(57)【要約】【課題】フォトマスクの良否判定の精度を高められるマスクパターンの寸法ばらつきを測定できるマスク測定方法を提供すること。【解決手段】主面を含む透明基板と、前記主面上に形成され、ウェハ上に形成するパターンに対応したパターンを含むパターン領域とを備えたマスクの寸法ばらつきを測定するマスク測定方法であって、前記主面上に、前記パターンの寸法測定のための領域として、Ｍ個の第１の領域Ｒ１i を設定し、前記第１の領域Ｒ１i の各々を、Ｎ個の第２の領域Ｒ２j に分け、前記第１の領域Ｒ１i の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内のパターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）を測定し、前記第１の領域Ｒ１i の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内の前記パターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）の測定値の平均値Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｍ）を算出し、前記平均値Ｅｉのばらつきを、グローバル寸法ばらつきとする。【選択図】      図４
2009186934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光光に対して透過性を有し、主面を含む透明基板と、前記主面上に形成され、ウェハ上に形成するパターンに対応したパターンを含むパターン領域であって、前記パターンが、前記露光光に対して遮光性を有する領域と前記露光光に対して透過性を有する領域とで構成された前記パターン領域とを具備してなるマスクの寸法ばらつきを測定するマスク測定方法であって、
前記主面上に、前記パターンの寸法測定のための領域として、Ｍ個（Ｍ≧２）の第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）を設定する工程と、
前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々を、Ｎ個（Ｎ≧２）の第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）に分ける工程と、
前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内のパターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）を測定する工程と、
前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内の前記パターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）の測定値の平均値Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｍ）を算出する工程と、
前記平均値Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｍ）のばらつきを、前記マスクのグローバル寸法ばらつきとする工程と
を含むことを特徴とするマスク測定方法。
【請求項２】
露光光に対して透過性を有し、主面を含む透明基板と、前記主面上に形成され、ウェハ上に形成するパターンに対応したパターンを含むパターン領域とを具備してなるマスクの寸法ばらつきを測定するマスク測定方法であって、
前記マスクとして、前記主面上に形成され、前記パターンの寸法のばらつきを測定するための評価用パターンであって、前記露光光に対して遮光性を有する領域と前記露光光に対して透過性を有する領域とで構成された前記評価用パターンをさらに具備してなるマスクを用い、
前記主面上に、前記評価用パターンの寸法測定のための領域として、Ｍ個（Ｍ≧２）の第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）を設定する工程と、
前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々を、Ｎ個（Ｎ≧２）の第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）に分ける工程と、
前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内の評価用パターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）を測定する工程と、
前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内の前記評価用パターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）の測定値の平均値Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｍ）を算出する工程と、
前記平均値Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｍ）のばらつきを、前記マスクのグローバル寸法ばらつきとする工程と
を含むことを特徴とするマスク測定方法。
【請求項３】
前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内の前記パターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）の測定値のばらつきσｉ（ｉ＝１〜Ｍ）を算出する工程と、
前記ばらつきσｉ（ｉ＝１〜Ｍ）の平均値を、前記マスクのローカル寸法ばらつきとする工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のマスク測定方法。
【請求項４】
前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）は、近接効果に基づいて前記主面上に設定された領域を規定する寸法を有し、前記近接効果に基づいて前記主面上に設定された前記領域の中心部にあるパターンは、前記中心部から一定距離内にある前記領域内のパターンによる近接効果を受け、かつ、前記中心部から前記一定距離を超えたところにある前記領域内のパターンによる近接効果を受けないように前記領域は選ばれ、
前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）は、前記主面上に形成された前記パターン領域内の前記パターンを複数の分割パターンに分割し、これらの複数の分割パターンに対して寸法ずれおよび位置ずれを与えて作成されたマスクパターンを用いて、ウェハ上に転写されたパターンのラインエッジラフネスを計算により求め、前記計算により求めた前記ラインエッジラフネスが予め決めておいた許容範囲内に収まっている場合における、前記分割パターンと同じ形状および寸法を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のマスク測定方法。
【請求項５】
露光光に対して透過性を有する透明基板の主面上に、露光光に対して遮光性を有する遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜を加工して、前記露光光に対して遮光性を有する領域と前記露光光に対して透過性を有する領域とで構成されたパターンを含むパターン領域を前記主面上に形成する工程と、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のマスク測定方法により、前記パターンのグローバル寸法ばらつきを含む寸法ばらつきを測定する工程と、
前記測定した寸法ばらつきに基づいて、前記パターンの良否を判断する工程と
を含むことを特徴とするマスク製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク測定方法およびマスク製造方法に係わり、特に半導体デバイスの製造に使用されるフォトマスクの寸法ばらつきを測定するための測定方法およびフォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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パターン（マスクパターン）とを備えている。フォトマスクの製造過程においては、面内均一性、リニアリティ、疎密性、ＸＹ差等の寸法保証項目をチェックするために、マスクパターンの寸法測定が行われている（特許文献１）。
【０００３】
例えば、マスクパターンから１００点程度のマスク評価箇所を選び、これらのマスク評価箇所のそれぞれの寸法を測定し、測定にて取得された寸法の標準偏差を計算し、この標準偏差をマスクパターンの寸法ばらつき（面内均一性）としている。そして、その寸法ばらつきが、予め定めておいた許容範囲内にあるか否かによって、フォトマスクの良否は判定される。
【０００４】
一方、マスクパターンの寸法ばらつきには、評価箇所近傍の局所的な寸法ばらつき(ローカル寸法ばらつき)と、フォトマスクの全体的な寸法ばらつき(グローバル寸法ばらつき)の二つがある。
【０００５】
上述した例では、ローカル寸法ばらつきとグローバル寸法ばらつきの二つの成分が混在した寸法ばらつき（トータル寸法ばらつき）が求められる。ローカル寸法ばらつきとグローバル寸法ばらつきとでは許容範囲が異なる。そのため、従来の方法で求めた寸法ばらつきを用いたフォトマスクの良否判定は、精度に欠けるという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−０３０２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、フォトマスクの良否判定の精度を高められるマスクパターンの寸法ばらつきを測定できるマスク測定方法およびマスク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】
本発明に係るマスク測定方法は、露光光に対して透過性を有し、主面を含む透明基板と、前記主面上に形成され、ウェハ上に形成するパターンに対応したパターンを含むパターン領域であって、前記パターンが、前記露光光に対して遮光性を有する領域と前記露光光に対して透過性を有する領域とで構成された前記パターン領域とを具備してなるマスクの寸法ばらつきを測定するマスク測定方法であって、前記主面上に、前記パターンの寸法測定のための領域として、Ｍ個（Ｍ≧２）の第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）を設定する工程と、前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々を、Ｎ個（Ｎ≧２）の第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）に分ける工程と、前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内のパターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）を測定する工程と、前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内の前記パターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）の測定値の平均値Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｍ）を算出する工程と、前記平均値Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｍ）のばらつきを、前記マスクのグローバル寸法ばらつきとする工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るマスク測定方法は、露光光に対して透過性を有し、主面を含む透明基板と、前記主面上に形成され、ウェハ上に形成するパターンに対応したパターンを含むパターン領域とを具備してなるマスクの寸法ばらつきを測定するマスク測定方法であって、前記マスクとして、前記主面上に形成され、前記パターンの寸法のばらつきを測定するための評価用パターンであって、前記露光光に対して遮光性を有する領域と前記露光光に対して透過性を有する領域とで構成された前記評価用パターンをさらに具備してなるマスクを用い、前記主面上に、前記評価用パターンの寸法測定のための領域として、Ｍ個（Ｍ≧２）の第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）を設定する工程と、前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々を、Ｎ個（Ｎ≧２）の第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）に分ける工程と、前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内の評価用パターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）を測定する工程と、前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内の前記評価用パターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）の測定値の平均値Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｍ）を算出する工程と、前記平均値Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｍ）のばらつきを、前記マスクのグローバル寸法ばらつきとする工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るマスク製造方法は、露光光に対して透過性を有する透明基板の主面上に、露光光に対して遮光性を有する遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜を加工して、前記露光光に対して遮光性を有する領域と前記露光光に対して透過性を有する領域とで構成されたパターンを含むパターン領域を前記主面上に形成する工程と、本発明に係るマスク測定方法により、前記パターンのグローバル寸法ばらつきを含む寸法ばらつきを測定する工程と、前記測定した寸法ばらつきに基づいて、前記パターンの良否を判断する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フォトマスクの良否判定の精度を高められるマスクパターンの寸法ばらつきを測定できるマスク測定方法およびマスク製造方法を実現できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
本実施形態のマスク測定方法は、露光光に対して透過性を有し、主面を含む透明基板と、前記主面上に形成され、ウェハ上に形成するパターンに対応したパターンを含むパターン領域であって、前記パターンが、前記露光光に対して遮光性を有する領域と前記露光光に対して透過性を有する領域とで構成された前記パターン領域とを具備してなるマスクの寸法ばらつきを測定するマスク測定方法であって、前記主面上に、前記パターンの寸法測定のための領域として、Ｍ個（Ｍ≧２）の第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）を設定する工程と、前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々を、Ｎ個（Ｎ≧２）の第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）に分ける工程と、前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内のパターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）を測定する工程と、前記第１の領域Ｒ１i （ｉ＝１〜Ｍ）の各々について、前記第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１〜Ｎ）内の前記パターンの寸法Ｌij（ｊ＝１〜Ｎ）の測定値の平均値Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｍ）を算出する工程と、前記平均値Ｅｉ（ｉ＝１〜Ｍ）のばらつきを、前記マスクのグローバル寸法ばらつきとする工程とを含む。
【００１３】
本実施形態によれば、従来と同様に、パターンの測定箇所として、複数の第１の領域Ｒ１i を選んだ場合であっても、その第１の領域Ｒ１i を複数の第２の領域Ｒ２j に分け、これらの第２の領域Ｒ２j 内におけるパターンの寸法Ｌijの平均値を、第１の領域Ｒ１i の測定パターン寸法とすることにより、第１の領域Ｒ１i 内におけるローカル寸法ばらつきを排除することが可能となる。
【００１４】
従来のように、第１の領域Ｒ１i を複数の第２の領域Ｒ２j に分けずに、第１の領域Ｒ１i 内の一箇所の測定結果をその第１の領域Ｒ１i の測定パターン寸法とすると、ローカル寸法ばらつきとグローバル寸法ばらつきの二つの成分が混在したトータル寸法ばらつきとなってしまう。
【００１５】
ここで、ローカル寸法ばらつきはランダムであると考えられるので、本実施形態のように、第１の領域Ｒ１i を複数の第２の領域Ｒ２j に分け、これらの第２の領域Ｒ２j 内におけるパターンの寸法Ｌijの平均を取れば、複数の第２の領域Ｒ２j のローカル寸法ばらつきは相殺し合い、ローカル寸法ばらつきは十分に小さくなり、グローバル寸法ばらつきを精度良く測定することが可能となる。したがって、本実施形態によれば、フォトマスクの良否判定の精度を高められるマスクパターンの寸法ばらつきを測定できるマスク測定方法を実現できる。また、このような測定精度の高いマスク測定方法を用いることにより、精度の高いフォトマスクの良否判定が可能となり、マスク製造の歩留まりを高められるようになる。
【００１６】
本実施形態の変形例としては、露光光に対して遮光性を有する領域と露光光に対して透過性を有する領域とで構成された評価用パターンをさらに備えたマスクを用いることがあげられる。前記評価用パターンを本実施形態と同様の方法で測定することで、同様に、グローバル寸法ばらつきを精度良く測定することが可能となり、同様の効果が得られる。
【００１７】
（第２の実施形態）
図１−図６は、本発明の第２の実施形態に係るマスク測定方法およびマスク評価方法を説明するための図である。
【００１８】
［図１；ステップＳ１］
フォトマスクＰＭ上にＭ個の評価箇所（マスク評価箇所）Ａｉ（ｉ＝１，２，…，１００）を設定する。図１では、マスク評価箇所の個数（Ｍ）は１００であるが、その数は１００に限定されない。
【００１９】
［図２；ステップＳ２］
マスク評価箇所Ａ１に対してパターン寸法測定のための領域として第１の領域Ｒ１1 を設定し、さらに、第１の領域Ｒ１1 をＮ個の第２の領域Ｒ２j （ｊ＝１，２，…，２５）に分割する。第１の領域Ｒ１1 は実線で、第２の領域Ｒ２j は破線で示してある。なお、図２には、測定の対象としてラインアンドスペースパターン（Ｌ＆Ｓパターン）が示されている。また、図２では、第２の領域Ｒ２j の個数（Ｎ）は２５であるが、その数は２５に限定されない。
【００２０】
本実施形態では、第１の領域Ｒ１1 として以下に説明する最大領域、第２の領域Ｒ２ｊとして以下に説明する最小領域を採用する。
【００２１】
最大領域は近接効果の影響を考慮して決められた領域である。フォトマスクのパターン（マスクパターン）の中心にあるパターン（中心パターン）とそれ以外のマスクパターン中のパターン（非中心パターン）とに分け、上記中心パターンに与える近接効果の影響を無視できる非中心パターン中のパターンのうち、上記中心パターンからの距離が最も短いパターンのみを含む領域をフォトマスク上に決めた場合に、その領域を規定する寸法と同じ寸法（規定寸法）を有するのが最大領域である。最大領域の形状は、例えば、規定寸法を正方形の一辺として用いる場合には正方形、規定寸法を円の半径として用いる場合には円となる。以下、最大領域について具体的に説明する。
【００２２】
ここでは、図８（ａ）に示すように、マスクパターン１０がＬ＆Ｓパターンの場合について説明する。
【００２３】
（１）フーリエ結像計算などの像シミュレータによって、図８（ｂ）に示すように、マスクパターン１０のウェハ転写像１１を計算する。
【００２４】
（２）マスクパターン１０の中心にあるラインパターンｃを中心パターンとする。ラインパターンｃの隣にあるラインパターンｄ１に、設計値に対して実際のマスク製作時に起こりうる最大の寸法変動が生じ、その他のラインパターンは設計値通りであると想定する。この想定のもとにラインパターンｄ１に相当するウェハ転写像１１上のラインパターンc’の寸法を計算し、この計算したラインパターンc’の寸法と上記（１）で計算したウェハ転写像１１とを比較して、ラインパターンc’の寸法変動量を求める。
【００２５】
（３）ラインパターンc’の寸法変動量が予め定めておいた許容量より大きい場合には、さらに一つ隣のラインパターン（ｄ２）のみが設計値に対して実際に起こりうる最大の寸法変動があった場合のラインパターンｃ’の寸法変動量を同様に計算する。
【００２６】
（４）ラインパターンｃ’の寸法変動量が許容量以下になるまで、上記（３）を繰り返し）、最終的に寸法変動を想定したパターンとラインパターンｃとの距離を求める。
【００２７】
（５）上記距離を半径(光学半径)とする円の内側の領域、または、±Ｘ／Ｙ方向に上記距離だけ離れた４つの直線による規定される正方形の内側の領域を、最大領域として決定する。
【００２８】
一方、最小領域はラインエッジラフネスを考慮して決められた領域である。マスクパターンを複数のパターン（分割パターン）に分割し、これらの分割パターンに対して寸法ずれおよび位置ずれを与えて設計パターンと乖離したマスクパターンを考える。上記寸法ずれおよび位置ずれの値には、実際のマスク作成時に起こりうる値が選ばれる。このように設計パターンと乖離したマスクパターンを用いてウェハ上に転写されるパターン（ウェハ転写パターン）を計算により取得する。この取得されたウェハ転写パターンのラインエッジラフネスが予め決めておいた許容範囲内に収まっているか否かを判断する。許容範囲内に収まっていれば、分割パターンと同じ形状および寸法を有する領域を最小領域とする。一方、許容範囲内に収まっていない場合には、マスクパターンをより多数のパターン（より微細なパターン）に分割し、ウェハ転写パターンを取得し、ラインエッジラフネスが許容範囲内に収まっているか否かを判断する。これらの一連のステップは、ラインエッジラフネスが許容範囲内に収まるまで行われ、許容範囲内に収まった時点の分割パターンと同じ形状および寸法を有する領域を最小領域とする。以下、マスクパターンがＬ＆Ｓパターンの場合を例にあげて、最小領域について具体的に説明する。
【００２９】
（１）図９（ａ）に示すように、マスクパターン１０を複数のパターン（分割パターン））１２に分割する。具体的には、マスクパターン１０中の各ラインパターンを長手方向に沿って刻み量ｇでもって分断する。
【００３０】
（２）図９（ｂ）に示すように、各分割パターン１２の横方向の寸法ｈ、各ラインパターンに対する各分割パターン１２の横方向の位置ずれ量ｉおよび各ラインパターンに対する各分割パターン１２の縦方向（幅方向）の位置ずれ量ｊがランダムに発生したマスクパターン１０’を想定する。寸法ｈ、位置ずれ量ｉおよび位置ずれ量ｊの値は、それぞれ、実際のマスク製作時に起こりうる値と同じにする。
【００３１】
（３）フーリエ結像計算などの像シミュレータによって、図９（ｃ）に示すように、マスクパターン１０’のウェハ転写像１１’を計算する。
【００３２】
（４）ウェハ転写像１１’ラインエッジラフネスを計算する。
【００３３】
（５）ラインエッジラフネスが予め定めておいた許容量より大きい場合，刻み量ｇを小さくしてマスクパターン１０’を再作成し，同様にラインエッジラフネスを計算する。
【００３４】
（６）ラインエッジラフネスが許容量以下になるまで上記（５）を繰り返し，最終的に得られた分割パターン１２と同じ形状および寸法を有する領域を最小領域として決定する。
【００３５】
［図３；ステップＳ３］
マスク評価箇所Ａ１の各最小領域Ｂｊ内に含まれるパターンの寸法を測定する。ここでは、各最小領域Ｂｊ内に含まれるパターンは、Ｌ＆Ｓパターンとする。同様に、他のマスク評価箇所Ａｉ（ｉ＝２，…，１００）の各最小領域Ｂｊ（ｊ＝１，２，…，２５）に含まれるパターンもＬ＆Ｓパターンとする。Ｌ＆Ｓパターンの場合、ライン幅、スペース幅またはピッチを測定することになる。図３には、スペース幅Ｓを測定する例が示されている。また、パターンの寸法は、例えば、既存の光学測定装置またはＳＥＭ（scanning electron microscope）を用いて測定する。マスク評価箇所Ａ１の各最小領域Ｂｊに含まれるパターンの測定値をＬ1jとする。同様に、残りのマスク評価箇所Ａｉ（ｉ＝２，…，１００）の各最小領域Ｂｊ内に含まれるパターンの寸法Ｌijを測定する。
【００３６】
［図４；ステップＳ４］
各マスク評価箇所ＡｉのＮ個（ここでは２５個）の測定値Ｌiｊの平均値Ｅｉを求め、同様に、残りの（Ｍ−１）個のマスク評価箇所Ａｉ（ｉ＝２，…，１００）のＮ個の測定値Ｌiｊの平均値Ｅｉを求め、これらの平均値Ｅｉの平均ＡＶＧを求め、さらに、標準偏差を求める。この求めた標準偏差をグローバル寸法ばらつきσglobalとする。ここまで（ステップＳ１−ステップＳ４）が、実施形態のマスク測定方法である。
【００３７】
［ステップＳ５；図５］
グローバル寸法ばらつきσglobalが予め定めておいた許容範囲内（σmin以上σmax以下）に収まっているか否かが判断される。
【００３８】
［ステップＳ６；図６］
σglobalが予め定めておいた許容範囲内に収まっていれば、フォトマスクは良品と判断され、収まっていなければ、不良と判断される。
【００３９】
本実施形態では、グローバル寸法ばらつきσglobalに基づいて、フォトマスクの良／不良を判断したが、図７に示されるローカル寸法ばらつきσlocalを併用してフォトマスクの良／不良を判断しても構わない。ローカル寸法ばらつきσlocalは各マスク評価箇所Ａｉの測定値Ｌｉｊの分散の平均値である。ローカル寸法ばらつきσlocalが予め定めておいた許容範囲内に収まっていれば、フォトマスクは良品と判断され、収まっていなければ、不良と判断される。
【００４０】
（第３の実施形態）
本実施形態が第２の実施形態と異なる点は、各最大領域１ｉ内に含まれるパターンが、図１０に示すように、一つのホールパターン（孤立ホールパターン）２０であることにある。その他は、第２の実施形態と同様である。なお、以下の図において、既出の図と対応する部分には既出の図と同一符号を付してあり、詳細な説明は省略する。
【００４１】
本実施形態では、ホールの横方向の寸法Ｘとホールの縦方向の寸法Ｙを測定し、その平均値（Ｘ＋Ｙ／２）を、第２の実施形態の図３（ステップＳ３）における、最大領域Ｒ１ｉの最小領域Ｂｊ内に含まれるパターンの寸法Ｌijとする。各最大領域Ｒ１ｉにおいて、寸法Ｌijは一つのｊを除いて全てゼロである。このような平均値を寸法Ｌijとすることで、評価箇所に含まれているラインエッヂラフネス（ＬＥＲ）成分によるばらつきが低減され、正確なグローバル寸法ばらつき、ローカル寸法ばらつきを取得することができるとともに、精度の高いマスク評価を行うことができる。
【００４２】
図１０には、ホールパターンの形状が正方形の場合が示されているが、ホールパターンの形状が円の場合には、例えば、直交する二つの半径の寸法の平均値を寸法Ｌijとする。
【００４３】
なお、各最大領域１ｉ内に含まれるパターンが、複数のホールパターンの場合には、全てのホールパターンを測定し、これらの寸法測定値により、上述の方法にて、グローバル寸法ばらつき、ローカル寸法ばらつきを求めればよい。
【００４４】
（第４の実施形態）
本実施形態が第２の実施形態と異なる点は、図１１に示すように、各最大領域Ｒ１ｉ内に含まれるパターンが、非周期のパターンであることにある。図１１には、複数のラインパターンが示されているが、ライン幅、スペース幅には周期性はない。
【００４５】
本実施形態では、各最小領域Ｂｊ内のパターンの寸法Ｌijを測定し、各最小領域Ｂｊ内のパターンの設計寸法を図４のＡＶＧと読み替えて、グローバル寸法ばらつきを取得する。図１１には、最小領域Ｂｊ内のスペース幅Ｓを測定する例が示されているが、ライン幅でも構わない。
【００４６】
本実施形態によれば、各最大領域Ｒ１ｉ内に含まれるパターンが非周期のパターンである場合でも、第２の実施形態と同様に、グローバル寸法ばらつき、ローカル寸法ばらつきを取得することができるとともに、精度の高いマスク評価を行うことができる。
【００４７】
（第５の実施形態）
本実施形態が第２の実施形態と異なる点は、図１２に示すように、最大領域３内に含まれるパターンが、非周期のパターンであるとともに、最大領域３内の多くは周期的なラインパターンで占められていることにある。
【００４８】
そこで、本実施形態では、図１２に示すように、各最小領域Ｂｊ内に含まれるパターンが周期的なラインパターンとなるように、最小領域Ｂｊを設定している。これにより、第２の実施形態と同様の方法により、グローバル寸法ばらつき、ローカル寸法ばらつきを取得することができるとともに、精度の高いマスク評価を行うことができるようになる。
【００４９】
（第６の実施形態）
本実施形態が第２の実施形態と異なる点は、最大領域３内に含まれるパターンが、図１３に示すように、マスク基板上に形成されているパターン（マスクパターン）が非周期のパターンであるとともに、マスク基板上にローカル寸法ばらつきσlocalを評価するための評価用パターン３０が形成されていることにある。
【００５０】
評価用パターン３０は周期パターンであり、図１３には、周期パターンの一例として、Ｌ＆Ｓパターンが示されている。評価用パターン３０は、マスクパターンの露光に影響を与えない領域に形成する。評価用パターン３０とマスクパターンとは同じプロセスで形成される。したがって、マスクパターンに生じうるプロセス起因のばらつきは評価用パターン３０に反映される。
【００５１】
本実施形態では、従来と同様の方法に、トータル寸法ばらつきσtotalを測定する。すなわち、各マスク評価箇所２内の寸法を測定し、その測定値の標準偏差を算出し、この算出した標準偏差をトータル寸法ばらつきσtotalとする。
【００５２】
一方、評価用パターンを含んでいるマスク評価箇所２においては、第２の実施形態と同様に、最大領域３、最小領域Ｂｊを設定して、グローバル寸法ばらつきσglobalや、ローカル寸法ばらつきσlocalを取得する。
【００５３】
σtotalとσglobalのそれぞれが許容範囲内に収まっているか否か、σtotalとσlocalのそれぞれが許容範囲内に収まっているか否か、あるいは、σtotalとσglobalとσlocalのそれぞれが許容範囲内に収まっているか否かで、マスクの良否を評価する。
【００５４】
（第７の実施形態）
次に、実施形態のマスク製造方法の製造方法について説明する。
【００５５】
まず、透明基板上に遮光膜を形成する。遮光膜は、透明基板に比べて、露光光に対する透過率が低い膜である。透明基板は、例えば、石英基板である。遮光膜は、例えば、クロム（Ｃｒ）膜や、モリブデンシリサイド膜（ハーフトーン）である。透明基板上に遮光膜を形成する代わりに、透明基板とその上に形成された遮光膜とを含む基板（マスクブランクス）を用意しても構わない。
【００５６】
次に、遮光膜上にレジスト膜を形成する。
【００５７】
次に、電子ビーム露光装置等の露光装置を用いて、上記レジストを露光する。
【００５８】
次に、上記露光したレジストを現像し、レジストパターンを形成する。
【００５９】
次に、上記レジストパターンをマスクにして上記遮光膜をエッチングし、上記遮光膜からなるマスクパターンを形成する。このようにして、透明基板と、この透明基板上に設けられた上記マスクパターンとを含むフォトマスクが得られる。
【００６０】
次に、第１−第６の実施形態のいずれかのマスク評価方法により、上記フォトマスクを評価する。
【００６１】
次に、評価の結果、良と判断された場合には、上記フォトマスクは半導体装置の製造に使用される。一方、評価の結果、不良と判断された場合には、上記フォトマスクを修正した後に、再度、評価を行う。再度の評価の結果、良と判断された場合には、上記フォトマスクは半導体装置の製造に使用される。このような評価と修正とを予め決められた回数繰り返しても、不良と判断された場合には、上記フォトマスクは破棄する。なお、不良と判断された場合、フォトマスクの修正を行わずに直ちに破棄しても構わない。
【００６２】
（第８の実施形態）
次に、実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。
【００６３】
まず、半導体基板を含む基板上にレジストが塗布される。半導体基板は、例えば、シリコン基板や、ＳＯＩ基板である。
【００６４】
次に、上記基板の上方に、第７の実施形態で良と判断されたフォトマスクが配置され、該フォト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、レジストパターンが作成される。
【００６５】
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、微細パターンが形成される。その後、レジストパターンは除去される。
【００６６】
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、微細な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、微細な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、微細な素子分離溝（ＳＴＩ）などが形成される。
【００６７】
以上述べたレジストの塗布、レジストパターンの形成、基板のエッチングを繰り返して必要な微細パターンを形成し、半導体装置を製造する。
【００６８】
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、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００６９】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】第２の実施形態に係るマスク測定方法およびマスク評価方法を説明するための図。
【図２】図１に続く第２の実施形態に係るマスク測定方法およびマスク評価方法を説明するための図。
【図３】図２に続く第２の実施形態に係るマスク測定方法およびマスク評価方法を説明するための図。
【図４】図３に続く第２の実施形態に係るマスク測定方法およびマスク評価方法を説明するための図。
【図５】図４に続く第２の実施形態に係るマスク測定方法およびマスク評価方法を説明するための図。
【図６】図５に続く第２の実施形態に係るマスク測定方法およびマスク評価方法を説明するための図。
【図７】ローカル寸法ばらつきを説明するための図。
【図８】最大領域を説明するための図。
【図９】最小領域を説明するための図。
【図１０】第３の実施形態に係るマスク測定方法およびマスク評価方法を説明するための図。
【図１１】第４の実施形態に係るマスク測定方法およびマスク評価方法を説明するための図。
【図１２】第５の実施形態に係るマスク測定方法およびマスク評価方法を説明するための図。
【図１３】第６の実施形態に係るマスク測定方法およびマスク評価方法を説明するための図。
【符号の説明】
【００７１】
ＰＭ…フォトマスク、Ａｉ…マスク評価箇所、Ｒ１1 …第１の領域、Ｒ２j …第２の領域、Ｓ…スペース幅、１０，１０’…マスクパターン、１１…ウェハ転写像、１２…分割パターン、２０…ホールパターン、３０…測定用パターン。
【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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【図１２】
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【図１３】
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