターン変換差に関する性質が同じか異なるかを判断する手段
２２…パターン変換差を補正したマスクパターンを作成する手段
３０…表示部
４０…入力部
５０…露光装置群のパターン変換差に関する性質データ
５１…塗布・現像装置群のパターン変換差に関する性質データ
５２…エッチング装置群のパターン変換差に関する性質データ
５３…パターンデータ格納部
【図１】
0004313856.tif 000002
【図２】
0004313856.tif 000003
【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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【図１５】
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