JP3828552B2 - 寸法測定方法と寸法測定システム及び寸法測定プログラム - Google Patents

Description

本発明は、フォトマスク上のパターンの寸法を測定するための寸法測定方法に係わり、特に光学顕微鏡で得られたマスクパターンの画像データを基に寸法測定を行う寸法測定方法に関する。

また、上記方法を実施するための寸法測定システム及び寸法測定用のプログラムに関する。さらに、フォトマスク上のパターンの形状を測定するためのフォトマスクパターンの形状測定方法及びこれを用いたフォトマスクの製造方法に関する。

フォトマスク上のパターンの寸法測定装置として、フォトマスクへのダメージが少ないなどの理由により、主に光学顕微鏡が使用されている。光学顕微鏡による従来の寸法測定方法を、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す。（ａ）は寸法測定位置のパターン、（ｂ）は光学顕微鏡の画像、（ｃ）は像強度プロファイルを示している。

図１０（a1）に示すようなフォトマスク上にある寸法測定位置のパターンを光学顕微鏡で撮像し、図１０（b1）に示すような画像を取得する。画像（b1）の寸法測定位置の部分（1-3）を取り出すことにより、図１０（c1）に示すような像強度プロファイルを取得する。像強度プロファイル（c1）にて、予め定められたしきい値（1-5）に達する位置間の距離（1-6）を、寸法測定値として出力する。通常しきい値は、寸法測定値（1-6）が実際の寸法（1-7）に相当するように、像強度の最大値（1-8）と最小値（1-9）の相対値（例えば両者の中央値）として定められる。

しかしながら、図１０（a2）に示すように、寸法測定パターンの寸法（1-11）が光学顕微鏡の光源波長程度に微小である場合、光学顕微鏡の解像力不足のため、寸法測定位置の画像が十分に解像せず、図１０（b2）のようになってしまう。この場合、図１０（c2）に示すように、像強度プロファイルが変形し、像強度の最大値（1-14）が通常の場合（1-8）に比べて著しく低下する。このため、寸法測定値（1-15）は実際の寸法（1-11）と大きく異なり、測定値の信頼性が低下する問題があった。

また、別の方法として、設計パターンの幅方向における両端のエッジにそれぞれ隣接するエッジペアを認識し、このエッジペアが認識されたエッジ方向に基づいて設計パターンのエッジ点をサブ画素で検出し、このエッジ点から設計パターンの幅寸法を算出し、この設計パターンの幅寸法と同一位置で算出した回路パターンの幅寸法とに基づいて半導体ウェハの回路パターンに対する良否判断を行う寸法検査方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この方法であっても、光学顕微鏡の解像度の限界によって、微小パターンは実際と異なる幅寸法が検出されてしまうという問題がある。このため、微細パターンにおいて、被検査パターンの寸法と基準パターンの寸法との差を正確に検査することはできず、測定値の信頼性が低下するという問題があった。
特開２００２−８１９１４号公報

このように従来、フォトマスクのマスクパターンを光学的に検査する方法にあっては、光学顕微鏡の解像力不足によって微小パターンの寸法が実際の寸法よりも大きくずれて検出されてしまい、測定値の信頼性が低下するという問題があった。

本発明は、上記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、フォトマスクに形成された被検査パターンの寸法を正確に検出することができ、測定値の信頼性を向上させることのできる寸法測定方法を提供することにある。

また本発明の他の目的は、上記方法を実施するための寸法測定システム及び寸法測定用のプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、次のような構成を採用している。

即ち、本発明の一態様は、半導体装置のパターン露光に供されるフォトマスクに形成されたパターンの寸法を測定するための寸法測定方法であって、フォトマスクのパターンを含む画像を光学顕微鏡にて取得する第１のステップと、第１のステップで得られた画像に相当するフォトマスク設計データから、前記光学顕微鏡の画像をシミュレートすることにより、２次元画像データに像強度の情報を加えた３次元データであるシミュレート像を取得する第２のステップと、第１のステップで得られた画像と第２のステップで得られたシミュレート像とを、予め定められた判定基準に従って比較する第３のステップと、第３のステップによる判定結果に応じてフォトマスク設計データ上のパターン寸法を変更し、第２，第３のステップを再度実行する第４のステップと、第３のステップにおける判定基準を満たすように、第４のステップを繰り返すことにより、最終的に得られたフォトマスク設計データ上のパターン寸法を寸法測定値として決定する第５のステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の別の態様は、半導体装置のパターン露光に供されるフォトマスクに形成されたパターンの寸法を測定するための寸法測定システムであって、フォトマスクのパターンを含む画像を光学顕微鏡にて取得する第１の手段と、第１の手段で得られた画像に相当するフォトマスク設計データから、前記光学顕微鏡の画像をシミュレートすることによって、２次元画像データに像強度の情報を加えた３次元データであるシミュレート像を取得する第２の手段と、第１の手段で得られた画像と、第２の手段で得られたシミュレート像を、予め定められた判定基準に従って比較する第３の手段と、第３の手段における判定基準を満たすように、フォトマスク設計データ上のパターン寸法を変更し、最終的に得られたフォトマスク設計データ上のパターン寸法を寸法測定値として出力する第４の手段と、を具備してなることを特徴とする。

また、本発明の別の態様は、半導体装置のパターン露光に供されるフォトマスクに形成されたパターンに対し、コンピュータ制御により寸法測定を行う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、フォトマスクのパターンを含む画像を光学顕微鏡から受け取る第１の手順と、第１の手順で得られた画像に相当するフォトマスク設計データから、前記光学顕微鏡の画像をシミュレートすることにより、２次元画像データに像強度の情報を加えた３次元データであるシミュレート像を取得する第２の手順と、第１の手順で得られた画像と、第２の手順で得られたシミュレート像を、予め定められた判定基準に従って比較する第３の手順と、フォトマスク設計データ上のパターン寸法を変更して、第２，第３の手順を実行する第４の手順と、第３の手順における判定基準を満たすように、第４の手順を繰り返すことにより、最終的に得られたフォトマスク設計データ上のパターン寸法を寸法測定値として決定する第５の手順と、をコンピュータに実行させるための寸法測定プログラム。

また、本発明の別の態様は、半導体装置のパターン露光に供されるフォトマスクに形成されたパターンの形状を測定するための形状測定方法であって、フォトマスクのパターンを含む画像を光学顕微鏡にて取得する第１のステップと、第１のステップで得られた画像に相当するフォトマスク設計データから、前記光学顕微鏡の画像をシミュレートすることにより、２次元画像データに像強度の情報を加えた３次元データであるシミュレート像を取得する第２のステップと、第１のステップで得られた画像と第２のステップで得られたシミュレート像とを、予め定められた判定基準に従って比較する第３のステップと、第３のステップによる判定結果に応じてフォトマスク設計データ上のパターン形状を変更し、第２，第３のステップを再度実行する第４のステップと、第３のステップにおける判定基準を満たすように、第４のステップを繰り返すことにより、最終的に得られたフォトマスク設計データをパターン形状として出力する第５のステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の別の態様は、フォトマスクの製造方法であって、フォトマスクのパターンを含む画像を光学顕微鏡にて取得する第１のステップと、第１のステップで得られた画像に相当するフォトマスク設計データから、前記光学顕微鏡の画像をシミュレートすることにより、２次元画像データに像強度の情報を加えた３次元データであるシミュレート像を取得する第２のステップと、第１のステップで得られた画像と第２のステップで得られたシミュレート像とを、予め定められた判定基準に従って比較する第３のステップと、第３のステップによる判定結果に応じてフォトマスク設計データ上のパターン形状を変更し、第２，第３のステップを再度実行する第４のステップと、第３のステップにおける判定基準を満たすように、第４のステップを繰り返すことにより、最終的に得られたフォトマスク設計データをパターン形状として出力する第５のステップと、第５のステップで得られたフォトマスク設計データに基づいてマスク基板上にパターンを描画する第６のステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、フォトマスク上のパターンを光学顕微鏡にて取得した画像と設計データから得られるシミュレート像とを予め決められた判定基準に従って比較し、両者が一致若しくは許容範囲となるように設計データ上のパターン寸法を変更し、最終的に得られる設計データ上のパターン寸法を測定寸法とすることにより、フォトマスクに形成された被検査パターンの寸法を正確に検出することができ、測定値の信頼性を向上させることができる。また、同様の方法を用いることにより、正確な被検査パターンの形状を測定することができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係わるフォトマスクの寸法測定システムを示す概略構成図である。

本装置は、フォトマスク１のパターンを含む画像を取得する光学顕微鏡１０と、全てのフォトマスクの設計データとフォトマスクの透過率や位相差の測定値を保存するデータベース２０と、各種処理を行うパソコン３０とから構成されている。

光学顕微鏡１０は、フォトマスク１を載せて任意位置に移動可能なステージ１１と、光源１２，コンデンサレンズ１３及び対物レンズ１４などからなりフォトマスク１上のパターンの画像を結像するために必要な光学部品と、パターンの画像を取得するカメラ１５とを備えている。

パソコン３０は、外部からフォトマスク上の寸法測定位置を入力するための入力部３１と、各種データを保存する保存部３２，３３，３４，３６，３７と、シミュレーションを行うためのシミュレート部３５と、画像とシミュレート像を比較する比較部３８と、設計データのパターン形状や位置を変更する変更部３９と、シミュレーションと比較を繰り返し実行させる繰り返し部４１と、寸法測定結果を出力する出力部４２とを備えている。

設定条件保存部３４には、光源１２の波長，コンデンサレンズ１３のＮＡ，対物レンズ１４のＮＡなどの光学顕微鏡１０の設定条件が保存されている。判定基準保存部３７には、光学顕微鏡１０の画像とシミュレート像を比較するための判定基準が保存されている。

入力部３１に入力された寸法測定位置に従ってステージ１１に指令を出すことにより、画像保存部３２には、カメラ１５にて取得した画像が保存される。そして、設計データ保存部３３には、画像保存部３２に保存された画像に相当する設計データが、データベース２０から取得されて保存される。

シミュレート部３５では、設計データ保存部３３に保存された設計データと設定条件保存部３４に保存された光学顕微鏡１０の情報から、光学顕微鏡１０の画像がシミュレートされる。このシミュレートによるシミュレート画像は、シミュレート像保存部３６に保存される。

比較部３８では、画像保存部３２にて保存された画像とシミュレート像保存部３６にて保存されたシミュレート像が、判定基準保存部３７にて保存された判定基準に従って比較される。判定基準を満たさない場合、変更部３９により、設計データ保存部３３に保存された設計データのパターン寸法と共に、パターン形状や位置が変更され、該変更結果が保存部３３に上書き保存される。これに伴い、シミュレート部３５によるシミュレート結果が異なり、シミュレート像保存部３６に保存されるシミュレート画像も更新される。

そして、繰り返し部４１により、比較部３８において判定基準を満たすまで、変更部３９による変更とシミュレート部３５によるシミュレートを繰り返し実行させる。そして、繰り返し部４１の実行終了後に設計データ保存部３３に保存された設計データ上の寸法測定位置のパターン寸法が、出力部４２から出力されるようになっている。

本実施形態においては、フォトマスク１上の任意パターンの寸法を測定する際、光学顕微鏡１０にて該パターンの画像を取得する。一方、フォトマスク設計データから、該画像をシミュレートすることにより、シミュレート像を取得する。該画像と該シミュレート像が同一であるかどうかを、予め定められた判定基準に従って比較する。該画像と該シミュレート像が同一となるように、該フォトマスク設計データ上のパターン形状やパターン位置を変更し、シミュレート像を取得する行為を繰り返す。最終的に得られたフォトマスク設計データ上のパターン寸法を該パターンの寸法測定値とする。

ここで、判定基準として、像強度の差のみならず、像強度分布を積分した積分値の差や、像強度がある一定のしきい値に達する位置のずれ量を利用することにより、微小パターンであっても正確な寸法測定が可能となり、これにより測定値の信頼性を向上させることが可能となる。

次に、本実施形態による寸法測定方法の具体例を、図２のフローチャートに従って説明する。

まず、オペレータは、光学顕微鏡１０にフォトマスク１をセットする（ステップＳ１）。次いで、オペレータは、フォトマスク１の名称と寸法測定位置をパソコン３０の入力部３１に入力する（ステップＳ２）。

次いで、光学顕微鏡１０は、図３に示すような寸法測定位置のパターンに対し、フォトマスク１上の寸法測定位置（3-1）にステージ１１を移動し、寸法測定位置を含むパターンの画像を取得する（ステップＳ３）。ここで、図３は寸法測定位置のパターンを示し、図４は光学顕微鏡１０で得られる画像を示している。

次いで、パソコン３０は、Ｓ２にて入力されたフォトマスク１の名称と寸法測定位置に従って、寸法測定部分の設計データと透過率、位相差等の光学特性値の測定値或いはフォトマスク遮光膜の厚さの測定値から換算される光学特性値の換算値をデータベース２０から取得し、設計データに記述されている光学特性値の設計値を該測定値或いは該換算値に置換し、設計データ保存部３３に保存する（ステップＳ４）。ここで、図５はフォトマスク設計データを示しており、図中の（3-17）は出力値を示している。

次いで、パソコン３０は、予め保存された光学顕微鏡１０の情報を用い、光学顕微鏡１０の画像をシミュレートすることにより、シミュレート像を取得し、シミュレート像保存部３６に保存する（ステップＳ５）。ここで、図６はシミュレート像を示している。

次いで、図４に示す画像と図６に示すシミュレート像が同一であるか、比較部３８により以下の少なくとも一つの判定基準にて判定する（ステップＳ６）。

(1)図７に示すように、画像とシミュレート像の各座標における像強度の差を求め、像強度の差が予め定められた範囲内（3-7）の場合、同一と判定する。

(2)画像とシミュレート像の予め定められた座標領域において像強度の積分値をそれぞれ求め、両者の積分値の差が予め定められた範囲内の場合、同一と判定する。

(3)図８に示すように、画像とシミュレート像の像強度が予め定められたしきい値（3-8,3-9）に達する位置をそれぞれプロットし（3-10,3-11）、位置（3-10）上の任意点から最も近接な位置（3-11）上の点までの距離によって得られる位置ずれ量（3-12）が予め定められた範囲内の場合、同一と判定する。或いは、（3-10）に囲まれた領域の面積と（3-11）に囲まれた領域の面積の差や、（3-10）と（3-11）で囲まれた領域（3-17）の面積などの位置ずれ量に相当する値が予め定められた範囲内の場合、同一と判定する。

(4)図７に示すように、画像とシミュレート像の各座標における像強度の差を求め、図９（ａ）に示すように、像強度の差或いは像強度の差の最大値（3-13）や平均値など像強度の差を代表する値が、後述するステップＳ７にて行う設計データ上のパターン寸法やパターン形状やパターン位置の変更に対して最小値（3-14）となる場合、同一と判定する。より具体的には、像強度の差が小さくなるようにＳ５，Ｓ６，Ｓ７を繰り返し、像強度の差が最小値となる点を、画像とシミュレーション像とが同一となる点として判定する。従って、初めてＳ５を行った場合は最小値の判定不能であるため、Ｓ６は行わずにＳ７に進む。

(5)画像とシミュレート像の予め定められた座標領域において像強度の積分値をそれぞれ求め、図９（ｂ）に示すように、両者の積分値の差が、Ｓ７にて行う設計データ上のパターン寸法やパターン形状やパターン位置の変更に対して最小値（3-15）となる場合、同一と判定する。但し、初めてＳ５を行った場合は測定不能であるため、Ｓ６は行わずＳ７に進む。

(6)図８に示すように、画像とシミュレート像の像強度が予め定められたしきい値（3-8,3-9）に達する位置のずれ量をそれぞれプロットし（3-10,3-11）、図９（ｃ）に示すように、位置（3-10）上の任意点から最も近接な（3-11）上の点までの距離によって得られる位置ずれ量（3-12）、或いは各プロットにそれぞれ囲まれた領域の面積の差や、両者のプロットにより囲まれた領域（3-17）の面積などの位置ずれ量に相当する値、或いは位置（3-10）上の全ての点における位置ずれ量の最大値若しくは平均値など位置ずれ量を代表する値が、Ｓ７にて行う設計データ上のパターン寸法やパターン形状やパターン位置の変更に対して最小値（3-16）となる場合、同一と判定する。但し、初めてＳ５を行った場合は測定不能であるため、Ｓ６は行わずＳ７に進む。

Ｓ６で同一であると判定した場合、Ｓ８へ進む。同一でないと判定した場合、フォトマスク設計データ上のパターン寸法やパターン形状やパターン位置を変更し、Ｓ５に戻る。

最終的に得られたフォトマスク設計データ上の寸法測定位置におけるパターンの寸法を寸法測定値として出力する（ステップＳ８）。そして、オペレータは、フォトマスクを取り出し、終了する。

このように本実施形態によれば、フォトマスクのパターンを光学顕微鏡で撮像して得られる画像と設計データから得られるシミュレート像とを比較し、これらの比較結果が予め決められた比較基準を満たすように設計データ上のパターン寸法等を変更し、最終的に得られる設計データ上のパターン寸法からパターン測定寸法を得ることができる。

そしてこの場合、測定パターンが小さく光学顕微鏡での解像力不足が生じている場合であっても、シミュレート像にもこれを反映させることによって、画像とシミュレート像にて解像力を相殺することができる。このため、微細なパターンであっても、フォトマスクに形成された被検査パターンの寸法を正確に検出することができ、測定値の信頼性を向上させることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。実施形態では、画像とシミュレート像との判定結果に基づいて設計データ上のパターン寸法，形状及び位置を変更したが、画像とシミュレート像に関してパターン形状やパターン位置のずれが殆ど無いと見なせる場合は、パターン寸法のみを変更すればよい。また、画像とシミュレート像を比較する際の判定基準としては、実施形態で説明した像強度、像強度分布の積分値、位置ずれ量などを適宜選択して用いればよい。また、寸法測定システムの構成は前記図１に何ら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。

また、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（登録商標）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。

また、本手法は、最終的に得られた設計データを出力することにより、パターン形状測定方法として使用することができる。出力された設計データの利用例としては、出力された設計データからウェハ転写像を計算することが挙げられる。また、本手法による修正を行う以前の設計データと出力された設計データの差異を補正するように、該フォトマスクの描画データを修正することや、出力された設計データから得られたウェハ転写像と所望のウェハ転写像の差異を補正するように、該フォトマスクの描画データを修正することにより、フォトマスクの製造方法に適用することも可能である。

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。

第１の実施形態に係わるフォトマスクの寸法測定システムを示す概略構成図。 第１の実施形態による寸法測定方法を説明するためのフローチャート。 寸法測定位置のパターンを示す図。 光学顕微鏡による取得画像を示す図。 フォトマスクの設計データを示す図。 シミュレート像を示す図。 像強度の差を示す図。 像強度分布の位置ずれを示す図。 設計データの変更による像強度の差，積分値の差，位置ずれ量の統計値の変化示す図。 光学顕微鏡による従来の寸法測定方法を示す図。

符号の説明

１…フォトマスク
１０…光学顕微鏡
２０…データベース
３０…パソコン
１１…ステージ
１２…光源
１３…コンデンサレンズ
１４…対物レンズ
１５…カメラ
３１…入力部
３２…画像保存部
３３…設計データ保存部
３４…設定条件保存部
３５…シミュレート部
３６…シミュレート像保存部
３７…判定基準保存部
３８…比較部
３９…変更部
４１…繰り返し部
４２…出力部

Claims (13)

1. 半導体装置のパターン露光に供されるフォトマスクに形成されたパターンの寸法を測定するための寸法測定方法であって、
   フォトマスクのパターンを含む画像を光学顕微鏡にて取得する第１のステップと、
   第１のステップで得られた画像に相当するフォトマスク設計データから、前記光学顕微鏡の画像をシミュレートすることにより、２次元画像データに像強度の情報を加えた３次元データであるシミュレート像を取得する第２のステップと、
   第１のステップで得られた画像と第２のステップで得られたシミュレート像とを、予め定められた判定基準に従って比較する第３のステップと、
   第３のステップによる判定結果に応じてフォトマスク設計データ上のパターン寸法を変更し、第２，第３のステップを再度実行する第４のステップと、
   第３のステップにおける判定基準を満たすように、第４のステップを繰り返すことにより、最終的に得られたフォトマスク設計データ上のパターン寸法を寸法測定値として決定する第５のステップと、
   を含むことを特徴とする寸法測定方法。
2. 第４のステップにおいて、フォトマスク設計データ上のパターン寸法と共に、該データ上のパターン形状及びパターン位置を変更することを特徴とする、請求項１に記載の寸法測定方法。
3. 第２のステップにおいて、フォトマスク設計データに記述されている光学特性値の設計値を、予め測定又は該光学特性値以外の測定値から換算された値に置換することにより、フォトマスク設計データを修正し、修正された設計データからシミュレート像を取得することを特徴とする、請求項１に記載の寸法測定方法。
4. 第３のステップにおける判定基準として、前記画像と前記シミュレート像との像強度の差を用い、該差が予め定められた範囲内であるか否かを判定することを特徴とする、請求項１に記載の寸法測定方法。
5. 第３のステップにおける判定基準として、ある一定領域にて前記画像及び前記シミュレート像の像強度分布をそれぞれ積分した積分値を用い、両者の積分値の差が予め定められた範囲内であるか否かを判定することを特徴とする、請求項１に記載の寸法測定方法。
6. 第３のステップにおける判定基準として、前記画像と前記シミュレート像において像強度が所定のしきい値に達する位置を用い、両者の位置のずれ量或いは該ずれ量に相当する値が予め定められた範囲内であるか否かを判定することを特徴とする、請求項１に記載の寸法測定方法。
7. 第３のステップにおける判定基準として、前記画像と前記シミュレート像との像強度の差を用い、前記フォトマスク設計データのパターン寸法の変更に対して、該差或いは該差を代表する値が最小となる点を判定することを特徴とする、請求項１に記載の寸法測定方法。
8. 第３のステップにおける判定基準として、ある一定領域にて前記画像及び前記シミュレート像の像強度分布を積分した積分値を用い、前記フォトマスク設計データのパターン寸法の変更に対して、両者の積分値の差が最小となる点を判定することを特徴とする、請求項１に記載の寸法測定方法。
9. 第３のステップにおける判定基準として、前記画像と前記シミュレート像において像強度が所定のしきい値に達する位置を用い、前記フォトマスク設計データのパターン寸法の変更に対して、両者の位置のずれ量或いは該ずれ量に相当する値が最小となる点を判定することを特徴とする、請求項１に記載の寸法測定方法。
10. 半導体装置のパターン露光に供されるフォトマスクに形成されたパターンの寸法を測定するための寸法測定システムであって、
    フォトマスクのパターンを含む画像を光学顕微鏡にて取得する第１の手段と、
    第１の手段で得られた画像に相当するフォトマスク設計データから、前記光学顕微鏡の画像をシミュレートすることによって、２次元画像データに像強度の情報を加えた３次元データであるシミュレート像を取得する第２の手段と、
    第１の手段で得られた画像と、第２の手段で得られたシミュレート像を、予め定められた判定基準に従って比較する第３の手段と、
    第３の手段における判定基準を満たすように、フォトマスク設計データ上のパターン寸法を変更し、最終的に得られたフォトマスク設計データ上のパターン寸法を寸法測定値として出力する第４の手段と、
    を具備してなることを特徴とする寸法測定システム。
11. 半導体装置のパターン露光に供されるフォトマスクに形成されたパターンに対し、コンピュータ制御により寸法測定を行う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、
    フォトマスクのパターンを含む画像を光学顕微鏡から受け取る第１の手順と、第１の手順で得られた画像に相当するフォトマスク設計データから、前記光学顕微鏡の画像をシミュレートすることにより、２次元画像データに像強度の情報を加えた３次元データであるシミュレート像を取得する第２の手順と、第１の手順で得られた画像と、第２の手順で得られたシミュレート像を、予め定められた判定基準に従って比較する第３の手順と、フォトマスク設計データ上のパターン寸法を変更して、第２，第３の手順を実行する第４の手順と、第３の手順における判定基準を満たすように、第４の手順を繰り返すことにより、最終的に得られたフォトマスク設計データ上のパターン寸法を寸法測定値として決定する第５の手順と、
    をコンピュータに実行させるための寸法測定プログラム。
12. 半導体装置のパターン露光に供されるフォトマスクに形成されたパターンの形状を測定するための形状測定方法であって、
    フォトマスクのパターンを含む画像を光学顕微鏡にて取得する第１のステップと、
    第１のステップで得られた画像に相当するフォトマスク設計データから、前記光学顕微鏡の画像をシミュレートすることにより、２次元画像データに像強度の情報を加えた３次元データであるシミュレート像を取得する第２のステップと、
    第１のステップで得られた画像と第２のステップで得られたシミュレート像とを、予め定められた判定基準に従って比較する第３のステップと、
    第３のステップによる判定結果に応じてフォトマスク設計データ上のパターン形状を変更し、第２，第３のステップを再度実行する第４のステップと、
    第３のステップにおける判定基準を満たすように、第４のステップを繰り返すことにより、最終的に得られたフォトマスク設計データをパターン形状として出力する第５のステップと、
    を含むことを特徴とするフォトマスクパターンの形状測定方法。
13. 請求項１２に記載のフォトマスクパターンの形状測定方法により最終的に得られたフォトマスク設計データに基づいてマスク基板上にパターンを描画することを特徴とするフォトマスクの製造方法。

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