CN100562802C - 光掩模的制造方法 - Google Patents

Abstract

掩模的制造方法具备在形成光掩模的图案后，测定形成的图案的尺寸步骤和根据测定的图案尺寸的结果求出使用上述光掩模时的曝光裕度的步骤。并且根据上述求得的曝光裕度是否满足所期望的曝光裕度这个条件，来判断上述光掩模是否合格。

Description

光掩模的制造方法

本申请是申请日为2001年8月29日、申请号为01145446.6、发明名称为光掩模的制造方法的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及光掩模、相移掩模等掩模的制造方法。

背景技术

在半导体装置的制造过程中，具有在半导体晶片上形成各种图案的图案形成过程，即所谓的光刻过程。对于该光刻过程，使用光掩模、相移掩模等的掩模。

近年来，随着半导体装置的微型化，对光掩模所要求的尺寸更加精确，例如，掩模平面内的尺寸均匀性必须在10nm以下。

现有技术的掩模制造方法中，按设计要求以掩模间隔形成掩模图案后，需要判断掩模是否是合格品。该判断项目有多项，即使只有其中的一个项目未达设计值要求，则该掩模被判为不合格。

例如，对于半色调型相移掩模，代表性的设计项目和设计值如图1所示具有11项之多，目前，即使这些项目中的1项超过设计值的掩模被称作不合格品。因为促进了掩模制造技术的高精确度化，因此，掩模的成品率极低。

发明内容

根据本发明的第一方的半色调相移掩模的制造方法，包括：

确定半色调相移掩模的半色调图案尺寸的平均值；

确定所述尺寸的面内均匀性；

确定所述半色调图案的透光率的平均值；

确定所述透光率的面内均匀性；

确定所述半色调图案的相移量的平均值；

确定所述相移量的面内均匀性；

确定所述半色调图案的位置精度；

根据所述尺寸的平均值和面内均匀性确定第一曝光裕度；

根据所述透光率的平均值和面内均匀性以及所述相移量的平均值和面内均匀性来确定第二曝光裕度；

根据所述位置精度来确定第三曝光裕度；

根据第一曝光裕度、第二曝光裕度和第三曝光裕度确定总曝光裕度；以及

根据所述总曝光裕度是否符合规定的曝光裕度，来判断所述半色调相移掩模是否合格。

根据本发明的第二方面的交替相移掩模的制造方法，包括：

确定交替相移掩模的图案尺寸的平均值；

确定所述尺寸的面内均匀性；

确定所述交替相移掩模中透光区的相移量的平均值；

确定所述相移量的面内均匀性；

确定所述半色调图案的位置精度；

根据所述尺寸的平均值和面内均匀性来确定第一曝光裕度；

根据所述相移量的平均值和面内均匀性来确定第二曝光裕度；

根据所述位置精度来确定第三曝光裕度；

根据第一曝光裕度、第二曝光裕度和第三曝光裕度确定总曝光裕度；以及

根据所述总曝光裕度是否符合规定的曝光裕度来判断所述交替相移掩模是否合格。

附图说明

构成本申请一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与上述总体描述和以下的详细说明起到对本发明原理的解释。

图1是示出半色调相移掩模的标准值实例图。

图2示出半色调相移掩模的测定结果图。

图3示出本发明第1实施例的光掩模制造方法的流程图。

图4示出本发明第2实施例的半色调相移掩模制造方法的流程图。

图5示出本发明第3实施例的罗宾逊型相移掩模制造方法的流程图。

图6示出本发明第4实施例的光掩模制造方法的流程图。

图7示出能够得到所期望曝光裕度的图案尺寸的面内均匀性和平均值的关系的曲线

图8示出本发明第5实施例的半色调相移掩模制造方法的流程图。

图9示出本发明第6实施例的罗宾逊型相移掩模制造方法的流程图。

图10示出本发明第7实施例的光掩模制造方法的流程图。

图11A、11B分别示出Cr掩模间隔一例的平面图。

图12A、12B分别示出尺寸测定方法一例的示意图。

图13示出描绘位置测定方法一例的示意图。

图14示出本发明第7实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图15示出本发明第8实施例的光掩模制造方法的流程图。

图16示出本发明第8实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图17示出本发明第9实施例的半色调相移掩模制造方法的流程图。

图18示出步骤ST.4的图。

图19示出步骤ST.9的图。

图20示出本发明第9实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图21示出本发明第10实施例的光掩模制造方法的流程图。

图22示出本发明第10实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图23示出本发明第11实施例的半色调相移掩模制造方法的流程图。

图24示出本发明第11实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图25示出本发明第12实施例的罗宾逊型相移掩模造方法的流程图。

图26示出本发明第12实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图27示出本发明第13实施例的光掩模制造方法的流程图。

图28示出本发明第13实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图29示出本发明第14实施例的半色调相移掩模制造方法的流程图。

图30示出本发明第14实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图31示出本发明第15实施例的半色调相移掩模制造方法的流程图。

图32示出本发明第15实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图33示出本发明第16实施例的半色调相移掩模制造方法的流程图。

图34示出本发明第16实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图35示出本发明第16实施例工程管理条件严格化后的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图36示出本发明第17实施例的光掩模制造方法的流程图。

图37示出本发明第17实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

图38示出本发明第18实施例的半色调相移掩模制造方法的流程图。

图39示出HT掩模间隔的平面图。

图40是示出本发明第18实施例的焦点裕度和曝光量裕度的关系。

具体实施方式

本申请发明人针对现有技术的不合格掩模，作出了各种分析结果，并根据结果发现以下的事实。

通常，在对半导体晶片的图案曝光过程中，为了得到所希望的曝光裕度，光掩模的规格是重要的，即使在各项目全部达到标准值的情况下，也要决定曝光裕度的标准，以便于得到所希望的曝光裕度。

但是，对于实际的光掩模，全部项目达到标准值是极为罕见的，几乎所有光掩模多数情况下，即使某个项目超过标准值，而其它项目具有余量，落在标准值中。假定，出现了某项目超过标准值，其它项目具有余量，并落在标准值内的情况。在此情况下，因超过标准值的项目造成的曝光裕度的减少量使具有余量、落入标准值内的项目的曝光裕度增加量下降，整体上能够得到所希望的曝光裕度。

如图2所示，现有技术中，对于不合格的半色调相移掩模的测定例，例如，加工出来的掩模图案平均值与目标值的偏差达13nm，超过标准值±10nm。另外，该掩模的图案尺寸面内均匀性是4nm(3σ)的值，比标准值8nm(3σ)小，具有余量。在此情况下，使用该掩模，实际对晶片曝光后，测定散焦裕度和曝光量裕度，可以确认出能够得到所希望的曝光裕度。

因此，本申请的发明人对于光掩模的情况而言，作为决定曝光裕度的主项目，具有图案尺寸的平均值及面内均匀性。根据该发现，在光掩模上形成掩模图案后，测定该掩模图案尺寸的平均值和面内均匀性，根据这些测定数据计算曝光裕度，将具有所希望曝光裕度的掩模判断为合格品，而且，为了确认曝光裕度，使用该掩模实际对晶片曝光，对曝光裕度进行评介。根据结果，明确合格掩模。因而，具有了把现有技术中不合格的掩模挽救成合格掩模的可能。

半色调相移掩模的情况除了图案尺寸的平均值及面内均匀性外，还要测定半遮光部的透光率的平均值及面内均匀性和半遮光部的移相量的平均值及面内均匀性，根据这些数据，计算曝光裕度，判断是否得到了所希望的曝光裕度。

对于罗宾逊型相移掩模的情况，除了测定图案尺寸的平均值及面内均匀性外，还要测定透光部相移量的平均值及面内均匀性，根据这些测定数据，计算曝光裕度，判断是否得到所希望的曝光裕度。

因此，本申请发明人有把现有技术中不合格的掩模以简单的方式挽救为合格掩模的可能，找到了提高掩模的合格率的方法，直至发明了本发明涉及的掩模制造方法。

下面，参照附图说明本发明的掩模制造方法的实施例。在说明时，对于全部附图，相同部分给出了相同的附图标记。

(实施例1)

图3是本发明实施例1的光掩模制造方法的流程图。

首先，在涂抹了如500nm厚的阳性化学放大抗蚀剂的铬掩模间隔(以下称Cr掩模间隔)上用具有50kev的加速电压的电子束描绘装置(东芝机械[TOSHIBA MACHINE CO.LTD]制，EBM300)描绘含有0.15μm最小尺寸规则的线条和间隙(以下称L/S)图案的1GDRAM用图案，描绘后，以110℃下烘烤15分钟后，用碱性显像液喷雾显像，形成抗蚀剂图案。接着，把抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，利用反应性离子腐蚀对Cr膜进行腐蚀，形成Cr图案(掩模图案)。腐蚀装置使用ARPAC膜[ULVAC涂层公司]，MEPS-6025。另外，腐蚀性气体使用氯气体和氧气的混合气体。接着，利用灰化装置对抗蚀剂图案灰化，由洗净机清洗，得到光掩模(ST.1)。

然后，用尺寸测定装置(Leica制LWM)测定光掩模的Cr图案尺寸。结果是Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸的差是5nm，Cr图案尺寸的面内均匀性是15nm(ST.2)。

随后，根据Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸的差以及面内均匀性的数据，通过求出晶片面上的光学像强度分布来计算把该光掩模用于晶片曝光时的曝光裕度(ST.3)。

计算结果，图案尺寸变动是在10％以内，将散焦(defocus)裕度确保为0.4μm，而且，可得到13％的曝光量裕度，计算所用的条件实际上是使用该掩模的条件，例如，曝光波长＝248nm，NA＝0.6，σ＝0.75，2/3环状照明(annular illumination)。所希望的曝光裕度要求图案尺寸变化在10％以内，散焦裕度0.4μm以上，而且，曝光量裕度为10％以上，该掩模是合格品(ST.4)。

顺便提一下，现有技术的光掩模标准值中，Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸的差为±10nm，面内均匀性3σ＜10nm。于是，虽然Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸的差满足标准值，但面内均匀性不达标准值，目前被认为是不合格品。

然而，实际上如本实施例1所示，该光掩模可得到所希望的曝光裕度，是合格品。

而且，为了确认晶片曝光的曝光裕度，使用该掩模，借助于尼康株式会社制KrF扫描仪使晶片曝光，评介曝光裕度。评介是按以下方式进行，改变散焦量和曝光量，用SEM测定形成在晶片上的抗蚀剂图案的尺寸。结果是晶片上形成的抗蚀剂图案尺寸的变化量低于10％的散焦裕度是0.45μm，此时的曝光量裕度得到12％，该光掩模即使实际应用可确认是合格品。

根据实施例1，可得到如下的效果。

目前，Cr图案尺寸平均值和目标尺寸之差的标准值以及面内均匀性的标准值分别被决定，无论哪个不满足标准值，则该光掩模被判为不合格品。

然而，采用实施例1的手段，根据Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸的差以及面内均匀性计算曝光裕度，判断出是否得到所希望的曝光裕度后再来判断是否合格。因此，对现有技术被判断为不合格的掩模中，把能够得到所希望曝光裕度的掩模重新判断为合格品，从而，提高了掩模的合格率。

(实施例2)

下面，就本发明实施例2的半色调相移掩模制造方法进行说明。

图4是本发明实施例2的半色调相移掩模制造方法的流程图。

首先，在涂抹了如500nm厚的阳性化学放大抗蚀剂的半色调掩模间隔(以下称HT掩模间隔)上用具有50kev的加速电压的电子束描绘装置(东芝机械，EBM3000)描绘含有0.15μm最小尺寸规则的孔系图案的1GDRAM用图案。描绘后，以110℃下烘烤15分钟后，用碱性显像液喷雾显像，形成抗蚀剂图案。接着，把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，利用反应性离子腐蚀对Cr膜进行腐蚀，形成Cr图案。腐蚀装置使用ARPAC膜MEPS-6025。另外，腐蚀性气体使用氯气体和氧气的混合气体。之后，利用灰化装置剥离上述抗蚀剂，由洗净机清洗(ST.1)。

然后，用尺寸测定装置(Leica制LWM)测定该掩模的半色调图案(半遮光图案)尺寸。结果是半遮光图案尺寸的平均值和目标尺寸的差是11nm，半遮光图案尺寸的面内均匀性是8nm(ST.2)。

接着，进行半遮光图案透光率的面内多点测定。结果，透光率是5.7％±0.1％。而且，进行半遮光图案的移相量的面内多点测定的结果是176.5°±0.5°。(ST.5)

然后，根据该半遮光图案尺寸的平均值和面内均匀性的数据，透光率的平均值和面内均匀性的数据，以及移相量的平均值和面内均匀性的数据，计算把该相移掩模用于晶片曝光时的曝光裕度(ST.3)。

计算结果，图案尺寸变动是在10％以内，将散焦(defocus)裕度确保为0.4μm，而且，可得到15％的曝光量裕度，计算所用的条件实际上是使用该掩模的条件，例如，曝光波长＝248nm，NA＝0.6，σ＝0.75。所希望的曝光裕度要求图案尺寸变化在10％以内，散焦裕度0.4μm以上，而且，曝光量裕度为10％以上，该掩模是合格品(ST.4)。

顺便提一下，现有技术的半色调相移掩模的标准值，图案尺寸的平均值相对于目标尺寸为±10nm，面内均匀性3σ＜10nm，透光率的平均值是5.5-6.5％，透光率的面内均匀性是±0.1％，移相量的平均是177-183°，移相量的面内均匀性是±1.2°。于是图案尺寸的平均值和移相量的平均值超过标准值，即判为不合格品。

然而，实际上如本实施例所示，该掩模是可得到所希望的曝光裕度的。

接着，为了确认晶片曝光的曝光裕度，使用该相移掩模，借助于尼康株式会社制KrF扫描仪使晶片曝光，评介曝光裕度。评介是按以下方式进行，改变散焦量和曝光量，用SEM测定形成在晶片上的抗蚀剂图案的尺寸。结果是晶片上形成的抗蚀剂图案尺寸的变化量低于10％的散焦裕度是0.4μm，此时的曝光量裕度得到16％，该光掩模即使实际应用可确认是合格品。

根据本实施例，可得到如下的效果。即，目前，图案尺寸的平均值及面内均匀性、半遮光图案的透光率的平均值及面内均匀性、半遮光图案的移相量的平均值及面内均匀性的标准分别决定，无论哪个不满足标准值，则该光掩模被判为不合格品。然而，采用实施例2的手段，根据测定的图案尺寸的平均值及面内均匀性的数据、测定的半遮光图案的透光率的平均值及面内均匀性的数据、测定的半遮光图案的移相量的平均值及面内均匀性的的数据计算曝光裕度，判断出是否得到所希望的曝光裕度后再来判断是否合格，虽然，现有不合格的掩模，例如平均值不满足标准值，但面内均匀性具有余量，实际上是满足标准值的掩模，可以把它救济作为能够得到所希望曝光裕度的掩模合格品，所以提高了掩模的合格率。

实施例3

下面，就本发明实施例3的罗宾逊型相移掩模的制造方法进行说明。

图5是本发明实施例3的罗宾逊型相移掩模制造方法的流程图。

首先，在涂抹了如500nm厚的阳性化学放大抗蚀剂的铬掩模间隔上用具有50kev的加速电压的电子束描绘装置(东芝机械，EBM300)描绘含有0.15μm最小尺寸规则的L/S系图案的1GDRAM用图案。描绘后，以110℃下烘烤15分钟后，用碱性显像液喷雾显像，形成抗蚀剂图案。接着，把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，利用反应性离子腐蚀对Cr膜进行腐蚀，形成Cr图案。腐蚀装置使用ARPAC膜MEPS-6025。另外，腐蚀性气体使用氯气体和氧气的混合气体。接着，利用灰化装置剥离抗蚀剂图案，由洗净机清洗(ST.1)。

然后，用尺寸测定装置(Leica制LWM)测定形成的Cr图案尺寸。结果是Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸的差是11nm，Cr图案尺寸的面内均匀性是8nm(ST.2)。

接着，在该掩模上涂抹i线抗蚀剂，用激光光束描绘装置描绘要腐蚀石英玻璃的区域。显像后，借助于反应性离子腐蚀装置(MEPS-6025)，在腐蚀膜上用i线保护图案，对石英基板进行腐蚀以便于移相量成为175°。然后，通过晶片腐蚀，腐蚀石英基板，使得移相量再增加5°。因此，所谓罗宾逊型相移掩模的透光部分的移相量成为了180°。然后，剥离i线保护，用清洗机进行清洗(ST.6)。

然后，于多点测定移相量的面内分布。结果是178.5°±1.0°(ST.7)。

随后，根据图案尺寸的平均值和面内均匀性的数据、移相量的平均值和面内均匀性的数据，计算把该光掩模用于晶片曝光时的曝光裕度，计算结果是图案尺寸变化在10％以内，散焦(defocus)裕度确保为0.4μm，而且，可得到15％的曝光量裕度，计算所用的条件实际上是使用该掩模的条件，例如，曝光波长＝248nm，NA＝0.6，σ＝0.75，所希望的曝光裕度要求图案尺寸变化在10％以内，散焦裕度0.4μm以上，而且，曝光量裕度为10％以上，该掩模是合格品(ST.4)。

顺便提一下，现有技术的罗宾逊型相移掩模的标准值，图案尺寸的平均值相对于目标尺寸为±10nm，面内均匀性3σ＜10nm，移相量的平均是177-183°，移相量的面内均匀性是±1.2°。于是，因图案尺寸的平均值超过标准值，而被判为不合格品。

然而，实际上如本实施例所示，该光掩模是可得到所希望的曝光裕度。

接着，为了确认晶片曝光的曝光裕度，使用该罗宾逊型相移掩模，借助于尼康株式会社制KrF扫描仪使晶片曝光，评介曝光裕度。评介是按以下方式进行，改变散焦量和曝光量，用SEM测定形成在晶片上的抗蚀剂图案的尺寸。结果是晶片上形成的抗蚀剂图案尺寸的变化量低于10％的散焦裕度是0.4μm，此时的曝光量裕度得到16％，该罗宾逊型相移掩模实际应用可确认是合格品。

根据本实施例，可得到如下的效果。即，目前而言，图案尺寸平均值和面内均匀性以及移相量的平均值和面内均匀性的标准值分别决定，无论哪个不满足标准值，则该光掩模被判为不合格品。但是，若采用本实施例的手段，则根据测定的图案尺寸的平均值和面内均匀性数据，测定的移相量的平均值及面内均匀性的数据，计算曝光裕度，判断出是否得到所希望的曝光裕度后再来判断是否合格，因此，虽然对现有技术被判断为不合格的掩模，例如，平均值未满足标准值，但面内均匀性具有余量并满足标准值，能够救济把可得到所希望曝光裕度的掩模作为合格品，从而，提高了掩模的合格率。

实施例4

下面，就本发明实施例4的光掩模的制造方法进行说明。

图6是本发明实施例4的光掩模制造方法的流程图，图7是示出能够得到所希望曝光裕度的图案尺寸的面内均匀性和平均值的关系的曲线图。

首先，在涂抹了500nm厚的阳性化学放大抗蚀剂的铬掩模间隔上用具有50kev的加速电压的电子束描绘装置(东芝机械，EBM300)描绘含有0.15μm最小尺寸规则的L/S系图案的1GDRAM用图案。描绘后，以110℃下烘烤15分钟后，用碱性显像液喷雾显像，形成抗蚀剂图案。接着，把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，利用反应性离子腐蚀对Cr膜进行腐蚀，形成Cr图案。腐蚀装置使用ARPAC膜MEPS-6025。另外，腐蚀性气体使用氯气体和氧气的混合气体。接着，利用灰化装置灰化抗蚀剂图案，由洗净机清洗(ST.1)。

然后，用尺寸测定装置(Leica制LWM)测定光掩模的Cr图案尺寸。结果是Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸的差是5nm，Cr图案尺寸的面内均匀性是15nm(数据2，ST.2)。

然后，根据能够得到预先计算求得的所希望曝光裕度的图案尺寸平均值和面内均匀性的关系(图7所示的曲线，数据1)和通过测定得到的平均值和面内均匀性的数据2判断是否得到所希望的曝光裕度。例如，比较数据1和数据2，判断是否得到所希望曝光裕度(ST.8，ST.9)。

如果是在图7所示的曲线内侧的范围，则为合格品，若是曲线外侧的范围时，为不合格品。该掩模的结果因存在于图7的曲线内侧，判断可得到所希望的曝光裕度。求出图7曲线的计算所用的曝光条件实际上是使用该掩模的条件，例如，曝光波长＝248nm，NA＝0.6，σ＝0.7，2/3环形照明。所希望的曝光裕度要求图案尺寸变化在10％以内，散焦裕度0.4μm以上，而且，曝光量裕度为10％以上。

顺便提一下，现有技术的光掩模的标准值，图案尺寸的平均值和目标尺寸的差为±10nm，面内均匀性3σ＜10nm。于是，虽然图案尺寸的平均值满足标准，但面内均匀性不在标准值内，判为不合格品。

然而，实际上如本实施例所示，该光掩模是可得到所希望的曝光裕度。

接着，为了确认晶片曝光的曝光裕度，使用该光掩模，借助于尼康株式会社制KrF扫描仪使晶片曝光，评介曝光裕度。评介是按以下方式进行，改变散焦量和曝光量，用SEM测定形成在晶片上的抗蚀剂图案的尺寸。结果是晶片上形成的抗蚀剂图案尺寸的变化量低于10％的散焦裕度是0.45μm，此时的曝光量裕度得到12％，该光掩模实际应用可确认是合格品。

根据本实施例，预先求出得到所希望曝光裕度的图案尺寸的平均值及面内均匀性的关系，比较该关系与测定的光掩模图案平均值及面内均匀性的数据，判断是否得到所希望曝光裕度。采取这样的手段，对现有技术被判断为不合格的掩模，例如，平均值未满足标准值，但面内均匀性具有余量并满足标准值，能够救济把可得到所希望曝光裕度的掩模作为合格品，从而，提高了掩模的合格率。

实施例5

下面，就本发明实施例5的半色调相移掩模制造方法进行说明。

图8是本发明实施例5的半色调相移掩模制造方法的流程图。

首先，在涂抹了如500nm厚的阳性化学放大抗蚀剂的半遮光掩模间隔(以下称HT掩模间隔)上用具有50kev的加速电压的电子束描绘装置(东芝机械，EBM3000)描绘含有0.15μm最小尺寸规则的孔系图案的1GDRAM用图案。描绘后，以110℃下烘烤15分钟后，用碱性显像液喷雾显像，形成抗蚀剂图案。接着，把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，利用反应性离子腐蚀对Cr膜进行腐蚀，形成Cr图案。腐蚀装置使用ARPAC膜MEPS-6025。另外，腐蚀性气体使用氯气体和氧气的混合气体。之后，利用灰化装置剥离上述抗蚀剂，由洗净机清洗(ST.1)。

然后，用尺寸测定装置(Leica制LWM)测定该掩模的半遮光图案尺寸。结果是半遮光图案尺寸的平均值和目标尺寸的差是11nm，半遮光图案尺寸的面内均匀性是8nm。结果，透光率是5.7％±0.1％。而且，进行半遮光图案的移相量的面内多点测定的结果是176.5°±0.5°。(ST.2&ST.5)。

然后，将该半遮光图案尺寸的平均值和面内均匀性的数据、透光率的平均值和面内均匀性的数据、移相量的平均值和面内均匀性的数据与得到预先通过计算准备的希望曝光裕度的半遮光图案尺寸平均值和面内均匀性、透光率的平均值和面内均匀性、移相量的平均值和面内均匀性各种的关系(因是6维的关系，注意曲线所示)进行比较，根据判断是否得到所希望曝光裕度的结果，判断出得到所希望曝光裕度的是合格品。计算所用的条件实际上是使用该掩模的条件，例如，曝光波长＝248nm，NA＝0.6，σ＝0.75。所希望的曝光裕度要求图案尺寸变化在10％以内，散焦裕度0.4μm以上，而且，曝光量裕度为10％以上(ST.8&ST.9)。

顺便提一下，现有技术的半色调相移掩模的标准值，图案尺寸的平均值相对于目标尺寸为±10nm，面内均匀性3σ＜10nm，透光率的平均值是5.5-6.5％，透光率的面风均匀性是±0.1％，移相量的平均是177-183°，移相量的面内均匀性是±1.2°。于是图案尺寸的平均值和移相量的平均值超过标准值，即判为不合格品。

然而，实际上如本实施例所示，该掩模是可得到所希望的曝光裕度的。

接着，为了确认晶片曝光的曝光裕度，使用该相移掩模，借助于尼康株式会社制KrF扫描仪使晶片曝光，评介曝光裕度。评介是按以下方式进行，改变散焦量和曝光量，用SEM测定形成在晶片上的抗蚀剂图案的尺寸。结果是晶片上形成的抗蚀剂图案尺寸的变化量低于10％的散焦裕度是0.4μm，此时的曝光量裕度得到16％，该光掩模即使实际应用可确认是合格品。

根据本实施例，预先求出得到所希望曝光裕度的半遮光图案尺寸的平均值和面内均匀性、半遮光图案透光率的平均值和面内均匀性、半遮光图案移相量的平均值和面内均匀性的关系，比较该关系与测定的掩模图案的平均值和面内均匀性、测定的半遮光图案透光率的平均值和面内均匀性、以及测定的半遮光图案移相量的平均值和面内均匀性的数据，判断是否得到所希望的曝光裕度，来判断是否是合格品。采用这样的手段，原来判为不合格品的掩模，例如平均值不满足标准值，但面内均匀性具有余量满足标准值的掩模，可以把它救济作为能够得到所希望曝光裕度的掩模合格品，所以提高了掩模的合格率。

实施例6

下面，就本发明实施例6的罗宾逊型相移掩模的制造方法进行说明。

图9是本发明实施例6的罗宾逊型相移掩模制造方法的流程图。

首先，在涂抹了如500nm厚的阳性化学放大抗蚀剂的铬掩模间隔上用具有50kev的加速电压的电子束描绘装置(东芝机械，EBM300)描绘含有0.15μm最小尺寸规则的L/S系图案的1GDRAM用图案。描绘后，以110℃下烘烤15分钟后，用碱性显像液喷雾显像，形成抗蚀剂图案。接着，把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，利用反应性离子腐蚀对Cr膜进行腐蚀，形成Cr图案。腐蚀装置使用ARPAC膜MEPS-6025。另外，腐蚀性气体使用氯气体和氧气的混合气体。接着，利用灰化装置剥离抗蚀剂图案，由洗净机清洗(ST.1)。

然后，用尺寸测定装置(Leica制LWM)测定形成的Cr图案尺寸。结果是Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸的差是11nm，Cr图案尺寸的面内均匀性是8nm(ST.2)。

接着，在该掩模上涂抹i线抗蚀剂，用激光光束描绘装置描绘要腐蚀石英玻璃的区域。显像后，借助于反应性离子腐蚀装置(MEPS-6025)，在腐蚀膜上用i线保护图案，对石英基板进行腐蚀以便于移相量成为175°。然后，通过晶片腐蚀，腐蚀石英基板，使得移相量再增加5°。因此，所谓罗宾逊型相移掩模的透光部分的移相量成为了180°。然后，剥离i线保护，用清洗机进行清洗(ST.6)。

然后，于多点测定移相量的面内分布。结果是178.5°±1.0°(ST.7)。

接着，将该图案尺寸的平均值和面内均匀性的数据、移相量的平均值和面内均匀性的数据与得到预先通过计算准备的希望曝光裕度的图案尺寸平均值和面内均匀性、移相量平均值和移相量面内均匀性的关系(因是4维的关系，注意曲线所示)进行比较，根据判断是否得到所希望曝光裕度的结果，判断出得到所希望曝光裕度的是合格品。计算所用的条件实际上是使用该掩模的条件，例如，曝光波长＝248nm，NA＝0.6，σ＝0.75。所希望的曝光裕度要求图案尺寸变化在10％以内，散焦裕度0.4μm以上，而且，曝光量裕度为10％以上(ST.8&ST.9)。

顺便提一下，现有技术的罗宾逊型相移掩模的标准值，图案尺寸的平均值相对于目标尺寸为±10nm，面内均匀性3σ＜10nm，移相量的平均是177-183°，移相量的面内均匀性是±1.2°。于是，因图案尺寸的平均值超过标准值，而被判为不合格品。

然而，实际上如本实施例所示，该光掩模是可得到所希望的曝光裕度。

接着，为了确认晶片曝光的曝光裕度，使用该罗宾逊型相移掩模，借助于尼康株式会社制KrF扫描仪使晶片曝光，评介曝光裕度。评介是按以下方式进行，改变散焦量和曝光量，用SEM测定形成在晶片上的抗蚀剂图案的尺寸。结果是晶片上形成的抗蚀剂图案尺寸的变化量低于10％的散焦裕度是0.4μm，此时的曝光量裕度得到16％，该罗宾逊型相移掩模实际应用可确认是合格品。

根据本实施例，预先求出得到所希望曝光裕度的图案尺寸的平均值和面内均匀性以及移相量的平均值和面内均匀性的关系，比较该关系与测定的掩模图案的平均值和面内均匀性、以及测定的移相量的平均值和面内均匀性的数据，判断是否得到所希望的曝光裕度，来判断是否是合格品。采用这样的手段，原来判为不合格品的掩模，例如平均值不满足标准值，但面内均匀性具有余量满足标准值的掩模，可以把它救济作为能够得到所希望曝光裕度的掩模合格品，所以提高了掩模的合格率。

实施例7

下面，参照图10-图14说明本发明实施例7的光掩模的制造方法。

图10是示出本发明实施例7的光掩模的制造方法的流程图，图11A、图11B是示出Cr掩模的平面图，图12A、图12B是示出尺寸测定方法的图，图13是示出描绘位置测定方法的图，图14是示出焦点裕度和曝光量裕度的关系图。

首先，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的Cr掩模间隔上描绘、显像0.60μm的L/S系图案，形成抗蚀剂图案。把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，利用反应性离子腐蚀对Cr膜进行腐蚀，形成Cr图案(掩模图案)。图11A示出Cr图案形成后的Cr掩模平面图，图11B示出该图A中的虚线框2B内的放大图。

然后，测定掩模图案的尺寸(ST.2)。

另外，测定掩模图案的描绘位置(ST.3)。

在本例中，作为尺寸测定项目，求出Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差以及Cr图案尺寸的面内均匀性。其结果是平均值和目标尺寸值的差是10nm，面内均匀性是20nm(3σ)。

如图12A所示，尺寸测定方法的一例在Cr掩模面内按矩阵状设定尺寸测定点10。如图12B所示，对每个这些点10测定例如Cr图案的行宽尺寸。因此，为每个点10得到尺寸测定数据，根据得到的尺寸测定数据，求出Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差以及Cr图案尺寸的面内均匀性。

在本例中，作为描绘位置测定项目，求出Cr图案位置错位的平均值以及错位的偏移量。其结果是错位的平均值是5nm，错位的偏移量是10nm(3σ)。

如图13所示，该描绘位置测定方法的一例是在Cr掩模面内按矩阵状配置如十字形位置测定掩模11，对每个位置测定掩模11测定成为目标描绘位置12和实际描绘的位置12的错位量。因此，为每个掩模11得到描绘位置测定数据，根据得到的描绘位置测定数据，求出Cr图案的错位平均值以及错位的偏移量。

然后，根据尺寸测定结果，求使用该掩模后，把图案转印到晶片上时的、因尺寸精度引起的曝光裕度1。

在本例中，作为尺寸精度引起的曝光裕度1，计算相对目标的偏差完全没有完全掩模(以下称为完全掩模)的从曝光量裕度变差程度。

计算所用的曝光条件是实际使用该掩模的曝光条件，KrF步幅(曝光波长248nm)，NA＝0.68，σ＝0.75，轮带遮光率2/3的轮带照明。

首先，计算整个掩模的曝光裕度。该计算结果，整个掩模的曝光裕度，图案尺寸变化在10％以内，并确保焦点裕度为0.5μm时，曝光量裕度得到15％(参照图14①：曝光裕度曲线(整个掩模))。

另外，Cr掩模的曝光裕度1根据计算结果，其图案尺寸变化在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度从整个掩模的曝光量裕度变差了9.4％(ΔELcd)(参照图14②：曝光裕度1曲线)。

根据描绘位置测定结果，同样地求出使用该掩模后，把图案转印到晶片上时的、因描绘精度引起的曝光裕度2(ST.5)。

在本例中，作为因描绘位置精度引起的曝光裕度2，计算整个掩模的相对于曝光量裕度的变差比例。曝光条件是与曝光裕度1的情况相同。

计算结果，在Cr掩模的曝光裕度2其图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度从整个掩模的曝光量裕度变差了2.6％(ΔELpos)(参照图14③：曝光裕度2曲线)。

根据曝光裕度1、2求出使用该掩模把图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.6)。

在本例中，作为形成的Cr掩模的曝光裕度，根据上述变差比例的ΔELcd以及ΔELpos，计算总的变差比例ΔEL。该计算式的实例如下所示：

$\mathrm{\ΔEL}=\sqrt{\mathrm{}}({\left(\mathrm{\ΔELcd}\right)}^2+{\left(\mathrm{\ΔELpos}\right)}^2)$

计算结果，Cr掩模的曝光裕度在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度是从整个掩模的曝光量裕度变差了9.75％。

据此，Cr掩模的曝光裕度，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，能够求出得到5.25％曝光量裕度(参照图14④：曝光裕度曲线)。

下面，判断该掩模的曝光裕度是否满足基准(ST.7)。

成为基准的所希望曝光裕度在本例的情况下，图案尺寸变化在10％以内，焦点裕度确保为0.5μm时，曝光量裕度5％以上(参照图14⑤：曝光裕度曲线(线合格否))。

形成的Cr掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的，是5.25％。因此，如图14所示，Cr掩模满足基准。于是，判断本Cr掩模是合格品。

顺便提一下，现有技术中，该Cr掩模的标准值，图案尺寸的面内均匀性是16nm(3σ)。是于若图案尺寸的面内均匀性不满足标准时，决定为不合格品。

根据本实施例，具有如下的效果。

对于现有技术，图案尺寸的平均值及面内均匀性的标准值是分别决定的，在无论哪个不满足标准值时，均判断为不合格品。

而在本实施例中，根据尺寸精度引起的曝光裕度1及描绘位置精度引起的曝光裕度2，求出形成的掩模的曝光裕度，判断该求出的曝光裕度是否满足成为基准的所希望的曝光裕度。因此，现有技术中，判断为不合格品的掩模，例如，平均值具有余量满足标准值，但面内均匀性不满足标准值的掩模，可以重新将满足基准的所希望的曝光裕度的掩模救济为合格品，从而，提高了掩模的成品率。

此外，根据实施例7，与第1-第6实施例相比，由于还可进一步考虑描绘位置的测定数据，如Cr图案的错位平均值及错位的偏移量来求出掩模的曝光裕度，因此，可以更高的精度判断是否合格。

实施例8

实施例8与实施例7的不同地点是在ST.6中的判断是否合格，代替整个掩模的曝光量裕度，而是根据形成的Cr掩模抽取尺寸精度良好的图案，例如尺寸平均值差错少的图案，使用根据使该图案在晶片上曝光的结果而求得的曝光量裕度。

图15是示出本发明实施例8的光掩模的制造方法的流程图，图16是示出焦点裕度和曝光量裕度的关系图。

首先，如图15所示，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的Cr掩模间隔上描绘、显像0.60μm的L/S系图案，形成抗蚀剂图案。把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，利用反应性离子腐蚀对Cr膜进行腐蚀，形成Cr图案(掩模图案)。

然后，测定掩模图案的尺寸(ST.2)。

另外，测定掩模图案的描绘位置(ST.3)。

在本例中，作为尺寸测定项目，求出Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差以及Cr图案尺寸的面内均匀性。其结果是平均值和目标尺寸值的差是10nm，面内均匀性是20nm(3σ)。

在本例中，作为描绘位置测定项目，求出Cr图案位置错位的平均值以及错位的偏移量。其结果是错位的平均值是5nm，错位的偏移量是10nm(3σ)。

然后，根据尺寸测定结果，求使用该掩模后，把图案转印到晶片上时的、因尺寸精度引起的曝光裕度1。

在本例中，作为尺寸精度引起的曝光裕度1，计算完全掩模从曝光量裕度变差的程度。

计算所用的曝光条件是实际使用该掩模的曝光条件，KrF步幅，NA＝0.68，σ＝0.75，轮带遮光率2/3的轮带照明。

最初，计算完全掩模的曝光裕度。该计算结果，整个掩模的曝光裕度，图案尺寸变化在10％以内，并确保焦点裕度为0.5μm时，曝光量裕度得到15％(参照图16、①：曝光裕度曲线(整个掩模))。

另外，根据计算结果，在Cr掩模的曝光裕度1的图案尺寸变化在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度从整个掩模的曝光量裕度变差了9.4％(ΔELcd)(参照图16②：曝光裕度1曲线)。

根据描绘位置测定结果，同样地求出使用该掩模后，把图案转印到晶片上时的、因描绘精度引起的曝光裕度2(ST.5)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，因描绘位置精度引起的曝光裕度2的图案尺寸变化在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.6％(ΔELpos)(参照图16、③：曝光裕度2曲线)

根据曝光裕度1、2求出使用该掩模把图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.6)。

在本例中，作为形成的Cr掩模的曝光裕度，根据上述变差程度ΔELcd以及ΔELpos，计算总的变差程度ΔEL。

计算的结果，形成的Cr掩模的曝光裕度在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度是从整个掩模的曝光量裕度变差了9.75％。

根据该Cr掩模，抽取Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的偏差没有图案，以KrF步幅，NA＝0.68，σ＝0.75，轮带遮蔽率2/3的条件使该图案在晶片上曝光。接着，显像，经腐蚀处理，测定形成在晶片上的图案尺寸。根据这样实际曝光的结果，该Cr掩模的、Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的偏差几乎没有的图案的曝光裕度确保焦点裕度为0.5μm时，可以知道曝光量裕度得到17％(图16、⑥：参照曝光裕度曲线(尺寸精度良好的图案))。

据此，Cr掩模的曝光裕度，在确保焦点裕度为0.5μm时，能够求出得到7.25％曝光量裕度(参照图16④：曝光裕度曲线)。

下面，判断该掩模的曝光裕度是否满足基准(ST.7)。

成为基准的所希望曝光裕度在本例的情况下，在焦点裕度确保为0.5μm时，曝光量裕度4％以上(参照图16、⑤：曝光裕度曲线(行合格否))。

形成的Cr掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的，是7.25％。因此，如图16所示，本Cr掩模满足基准。于是，判断本Cr掩模是合格品。顺便提一下，现有技术中，该Cr掩模的标准值，图案尺寸的面内均匀性是13nm(3σ)。于是，若图案尺寸的面内均匀性不满足标准时，决定为不合格品。

根据本实施例8，能够得到与上述实施例7相同的效果。

此外，根据本实施例8，与上述实施例7相比，在ST.6的合格否的判断中，因为使用根据实际对晶片曝光的结果求出的曝光量裕度，可以对于实际的曝光立即作是否合格的判断。

实施例9

本实施例9是使本发明适用于相移掩模，特别是半色调相移掩模的例子。

图17是示出本发明实施例9的半色调相移掩模的制造方法的流程图，图18是示出步骤ST.4，图19示出步骤ST.9，图20是示出焦点裕度和曝光量裕度的关系图。

首先，如图17所示，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的Cr掩模间隔上描绘、显像0.52μm的L/S系图案、和相邻图案的距离相隔2.0μm的0.70μm的孤立间隔行，形成抗蚀剂图案。把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，对Cr膜及半色调膜进行腐蚀，形成掩模图案。

然后，测定掩模图案的尺寸(ST.2)。

另外，测定掩模图案的描绘位置(ST.3)。

再测定相移掩模的性质，在本例中测定半色调移相薄膜性质(ST.8)。

在本例中，作为尺寸测定项目，测定形成的掩模图案间隔宽度，求出间隔宽度的平均值和目标尺寸值的差以及间隔宽度的面内均匀性。其结果是间隔宽度的平均值和目标尺寸值的差对于0.52μm的L/S图案为-4nm，对于0.70μm的孤立间隔图案为+4nm，间隔宽度的面内均匀性是14nm(3σ)。

在本例中，作为描绘位置测定项目，求出掩模图案位置错位的偏差。其结果是位置错位量是3nm(3σ)。

本例中，作为半遮光型移相薄膜性质测定项目，求出相移掩模透光率的平均值和目标透光率值的差、透光率的偏差、相位差的平均值和目标相位差值的差以及相位差的偏差量。其结果透光率的平均值相对目标值的偏差是0.05％，透光率的偏差是0.1％，相位差的平均值相对目标值的偏差是6°，相位差的偏差是5°(3σ)。

然后，根据尺寸测定结果，求使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。

在本例中，如图18所示，求出尺寸精度中，间隔宽度的平均值和目标尺寸值的差引起的曝光裕度1A和间隔宽度的面内均匀性引起的曝光裕度1B(ST.4A，ST.4B)。作为曝光裕度1A，计算距完全掩模的曝光量裕度的变差程度。计算所用的曝光条件是实际使用该掩模的曝光条件，KrF步幅，NA＝0.68，σ＝0.75，轮带遮光率2/3的轮带照明。

根据计算的结果，曝光裕度1A在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了0.39％。

同样地，曝光裕度1B在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了6.5％。

根据描绘位置测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因描绘精度引起的曝光裕度2(ST.5)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度2在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了0.8％。

再者，根据半遮光膜的性质测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。

如图19所示，求出移相薄膜性质中，相移掩模透光平均值和目标透光率值的差引起的曝光裕度3A，透光率的偏差引起的曝光裕度3B，相位差的平均值和目标相位值的差引起的曝光裕度3C和相位差的偏差引起的曝光裕度3D(ST.9A-ST.9D)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度3A在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了0.055％。

同样地，曝光裕度3B在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了0.33％。

同样地，曝光裕度3C在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了0.017％。

同样地，曝光裕度3D在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了0.12％。

根据曝光裕度1A、1B，曝光裕度2以及曝光裕度3A-3D求出使用该掩模把图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.6)。

在本例中，作为形成的Cr掩模的曝光裕度，根据曝光裕度1A、1B，曝光裕度2以及曝光裕度3A-3D求出总的变差程度。

计算的结果，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度是从整个掩模的曝光量裕度变差了7.24％。

本例中，与实施例8一样，根据该半色调相移掩模，抽取Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的偏差很少的图案，以KrF步幅，NA＝0.68，σ＝0.75，轮带遮蔽率2/3的条件使该图案在晶片上曝光，测定形成在晶片上的图案尺寸。根据这样实际曝光的结果，该半色调相移掩模的Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的偏差几乎没有的图案的曝光裕度在确保焦点裕度为0.4μm时，可以知道曝光量裕度得到12％。

据此，半色调相移掩模的曝光裕度在确保焦点裕度为0.4μm时，可以知道曝光量裕度得到4.76％。

下面，判断该掩模的曝光裕度是否满足基准(ST.7)。

成为基准的所希望曝光裕度在本例的情况下，在焦点裕度确保为0.4μm时，曝光量裕度为4％以上。

形成的半色调相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的，是4.76％。因此，如图20所示，本半色调相移掩模满足基准。于是，判断本半色调相移掩模是合格品。顺便提一下，现有技术中，该半色调相移掩模的标准值的图案尺寸的面内均匀性是13nm(3σ)。于是，若图案尺寸的面内均匀性不满足标准时，决定为不合格品。

根据本实施例9，能够得到与上述实施例7相同的效果。

实施例10

图21是示出本发明实施例10的光掩模的制造方法的流程图，图22是示出焦点裕度和曝光量裕度的关系图。

首先，如图21所示，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的Cr掩模间隔上描绘、显像0.60μm的L/S系图案，形成抗蚀剂图案。然后，把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，对Cr膜进行腐蚀，形成Cr图案(掩模图案)。

然后，测定掩模图案的尺寸(ST.2)。

另外，测定掩模图案的描绘位置(ST.3)。

再测定相移掩模的性质，在本例中测定半色调移相薄膜性质(ST.8)。

在本例中，作为尺寸测定项目，求出Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差以及Cr图案尺寸的面内均匀性。其结果是平均值和目标尺寸值的差为10nm，面内均匀性是20nm(3σ)。

在本例中，作为描绘位置测定项目，求出Cr图案位置错位的平均值，错位偏差量，光掩模整体的伸缩成分，光掩模整体的垂直错位成分以及整体的局部错位。其结果是位置错位量是5nm，错位的偏差量是10nm((3σ)，伸缩成分及垂直偏差成分为1.5ppm，局部错位量是15nm(3σ)。

然后，根据尺寸测定结果，求使用该Cr掩模后，把图案转印到晶片上时的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。

在本例中，求出尺寸精度中，Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差引起的曝光裕度1A和Cr图案尺寸的面内均匀性引起的曝光裕度1B。作为曝光裕度1A，计算距完全掩模的曝光量裕度的变差程度。计算所用的曝光条件是实际使用该掩模的曝光条件，如KrF步幅，NA＝0.68，σ＝0.75，轮带遮光率2/3。

根据计算的结果，曝光裕度1A在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了9.4％。

同样地，曝光裕度1B在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了0.3％。

根据描绘位置测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因描绘精度引起的曝光裕度2(ST.5)。

在与曝光裕度1A、1B同样条件得到的计算结果，曝光裕度2在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.6％。

根据曝光裕度1A、1B及曝光裕度2，求出使用该掩模把图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.6)。

在本例中，作为形成的Cr掩模的曝光裕度，根据作为曝光裕度1A、1B及曝光裕度2求出的3个变差程度，计算总的变差程度。

计算的结果，Cr掩模的曝光裕度，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度是从整个掩模的曝光量裕度变差了10％。

本例中，与实施例2一样，根据该Cr掩模，抽取Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的偏差很少的图案，以KrF步幅，NA＝0.68，σ＝0.75，轮带遮蔽率2/3的条件使该图案在晶片上曝光，测定形成在晶片上的图案尺寸。根据这样实际曝光的结果，该Cr掩模的Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的偏差几乎没有的图案的曝光裕度在确保焦点裕度为0.5μm时，可以知道曝光量裕度得到17％。

据此，Cr掩模的曝光裕度在确保焦点裕度为0.5μm时，可以知道曝光量裕度得到7。

下面，判断该掩模的曝光裕度是否满足基准(ST.7)。

成为基准的所希望曝光裕度在本例的情况下，在焦点裕度确保为0.5μm时，曝光量裕度为5％以上。

形成的Cr掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的，是7％。因此，如图22所示，该Cr掩模满足基准。于是，判断该Cr掩模是合格品。

对于本实施例10，也能够得到与上述实施例7相同的效果。

实施例11

图23是示出本发明实施例11的半色调相移掩模的制造方法的流程图，图24是示出焦点裕度和曝光量裕度的关系图。

首先，如图23所示，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的HT掩模间隔上描绘、显像0.70μm的孤立线图案，形成抗蚀剂图案。把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，利用反应性离子腐蚀对半遮光膜进行腐蚀，形成掩模图案。

然后，测定掩模图案的尺寸(ST.2)。

另外，测定掩模图案的描绘位置(ST.3)。

再测定移相掩模性质，在本例中测定半色调移相薄膜的性质(ST.8)。

在本例中，作为尺寸测定项目，求出形成的掩模图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差以及掩模图案的面内均匀性。其结果是掩模图案的平均值和目标尺寸值的差是10nm，面内均匀性是13nm(3σ)。

在本例中，作为描绘位置测定项目，求出掩模图案位置错位的偏差平均值和错位的偏差量。其结果是错位的平均值5nm，位置偏差量是10nm(3σ)。

本例中，作为半遮光型移相薄膜性质测定项目，求出相移掩模透光率的平均值和目标透光率值的差、透光率的面内均匀性(相对目标透光的偏差量)、相位差的平均值和目标相位差值的差以及相位差的面内均匀性。其结果透光率的平均值与目标值的差是-0.5％，透光率的面内均匀性差是0.7％(3σ)，相位差的平均值与目标值的差是5°，相位差的面内均匀性是7°。

然后，根据尺寸测定结果，求使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。

在本例中，求出尺寸精度中，掩模图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差引起的曝光裕度1A和掩模图案的面内均匀性引起的曝光裕度1B。作为曝光裕度1A，计算距完全掩模的曝光量裕度的变差程度。计算所用的曝光条件是实际使用该掩模的曝光条件，KrF步幅，NA＝0.55，σ＝0.75，轮带遮光率2/3的轮带照明。

根据计算的结果，曝光裕度1A在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了3.2％。

同样地，曝光裕度1B在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了3.3％。

根据描绘位置测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因描绘精度引起的曝光裕度2(ST.5)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度2在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.6％。

再者，根据半遮光膜的性质测定结果.同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度2在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.1％。

根据曝光裕度1A、1B，曝光裕度2以及曝光裕度3求出使用该掩模把图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.6)。

在本例中，作为形成的半色调相移掩模的曝光裕度，根据曝光裕度1A、1B，曝光裕度2以及曝光裕度3求出总的变差程度。

计算的结果，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与整个掩模的曝光量裕度相比变差了8.1％。

另外，完全掩模的曝光裕度，根据计算的结果，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，作为曝光量裕度得到9.6％。

据此，半色调相移掩模的曝光裕度在确保焦点裕度为0.4μm时，可以知道曝光量裕度得到1.5％。

下面，判断该掩模的曝光裕度是否满足基准(ST.7)。

成为基准的所希望曝光裕度在本例的情况下，在焦点裕度确保为0.4μm时，曝光量裕度为4％以上。

形成的半色调相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是1.5％。因此，如图24所示，本半色调相移掩模未满足基准。于是，判断本半色调相移掩模为不合格品。

实施例12

图25是示出本发明实施例12的罗宾逊型相移掩模的制造方法的流程图，图26是示出焦点裕度和曝光量裕度的关系图。

首先，如图23所示，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的Cr掩模间隔上描绘、显像0.52μm的L/S系图案，形成抗蚀剂图案。把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，腐蚀Cr膜形成Cr图案(掩模图案)。再对相邻的Cr图案进行加工以便理想地持有180°的相位差，形成所谓的罗宾逊型相移掩模。

然后，测定掩模图案的尺寸(ST.2)。

另外，测定掩模图案的描绘位置(ST.3)。

再测定相移掩模的性质，在本例中测定罗宾逊型相移掩模的性质(ST.8)。

在本例中，作为尺寸测定项目，求出Cr掩模图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差以及Cr掩模图案尺寸的面内均匀性。其结果是平均值和目标尺寸值的差是10nm，面内均匀性是20nm(3σ)。

在本例中，作为描绘位置测定项目，求出Cr图案位置错位的平均值和错位的偏差量。其结果是错位的平均值5nm，位置偏差量是10nm(3σ)。

本例中，作为罗宾逊型相移掩模的性质测定项目，求出相移掩模相位差的平均值和目标相位差值以及相位差的面内均匀性。其结果相位差的平均值与目标值的差是5°，相位差的面内均匀性是7°。

然后，根据尺寸测定结果，求使用该罗宾逊型相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。

在本例中，求出尺寸精度中，Cr图案的平均值和目标尺寸值的差引起的曝光裕度1A和Cr图案的面内均匀性引起的曝光裕度1B。作为曝光裕度1A，计算距完全掩模的曝光量裕度的变差程度。计算所用的曝光条件是实际使用该掩模的曝光条件，KrF步幅，NA＝0.60，σ＝0.30，无轮带遮光。

根据计算的结果，曝光裕度1A在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，罗宾逊型相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了2.5％。

同样地，曝光裕度1B在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，罗宾逊型相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了3.3％。

根据描绘位置测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因描绘精度引起的曝光裕度2(ST.5)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度2在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，罗宾逊型相移掩模的曝光裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.6％。

再者，根据移相薄膜性质测定结果，同样地求出使用该罗宾逊型相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度2在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.1％。

根据曝光裕度1A、1B，曝光裕度2以及曝光裕度3求出使用该掩模把图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.6)。

在本例中，作为形成的罗宾逊型相移掩模的曝光裕度，根据曝光裕度1A、1B，曝光裕度2以及曝光裕度3计算总的变差程度。

计算的结果，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，罗宾逊型相移掩模的曝光量裕度与整个掩模的曝光量裕度相比变差了7.6％。

另外，完全掩模的曝光裕度，根据计算的结果，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，作为曝光量裕度得到16％。

据此，罗宾逊型相移掩模的曝光裕度在确保焦点裕度为0.4μm时，可以知道曝光量裕度得到8.4％。

下面，判断该掩模的曝光裕度是否满足基准(ST.7)。

成为基准的所希望曝光裕度在本例的情况下，在焦点裕度确保为0.4μm时，曝光量裕度为4％以上。

形成的罗宾逊型相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是8.4％。因此，如图26所示，罗宾逊型相移掩模满足基准。于是，判断罗宾逊型相移掩模为合格品。

对于这样的实施例12，也能够得到与上述实施例7同样的效果。

实施例13

图27是示出本发明实施例13的光掩模的制造方法的流程图，图28是示出焦点裕度和曝光量裕度的关系图。

首先，如图27所示，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的Cr掩模间隔上描绘、显像0.6μm的L/S系图案，形成抗蚀剂图案。把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，腐蚀Cr膜形成Cr图案(掩模图案)。

然后，测定掩模图案的尺寸(ST.2)。

另外，测定掩模图案的描绘位置(ST.3)。

此外，本例中，对形成的Cr掩模的缺陷进行检查(ST.10)。

在本例中，作为尺寸测定项目，求出Cr掩模图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差以及Cr掩模图案尺寸的面内均匀性。其结果是平均值和目标尺寸值的差是10nm，面内均匀性是20nm(3σ)。

在本例中，作为描绘位置测定项目，求出Cr图案位置错位的平均值和错位的偏差量。其结果是错位的平均值是5nm，位置偏差量是10nm(3σ)。

本例中，对于缺陷检查，发现面积10000nm²的不透明异物。不透明异物与所希望掩模形状不一致，属于缺陷。

然后，根据尺寸测定结果，求使用该罗宾逊型相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。

本例中，作为因尺寸精度引起的曝光裕度1，计算相对于完全掩模的曝光量裕度的变差程度。

计算所用的曝光条件实际上是使用该掩模的曝光条件，KrF步幅，NA＝0.68，σ＝0.75，轮带遮光率2/3的轮带照明。

根据计算的结果，Cr掩模的曝光裕度1在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了9.4％。

根据描绘位置测定结果，同样地求出使用该掩模后，把图案转印到晶片上时的、因描绘精度引起的曝光裕度2(ST.5)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，因描绘位置引起的曝光裕度2在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.6％。

再求因缺陷引起的曝光裕度4(ST.11)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，因缺陷引起的曝光裕度4在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了1％。

本例中，根据曝光裕度1、曝光裕度2以及曝光裕度4求出使用该掩模把图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.6)。

在本例中，作为形成的Cr掩模的曝光裕度，根据作为曝光裕度1，曝光裕度2以及曝光裕度4求得的3个变差程度，计算总的变差程度。

计算的结果，形成的Cr掩模的曝光裕度在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度与整个掩模的曝光量裕度相比变差了10.5％。

另外，完全掩模的曝光裕度，根据计算的结果，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，作为曝光量裕度得到15％。

据此，Cr掩模的曝光裕度在确保焦点裕度为0.5μm时，可以知道曝光量裕度得到4.3％。

下面，判断该掩模的曝光裕度是否满足基准(ST.7)。

成为基准的所希望曝光裕度在本例的情况下，在焦点裕度确保为0.5μm时，曝光量裕度为5％以上。

形成的Cr掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是4.3％。因此，如图28所示，该Cr掩模不满足基准。于是，判断该Cr掩模为不合格品。

实施例14

图29是示出本发明实施例14的半色调相移掩模的制造方法的流程图，图30是示出焦点裕度和曝光量裕度的关系图。

首先，如图29所示，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的HT掩模间隔上描绘、显像0.7μm的弧立线图案，形成抗蚀剂图案。把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，腐蚀Cr膜形成Cr图案。

然后，测定掩模图案的尺寸(ST.2)。

另外，测定掩模图案的描绘位置(ST.3)。

再测定相移掩模的性质，在本例中测定半色调移相薄膜性质(ST.8)。

此外，本例中，对形成的Cr掩模的缺陷进行检查(ST.10)。

在本例中，作为尺寸测定项目，求出掩模图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差以及掩模图案尺寸的面内均匀性。其结果是平均值和目标尺寸值的差是10nm，面内均匀性是5nm(3σ)。

在本例中，作为描绘位置测定项目，求出图案位置错位的平均值和错位的偏差量。其结果是错位的平均值是5nm，位置偏差量是10nm(3σ)。

本例中，作为半遮光型移相薄膜性质测定项目，求出相移掩模透光率的平均值和目标透光率值的差、透光率的面内均匀性、相位差的平均值和目标相位差值的差以及相位差的面内均匀性。其结果透光率的平均值与目标值的差是-0.5％，透光率的面内均匀性是0.7％(3σ)，相位差的平均值与目标值的差是5°，相位差的面内均匀性是7°。

本例中，对于缺陷检查，发现面积40000nm²的针孔。因此，用缺陷修正装置修正缺陷，本例中修正针孔(ST.12)。

接着，测定修正部分的面积和透光率(ST.13)。

本例中，由于测定了修正的针孔部分的面积和透光率，修正的针孔部分的面积是44000nm²，透光率是0％。

然后，根据尺寸测定结果，求使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。

本例中，求出尺寸精度中，尺寸的平均值和目标尺寸值的差引起的曝光裕度1A和尺寸的面内均匀性引起的曝光裕度1B。作为曝光裕度1A，计算距完全掩模的曝光量裕度的变差程度。计算所用的曝光条件是实际使用该掩模的曝光条件，如KrF步幅，NA＝0.60，σ＝0.75，轮带遮光率2/3的轮带照明。

根据计算的结果，曝光裕度1A在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了1.7％。

同样地，曝光裕度1B在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了1.1％。

根据描绘位置测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因描绘精度引起的曝光裕度2(ST.5)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度2在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，Cr掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.6％。

根据移相薄膜性质测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度3在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，相移掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.1％。

再求因缺陷修正引起的曝光裕度5(ST.11)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，因缺陷修正引起的曝光裕度5在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，相移掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了1％。

根据曝光裕度1A、1B、曝光裕度2、曝光裕度3以及曝光裕度5求出使用该掩模把图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.6)。

在本例中，作为形成的半色调相移掩模的曝光裕度，根据作为曝光裕度1A、1B，曝光裕度2，曝光裕度3以及曝光裕度5，计算总的变差程度。

计算的结果，形成的半色调相移掩模的曝光裕度在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与整个掩模的曝光量裕度相比变差了5.4％。

另外，完全掩模的曝光裕度，根据计算的结果，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，作为曝光量裕度得到11％。

据此，半色调相移掩模的曝光裕度在确保焦点裕度为0.4μm时，可以知道曝光量裕度得到5.6％。

下面，判断该掩模的曝光裕度是否满足基准(ST.7)。

成为基准的所希望曝光裕度在本例的情况下，在焦点裕度确保为0.4μm时，曝光量裕度为4％以上。

形成的半色调相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是5.6％。因此，如图30所示，该半色调相移掩模满足基准。于是，判断该半色调相移掩模为合格品。

对于这样的实施例14，可得到与上述实施例7一样的效果。

实施例15

图31是示出本发明实施例15的半色调相移掩模的制造方法的流程图，图32是示出焦点裕度和曝光量裕度的关系图。

首先，如图31所示，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的HT掩模间隔上描绘、显像0.7μm的的弧立行图案，形成抗蚀剂图案。把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，腐蚀半遮光膜形成掩模图案。

然后，测定掩模图案的尺寸(ST.2)。

另外，测定掩模图案的描绘位置(ST.3)。

再测定相移掩模的性质，在本例中测定半色调移相薄膜性质(ST.8)。

此外，对形成的半色调相移掩模的缺陷进行检查(ST.10)。

在本例中，作为尺寸测定项目，求出掩模图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差以及掩模图案尺寸的面内均匀性。其结果是平均值和目标尺寸值的差是10nm，面内均匀性是5nm(3σ)。

在本例中，作为描绘位置测定项目，求出掩模图案位置错位的平均值和错位的偏差量。其结果是错位的平均值是5nm，位置偏差量是10nm(3σ)。

本例中，作为半遮光型移相薄膜性质测定项目，求出相移掩模透光率的平均值和目标透光率值的差、透光率的面内均匀性(与目标透光的偏差量)、相位差的平均值和目标相位差值的差以及相位差的面内均匀性。其结果透光率的平均值与目标值的差是-0.5％，透光率的面内均匀性是0.7％(3σ)，相位差的平均值与目标值的差是5°，相位差的面内均匀性是7°。

本例中，对于缺陷检查步骤，发现长200nm，宽200nm的针孔。因此，用缺陷修正装置修正缺陷，本例中修正针孔(ST.12)。

接着，测定修正部分的大小和透光率(ST.13)。

本例中，由于测定了修正的针孔部分的面积和透光率，修正的针孔部分的大小是长200nm，220nm，透光率是0％。

然后，根据尺寸测定结果，求使用该罗宾逊型相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。

本例中，求出尺寸精度中，尺寸的平均值和目标尺寸值的差引起的曝光裕度1A和尺寸的面内均匀性引起的曝光裕度1B。作为曝光裕度1A，计算距完全掩模的曝光量裕度的变差程度。计算所用的曝光条件是实际使用该掩模的曝光条件，如KrF步幅，NA＝0.60，σ＝0.75，轮带遮光率2/3的轮带照明。

根据计算的结果，曝光裕度1A在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了1.7％。

同样地，曝光裕度1B在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了1.1％。

根据描绘位置测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因描绘精度引起的曝光裕度2(ST.5)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度2在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.6％。

根据移相薄膜性质测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度3在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，相移掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.1％。

再求因缺陷修正引起的曝光裕度5(ST.14)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，因缺陷修正引起的曝光裕度5在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了1％。

根据曝光裕度1A、1B、曝光裕度2、曝光裕度3以及曝光裕度5求出使用该掩模把图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.6)。

在本例中，作为形成的半色调相移掩模的曝光裕度，根据作为曝光裕度1A、1B，曝光裕度2，曝光裕度3以及曝光裕度5，计算总的变差程度。

计算的结果，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与整个掩模的曝光量裕度相比变差了5.4％。

另外，完全掩模的曝光裕度，根据计算的结果，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，作为曝光量裕度得到11％。

据此，半色调相移掩模的曝光裕度在确保焦点裕度为0.4μm时，可以知道曝光量裕度得到5.6％。

下面，判断该掩模的曝光裕度是否满足基准(ST.7)。

成为基准的所希望曝光裕度在本例的情况下，在焦点裕度确保为0.4μm时，曝光量裕度为4％以上。

形成的半色调相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是5.6％。因此，如图32所示，该半色调相移掩模满足基准。于是，判断该半色调相移掩模为合格品。

对于这样的实施例15，可得到与上述实施例7一样的效果。

实施例16

图33是示出本发明实施例16的半色调相移掩模的制造方法的流程图，图34是示出焦点裕度和曝光量裕度的关系图。

首先，如图33所示，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的HT掩模间隔上描绘、显像0.7μm的的弧立行图案，形成抗蚀剂图案。把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，腐蚀半遮光膜形成掩模图案。

然后，测定掩模图案的尺寸(ST.2)。

另外，测定掩模图案的描绘位置(ST.3)。

再测定相移掩模的性质，在本例中测定半色调移相薄膜性质(ST.8)。

此外，本例中，对形成的Cr掩模的缺陷进行检查(ST.10)。

在本例中，作为尺寸测定项目，求出形成的掩模图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差以及掩模图案尺寸的面内均匀性。其结果是平均值和目标尺寸值的差是10nm，面内均匀性是5nm(3σ)。

在本例中，作为描绘位置测定项目，求出掩模图案位置错位的平均值和错位的偏差量。其结果是错位的平均值是5nm，位置偏差量是10nm(3σ)。

本例中，作为半遮光型移相薄膜性质测定项目，求出相移掩模透光率的平均值和目标透光率值的差、透光率的面内均匀性(相对目标透光率的偏差量)、相位差的平均值和目标相位差值的差以及相位差的面内均匀性。其结果透光率的平均值与目标值的差是-0.5％，透光率的面内均匀性是0.7％(3σ)，相位差的平均值与目标值的差是5°，相位差的面内均匀性是7°。

本例中，对于缺陷检查，发现面积50000nm²的不透明异物。因此，用缺陷修正装置修正缺陷，本例中修正不透明异物(ST.12)。

接着，测定修正部分的面积和透光率(ST.13)。

本例中，由于测定了面积和透光率，修正部分的面积是30000nm²，透光率是96％。

然后，根据尺寸测定结果，求使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。

本例中，求出尺寸精度中，尺寸的平均值和目标尺寸值的差引起的曝光裕度1A和尺寸的面内均匀性引起的曝光裕度1B。作为曝光裕度1A，计算距完全掩模的曝光量裕度的变差程度。计算所用的曝光条件是实际使用该掩模的曝光条件，如KrF步幅，NA＝0.55，σ＝0.75，轮带遮光率2/3的轮带照明。

根据计算的结果，曝光裕度1A在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了3.2％。

同样地，曝光裕度1B在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了1.3％。

根据描绘位置测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因描绘精度引起的曝光裕度2(ST.5)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度2在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.6％。

根据移相薄膜性质测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因半遮光型相移掩模引起的曝光裕度3(ST.9)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，曝光裕度3在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，相移掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.1％。

再求因缺陷修正引起的曝光裕度5(ST.14)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，因缺陷修正引起的曝光裕度5在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，相移掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了1.5％。

根据曝光裕度1A、1B、曝光裕度2、曝光裕度3以及曝光裕度5求出使用该掩模把图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.6)。

在本例中，作为形成的半色调相移掩模的曝光裕度，根据作为曝光裕度1A、1B，曝光裕度2，曝光裕度3以及曝光裕度5，计算总的变差程度。

计算的结果，形成的半色调相移掩模的曝光裕度在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，半色调相移掩模的曝光量裕度与整个掩模的曝光量裕度相比变差了7.6％。

另外，完全掩模的曝光裕度，根据计算的结果，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.4μm时，作为曝光量裕度得到9.6％。

据此，半色调相移掩模的曝光裕度在确保焦点裕度为0.4μm时，可以知道曝光量裕度得到2.0％。

下面，判断该掩模的曝光裕度是否满足基准(ST.7)。

成为基准的所希望曝光裕度在本例的情况下，在焦点裕度确保为0.4μm时，曝光量裕度为4％以上。

形成的半色调相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是2.0％。因此，如图34所示，该半色调相移掩模不满足基准。于是，判断该半色调相移掩模为不合格品。

然而，该使用该半色调相移掩模的顾客通过把使用该掩模时的工程管理条件，例如从该掩模将图案转印到晶片上的步骤中使用的曝光装置的曝光量管理次数等QC的次数每2组进行1次改为每1组进行1次，实施增密措施(ST.15)。

通过这样对曝光量管理次数等，工程管理条件加密，如图35所示，可以使必要的曝交量见好2％。

因而，该半色调相移掩模因使客房的工程管理条件严密化而变成满足基准，判断为合格品(ST.16)。

实施例17

图36是示出本发明实施例17的半色调相移掩模的制造方法的流程图，图37是示出焦点裕度和曝光量裕度的关系图。

首先，如图36所示，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的Cr掩模间隔上描绘、显像0.60μm的L/S系图案，形成抗蚀剂图案。把上述抗蚀剂图案作为腐蚀掩模，腐蚀Cr膜形成Cr图案(掩模图案)。

然后，测定掩模图案的尺寸(ST.2)。

另外，测定掩模图案的描绘位置(ST.3)。

此外，本例中，对形成的Cr掩模的缺陷进行检查(ST.10)。

在本例中，作为尺寸测定项目，求出Cr图案尺寸的平均值和目标尺寸值的差以及Cr图案尺寸的面内均匀性。其结果是平均值和目标尺寸值的差是10nm，面内均匀性是25nm(3σ)。

在本例中，作为描绘位置测定项目，求出Cr图案位置错位的平均值和错位的偏差量。其结果是错位的平均值是5nm，位置偏差量是10nm(3σ)。

本例中，对于缺陷检查，发现面积100nm²的不透明异物。

然后，根据尺寸测定结果，求使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因尺寸精度引起的曝光裕度1(ST.4)。

作为因尺寸精度引起的曝光裕度1，计算距完全掩模的曝光量裕度的变差程度。

计算所用的曝光条件是实际使用该掩模的曝光条件，如KrF步幅，NA＝0.68，σ＝0.75，轮带遮光率2/3。

根据计算的结果，Cr掩模的曝光裕度1在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度与完全掩模的曝光量裕度相比变差了9.4％。

根据描绘位置测定结果，同样地求出使用该半色调相移掩模后，把图案转印到晶片上时的、因描绘精度引起的曝光裕度2(ST.5)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，因描绘位置精度引起曝光裕度2在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了2.6％。

再求因缺陷引起的曝光裕度4(ST.11)。

在与曝光裕度1同样条件得到的计算结果，因缺陷引起的曝光裕度4在图案尺寸变化为10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度从完全掩模的曝光量裕度变差了1％。

根据曝光裕度1、曝光裕度2、以及曝光裕度4求出使用该掩模把图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.6)。

在本例中，作为形成的Cr掩模的曝光裕度，根据作为曝光裕度1，曝光裕度2，以及曝光裕度4求出的3个变差程度，计算总的变差程度。

计算的结果，形成的Cr掩模的曝光裕度在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，Cr掩模的曝光量裕度与整个掩模的曝光量裕度相比变差了11.0％。

另外，完全掩模的曝光裕度，根据计算的结果，在图案尺寸变化是在10％以内，确保焦点裕度为0.5μm时，作为曝光量裕度得到15％。

据此，Cr掩模的曝光裕度在确保焦点裕度为0.5μm时，可以知道曝光量裕度得到4％。

下面，判断该掩模的曝光裕度是否满足基准(ST.7)。

成为基准的所希望曝光裕度在本例的情况下，在焦点裕度确保为0.5μm时，曝光量裕度为5％以上。

形成的半色调相移掩模的曝光量裕度如在ST.6中求的是4.3％。因此，如图37所示，该Cr掩模不满足基准。于是，判断该Cr掩模为不合格品。

然而，可以使用如半导体领域中利用的冗余位技术切断与有缺陷部位对应的部件的部分，将它变成无部件功能的部分(ST.17)。

因此，涉及该Cr掩模，不存在缺陷问题。

根据因缺陷引起的曝光裕度4外，还根据因尺寸引起的曝光裕度1以及描绘位置精度引起的曝光裕度2，再次求使用该掩模将图案转印到晶片上时的曝光裕度(ST.18)。

结果，Cr掩模的曝光裕度在确保焦点裕度为0.5μm时，作为5％的曝光裕度。

因而，该Cr掩模由于把与有缺陷部位对应的部件的部分变成失去部件功能的部分，因此，满足基准，判断为合格品(ST.19)。

实施例18

图38是示出本发明实施例18的半色调相移掩模的制造方法的流程图，图40是示出焦点裕度和曝光裕度的关系图。

首先，如图38所示，在掩模间隔上形成掩模图案(ST.1)。

在本例中，在阳性化学放大抗蚀剂涂抹的HT掩模间隔上描绘、加工、形成如图39所示的W＝520nm，L＝480nm，Wpitch＝2080nm，Lpitch＝4800nm的长方形图形。

然后，通过以“L”部分测定形成的图案尺寸的X方向，X方向的面内均匀性是10nm，尺寸平均值与期望值之差是-10nm。同样地，通过以“W”部分测定Y方向，Y方向的面内均匀性是10nm，尺寸平均值与期望值之差是-10nm(ST.2)。

相移掩模的透光率的面内均匀性1.5％(范围)，透光率的平均值相对所期望透光率的偏差是-0.5％，相位差面内均匀性1.5°(范围)，平均值距所期望相位差的偏差是3°(ST.8)。

此外，单位描绘区域彼此的衔接误差在图面衔接误差发生位置测定出有2.5nm。

根据这些数据，用KrF步幅在NA＝0.68、σ＝0.75、轮带遮蔽率2/3的条件计算使该掩模在晶片上曝光时的曝光裕度。在图案尺寸变动X方向晶片上为15nm以内，在Y方向晶片上为15nm以内确保焦点裕度0.4μm时，使用与目标的偏差不完全的完全掩模时相对于曝光裕度的变差程度由面内均匀引起的是7.75％，平均值与所期望尺寸的差引起的是0.28％，HT相位差的平均值与期望值的差引起的是0.05％，相位差均匀性引起的是0.13％，HT透光率的平均值与期望值的差引起的是0.19％，透光率的均匀性引起的是2.88％，位置精度引起的是0.71％，作为总的求出变差了8.83％。另外，使用完全掩模时所期望的曝光裕度确保焦点裕度为0.4μm时通过计算求得曝光量裕度12.84％。据此，使用该掩模时的曝光裕度在确保焦点裕度为0.4μm时的曝光量裕度求得4.1％。(ST.4-ST.6、ST.9)。

使用本掩模将图案转印到晶片上的过程，因为确保焦点裕度为0.4μm时的曝光量裕度必然是4％，所以本掩模对它清洁。因而，合格而出厂(ST.7)。

以上，根据第1-18实施例说明了本发明，但本发明不受上述实施例的限制，关于实施，可以在不脱离发明宗旨范围内作出各种变型。

例如，对于实施形式的半色调相移掩模及罗宾逊型相移掩模的制造方法，就半色调相移掩模而言，关于半遮光部的透光率及移相量，另外，就罗宾逊型相移掩模而言，关于透光率的移相量，无论哪个，都求平均值及面内均匀性，由于面内均匀性在各掩模上没有多余变化，因此，不必对每个掩模求出，可以利用对最初掩模求得的值。

例如，在上述实施例中，所期望的曝光裕度不限于实施形式所示出的值，根据元件的制作方便性和抗蚀剂的特性等作合适的变化。

例如，为了估算曝光裕度，也可以纯粹根据光学像求曝光裕度，当然也可以根据包含抗蚀剂的特性和前面步骤的腐蚀步骤的特性的计算求得，将可作出更加正确的判断。

关于求曝光裕度的图案，希望估算曝光裕度最小的图案。如果是曝光裕度最小的图案，也可以部件的任何一部分选择。例如，以半导体存储器为例，不只是元件图案，还可以根据芯电路部等估算曝光裕度最小的图案。之是不言而喻的。

对于相移掩模的情况，当难以测定相移掩模的相位和透光率，为了计算曝光裕度，输入相位和透光率的标准值，用实际掩模的测定值只计算图案尺寸的值也是可以的。

其它在不脱离本发明宗旨的范围内还作出各种变化。

上述实施例包含各阶段的发明，各实施例所揭示的多种构成要件的合适组合，也可作出各阶段的发明。

对于本领域的普通技术人员而言其它的优点和改进将是清楚的。因此，本发明并不受说明书、优选的实施例和这里的描述限制。在不脱离本发明宗旨的前提下可以作出各种改进，本发明由权利要求书限定。

Claims (6)

1.一种半色调相移掩模的制造方法，包括：

确定半色调相移掩模的半色调图案尺寸的平均值；

确定所述尺寸的面内均匀性；

确定所述半色调图案的透光率的平均值；

确定所述透光率的面内均匀性；

确定所述半色调图案的相移量的平均值；

确定所述相移量的面内均匀性；

确定所述半色调图案的位置精度；

根据所述尺寸的平均值和面内均匀性确定第一曝光裕度；

根据所述透光率的平均值和面内均匀性以及所述相移量的平均值和面内均匀性来确定第二曝光裕度；

根据所述位置精度来确定第三曝光裕度；

根据第一曝光裕度、第二曝光裕度和第三曝光裕度确定总曝光裕度；以及

根据所述总曝光裕度是否符合规定的曝光裕度，来判断所述半色调相移掩模是否合格。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过利用先前制造的掩模来确定所述透光率的面内均匀性和所述相移量的面内均匀性，所述面内均匀性不由在所述先前掩模之后制造的掩模所确定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述总曝光裕度由散焦裕度和曝光量裕度定义。

4.一种交替相移掩模的制造方法，包括：

确定交替相移掩模的图案尺寸的平均值；

确定所述尺寸的面内均匀性；

确定所述交替相移掩模中透光区的相移量的平均值；

确定所述相移量的面内均匀性；

确定所述半色调图案的位置精度；

根据所述尺寸的平均值和面内均匀性来确定第一曝光裕度；

根据所述相移量的平均值和面内均匀性来确定第二曝光裕度；

根据所述位置精度来确定第三曝光裕度；

根据第一曝光裕度、第二曝光裕度和第三曝光裕度确定总曝光裕度；以及

根据所述总曝光裕度是否符合规定的曝光裕度来判断所述交替相移掩模是否合格。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过利用先前制造的掩模来确定所述相移量的面内均匀性，所述面内均匀性不由在所述先前掩模之后制造的掩模所确定。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述总曝光裕度由散焦裕度和曝光量裕度定义。

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