JP4316442B2 - 評価システム、露光描画システム及び評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置製造技術に係り、特に、評価システム、露光描画システム及び評価方法に関する。

半導体装置の製造工程では、設計工程において半導体装置の機能やスペックを実現するためのレイアウト設計が行われ、フォトマスク（以下、「マスク」という。）が作製される。そして、ウェハ処理工程において、マスクを用いて半導体ウェハが製造される。その後、検査工程において半導体ウェハの回路の機能やパフォーマンスが検査される（例えば、特許文献１参照。）。この結果、所望の機能やパフォーマンスが得られない等の不具合が有る場合には、設計工程に戻り設計パターン等の不具合の原因となる部分が修正され、マスクが修正される。

マスク修正後のウェハ処理工程においては、修正前のマスク（以下、「初期マスク」という。）及び修正後のマスク（以下、「修正マスク」という。）の対象となるリソグラフィ工程において、初期マスクを用いる半導体ウェハと、修正後のマスクを用いる半導体ウェハとにウェハ単位で分けて露光し、他の工程においては同一条件で半導体ウェハを製造する。検査工程において、初期マスクを用いて製造された半導体ウェハと、修正マスクを用いて製造された半導体ウェハとを検査・比較して、初期マスクを用いたときの不具合が修正マスクを用いることで期待通りに修正されているか、修正マスクを用いることで新たな不具合が発生していないか等、マスク修正の改善度を評価する。この結果、修正マスクに改善の効果があれば、初期マスクから修正マスクへ生産を切り替える。一方、期待通りに修正されていなければ、修正マスクが更に修正される。即ち、マスク修正及び検査を繰り返すことで、半導体装置の製造工程の歩留まりを向上させる。

しかし、ウェハ処理工程においては、半導体ウェハ毎に製造ばらつきが生じる。このため、検査工程において初期マスクを用いて製造された半導体ウェハと、修正マスクを用いて製造された半導体ウェハとを検査・比較したときに、マスク修正による改善度よりもウェハ処理工程の製造ばらつきにデバイス特性値が左右される場合がある。このような場合には、マスク修正の改善度の評価が困難になっていた。
特開平１０−２３３３５０号公報

本発明は、半導体ウェハ毎の製造ばらつきの影響を受けることなく、マスク修正の改善度を容易に評価することができる評価システム、露光描画システム及び評価方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、（イ）初期マスクのパターンを複数のチップ領域に逐次転写した初期検査用ウェハにおける複数のチップ領域のパターンのそれぞれの特性の検査結果を検査情報として格納する検査情報記憶装置と、（ロ）初期マスクのパターンを修正したパターンを新たなマスク基板上に形成した修正マスクのパターンを露光することにより転写した修正マスクチップ領域、及び初期マスクのパターンを露光することにより転写した初期マスクチップ領域を、検査情報の面内分布に基づいて修正検査用ウェハ上の複数のチップ領域に隣接して割り当てて、それぞれ形成する製造部と、（ハ）初期マスクチップ領域に転写されたパターン及び修正マスクチップ領域に転写されたパターンをそれぞれ検査する検査部と、（ニ）初期マスクチップ領域に転写されたパターン及び修正マスクチップ領域に転写されたパターンの互いの検査結果を比較して、初期マスクに対する修正マスクの改善度を評価する評価部とを備える評価システムであることを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、（イ）初期描画データのパターンを複数のチップ領域に逐次転写した初期検査用ウェハにおける複数のチップ領域のパターンのそれぞれの特性の検査結果を検査情報として格納する検査情報記憶装置と、（ロ）初期描画データを修正した修正描画データのパターンを描画により形成した修正描画チップ領域、及び初期描画データのパターンを描画により形成した初期描画チップ領域を、検査情報の面内分布に基づいて修正検査用ウェハ上の複数のチップ領域に隣接して割り当てて、それぞれ形成する製造部と、（ハ）初期描画チップ領域に形成されたパターン及び修正描画チップ領域に形成されたパターンをそれぞれ検査する検査部と、（ニ）初期描画チップ領域に形成されたパターン及び修正描画チップ領域に形成されたパターンの互いの検査結果を比較して、初期描画データに対する修正描画データの改善度を評価する評価部とを備えることを特徴とする評価システムであることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、（イ）初期マスクのパターンを複数のチップ領域に逐次転写した初期検査用ウェハにおける複数のチップ領域のパターンのそれぞれの特性の検査結果を含む検査情報に基づいて、初期検査用ウェハにおける面内分布特性を示す面内分布データを作成する面内分布データ作成部と、（ロ）初期マスクのパターンを修正したパターンを新たなマスク基板上に形成した修正マスクを用いて露光する修正マスクチップ領域、及び初期マスクを用いて露光する初期マスクチップ領域を、面内分布データに基づいて同一半導体ウェハ上の複数のチップ領域に隣接して割り当てて露光描画用のショットマップを作成するショットマップ作成部とを備える露光描画システムであることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、（イ）初期マスクのパターンを修正したパターンを新たなマスク基板上に形成した修正マスクのパターンを露光することにより転写した修正マスクチップ領域、及び初期マスクのパターンを露光することにより転写した初期マスクチップ領域を、初期マスクのパターンを複数のチップ領域に逐次転写した初期検査用ウェハにおける複数のチップ領域のパターンのそれぞれの特性の検査結果を含む検査情報から得られる面内分布に基づいて、修正検査用ウェハ上の複数のチップ領域に隣接して割り当てて、それぞれ形成する手順と、（ロ）初期マスクチップ領域に転写されたパターン及び修正マスクチップ領域に転写されたパターンをそれぞれ検査する手順と、（ハ）初期マスクチップ領域に転写されたパターン及び修正マスクチップ領域に転写されたパターンの互いの検査結果を比較して、初期マスクに対する修正マスクの改善度を評価する手順とを含む評価方法であることを要旨とする。

本発明によれば、半導体ウェハ毎の製造ばらつきの影響を受けることなく、マスク修正の改善度を容易に評価することができる評価システム、露光描画システム及び評価方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものである。

本発明の実施の形態に係る評価システムは、図１に示すように、設計部１、製造部２、検査部５及び評価部６を備える。設計部１は、半導体装置の回路の機能やスペックを決定してレイアウト設計を行い、複数のマスク（レチクル）を作製する。設計部１は、レイアウト設計を行うためのコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）システムや、マスク基板にマスクパターンを描画するパターンジェネレータ（ＰＧ）等を備える。設計部１において、図２に示すような初期設計パターン１０１を含む初期設計データ１００が作成される。初期設計データ１００に基づいて、図３に示すような初期マスク１１０が作製される。初期マスク１１０は、マスク基板１１１及びマスク基板１１１上に配置された初期マスクパターン１１２を含む。

図１に示した製造部２は、露光描画システム３００や各種の製造装置３０１，３０２，３０３，・・・・・，３０ｎが配置された半導体装置の製造ライン３を備える（ｎは整数）。製造装置３０１，３０２，３０３，・・・・・，３０ｎとしては、例えば現像装置、化学気相成長（ＣＶＤ）装置、酸化装置、熱処理装置、イオン注入装置、エッチング装置、スパッタリング装置、及びダイシング装置等が採用可能である。製造部２では、露光描画システム３００により図３に示した初期マスク１１０の初期マスクパターン１１２が図４に示すような初期検査用ウェハ１２０の複数のチップ領域１２１に転写される。露光描画システム３００を用いたリソグラフィ工程を含む、図１に示した製造装置３０１，３０２，３０３，・・・・・，３０ｎを用いた一連のプロセスにより、図４に示した初期検査用ウェハ１２０の複数のチップ領域１２１内に回路が作りこまれる。各チップ領域１２１内には、検査用のテスト素子群（ＴＥＧ）１２２が形成される。なお、図４は模式的に示しており、現実の初期検査用ウェハ１２０には更に多数のチップ領域が形成されていても良い。また、ＴＥＧ１２２は全てのチップ領域１２１内ではなく、一部のチップ領域１２１内に配置しても良い。

図１に示した検査部５は、半導体装置の性能・機能に関する特性、リード形状・寸法状態、信頼性等を検査する。検査部５は、ＴＥＧ測定装置６０、ダイソート（Ｄ／Ｓ）テスタ７０、及びファイナルテスタ８０を備える。ＴＥＧ測定装置６０は、製造部２により製造された半導体ウェハのＴＥＧのリーク電流や閾値電圧等の電気的特性値を測定する。例えば、ＴＥＧ測定装置６０は、図４に示した初期検査用ウェハ１２０のＴＥＧ座標（Ｘｔ，Ｙｔ）におけるＴＥＧ１２２にプローブ針を接触させて、ＴＥＧ１２２に含まれるトランジスタの互いに測定条件が異なる閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２を測定することにより、図５に示すようなＴＥＧ測定結果を取得する。例えば、ＴＥＧ座標（３，５）におけるＴＥＧのトランジスタの閾値電圧Ｖｔｈ１は０．２Ｖであり、閾値電圧Ｖｔｈ２は０．５Ｖである。

図１に示したＤ／Ｓテスタ７０は、製造部２により製造された図４に示した初期検査用ウェハ１２０の複数のチップ領域１２１に対して、良品・不良品を選別するＤ／Ｓテストを実施する。Ｄ／Ｓテストでは、例えば、ＤＣ系のパワーオン不良、ＡＣ系のファンクション不良等の不良品が選別される。不良品としては、基本的なデバイス動作が期待できない致命的な不良品が選別される。Ｄ／Ｓテストは、ウェハレベルのテスト条件やテスト治具の制約から、簡易的なテストとなる。

図１に示したＤ／Ｓテスタ７０は、図６に示すように、Ｄ／Ｓテストプログラム記憶装置７３、Ｄ／Ｓテスト手段７２、Ｄ／Ｓテスト制御手段７１、及びＤ／Ｓデータ記憶装置７４を備える。Ｄ／Ｓテストプログラム記憶装置７３は、Ｄ／Ｓテストを実施するためのＤ／Ｓテストプログラムを格納する。Ｄ／Ｓテスト手段７２は、Ｄ／Ｓテストを実施する。Ｄ／Ｓテスト制御手段７１は、Ｄ／Ｓテストプログラム記憶装置７３に格納されたＤ／Ｓテストプログラムを実行してＤ／Ｓテスト手段７２を制御する制御部７１１と、Ｄ／Ｓテスト手段７２によるテスト結果を編集してＤ／Ｓデータを生成する編集部７１２と、編集部７１２により生成されたＤ／Ｓデータを図１に示した検査情報記憶装置４に送信する送信部７１３を備える。Ｄ／Ｓデータ記憶装置７４は、Ｄ／Ｓテスト手段７２によるＤ／Ｓテスト結果、及び編集部７１２により生成されたＤ／Ｓデータを格納する。

Ｄ／Ｓテスタ７０により、例えば図７に示すようなＤ／Ｓデータが得られる。ここで、Ｄ／Ｓテストのテスト単位となるＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）は、図４に示した初期検査用ウェハ１２０内に点在するＴＥＧに対応するＴＥＧ座標（Ｘｔ，Ｙｔ）とは互いに異なる。図７に示したＤ／Ｓ座標（１，３）、（３，１）、（３，５）、（４，４）、（５，３）のチップ領域１２１の「Ｆ」は、不良品であることを示す。Ｄ／Ｓ座標（４，３）のチップ領域１２１の「Ｐ」、Ｄ／Ｓ座標（２，４）、（３，２）のチップ領域１２１の「Ｐ１」、Ｄ／Ｓ座標（２，３）、（３，３）、（３，２）のチップ領域１２１の「Ｐ２」、Ｄ／Ｓ座標（２，２）、（３，４）のチップ領域１２１の「Ｐ３」は、良品であることを示す。ここでは、良品に対して更にランク付けしており、「Ｐ」は１番良い良品、「Ｐ１」は２番目に良い良品、「Ｐ２」は３番目に良い良品、「Ｐ３」は４番目に良い良品をそれぞれ示す。なお、Ｄ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）を図１に示したファイナルテスタ８０によるファイナルテストでも用いるために、図６に示した制御部７１１は、Ｄ／Ｓテスト手段７２に、図７に示したチップ領域１２１にそれぞれ含まれる記憶領域（ＲＯＭ）に対応するＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）をそれぞれ書き込ませる。

図１に示したファイナルテスタ８０は、製造部２により図７に示した初期検査用ウェハ１２０がダイシングして分割され組み立てられた半導体装置（複数のチップ領域）１２１に対して、所望の機能とパフォーマンスを満足するか、期待した歩留まりが達成できるかを検査してＧＯ／ＮＯ−ＧＯ判定するファイナルテストを実施する。ファイナルテストでは、ローアクセスタイム（ｔＲＡＣ）、リードサイクルタイム（ｔＲＣ）、ライトサイクルタイム（ｔＷＣ）、クロックサイクルタイム（ｔＣＫ）、及び静止電源電流（ＩＤＤ）等の特性値が検査される。

ファイナルテスタ８０は、図８に示すように、ファイナルテスト制御手段８１、ファイナルテスト手段８２、ファイナルテストプログラム記憶装置８３、特性データ記憶装置８４、及びソートデータ記憶装置８５を備える。ファイナルテストプログラム記憶装置８３は、ファイナルテストを実施するためのファイナルテストプログラムを格納する。ファイナルテスト手段８２は、半導体チップのＲＯＭに書き込んだＤ／Ｓ座標を読み込んで、Ｄ／Ｓ座標毎にファイナルテストを実施する。ファイナルテスト制御手段８１は、ファイナルテストプログラム記憶装置８３に格納されたファイナルテストプログラムを実行してファイナルテスト手段８２を制御する制御部８１１と、ファイナルテスト手段８２によるファイナルテスト結果を編集して、特性データ及びソートデータを生成する編集部８１２と、編集部８１２により編集された特性データ及びソートデータを図１に示した検査情報記憶装置４に送信する送信部８１３を備える。

ファイナルテスタ８０により、図９に示すような特性データが得られる。「スペック」は、図７に示した初期検査用ウェハ１２０のチップ領域１２１において回路が正しく動作するための特性１〜３の限界値（上限値）を示し、２０ｎｓ、４０ｎｓ、７０ｎｓである。特性１〜３としては、例えばｔＲＡＣ、ｔＲＣ、ｔＷＣ、ｔＣＫ、及びＩＤＤ等がある。「測定値」は、特性１〜３のそれぞれの測定結果を示す。この場合、チップ領域１２１内の回路においてファンクション動作をさせたときに、特性２の測定値が４０ｎｓ、特性３の測定値が６０ｎｓでスペックをそれぞれ満たすが、特性１の測定値が４０ｎｓであり不良品（スペックアウト）となる。なお、図９には、１つのチップ領域１２１の対する測定値を示すが、測定値は実際にはすべてのチップ領域１２１に対して得られる。

図８に示した編集部８１２は、例えば図９に示した特性データを読み込んで、特性１〜３のいずれかに対して所望のスペックが得られれば良品として編集する。更に、編集部８１２は、良品を例えば３段階に良品度をランク付けする。例えば、特性１〜３のすべてに対して所望のスペックが得られれば１番良い良品Ｓ１、特性１〜３のいずれか２つに対して所望のスペックが得られれば２番目に良い良品Ｓ２、特性１〜３のいずれか１つに対して所望のスペックが得られれば３番目に良い良品Ｓ３として、図１０に示すように編集する。また、特性１〜３のすべてに対して所望のスペックが得られなければ、不良品Ｆとして編集する。更に、編集部８１２は、図１０の編集結果に基づいて、図１１に示すようなソートデータを作成する。ソートデータは、例えば初期検査用ウェハ１２０のチップ領域１２１の歩留まり、チップ領域１２１の個数の合計、１番良い良品Ｓ１の個数、２番目に良い良品Ｓ２の個数、３番目に良い良品Ｓ３の個数、不良品Ｆの個数を含む。図１１において、合計１００個のうち、１番良い良品Ｓ１が７０個、２番目に良い良品Ｓ２が１０個、３番目に良い良品Ｓ３が１０個、不良品Ｆが１０個で、歩留まりは９０％である。

図１に示した評価部６は、Ｄ／Ｓテスタ７０によるＤ／Ｓテストのときに、図６に示した編集部７１２により編集されたＤ／Ｓデータに基づいて、致命的な不良がありマスク修正が必要か評価する。また、評価部６は、ファイナルテスタ８０によるファイナルテストのときに、ＴＥＧ測定装置６０により取得された図５に示したＴＥＧ測定結果、及び編集部８１２により編集された図９及び図１０に示した特性データ及び図１１に示したソートデータを読み込んで、ＴＥＧ座標とＤ／Ｓ座標とをキーにして対応付けて相関をとり、図１２に示すようなテーブルを作成する。更に、評価部６は、図７に示した初期検査用ウェハ１２０と同様に製造された複数枚の初期検査用ウェハ毎に同様なテーブルを作成する。更に、評価部８１４は、図１２に示したテーブルに基づいてマスク修正が必要か評価する。

図１に示した評価部６によりマスク修正が必要と評価された場合には、図１に示した設計部１において図２に示した初期設計データ１００の初期設計パターン１０１の不具合を修正する等して、図１３に示すように修正設計パターン２０１を含む修正設計データ２００を生成する。修正設計データ２００に基づいて、図１４に示すように、マスク基板２１１及びマスク基板２１１上に配置された修正マスクパターン２１２を含む修正マスク２１０を作製する。マスク修正の改善度を評価する方法として、初期マスク１１０の代わりに修正マスク２１０を用いて修正検査用ウェハを製造し、修正検査用ウェハを検査して、図７に示した初期検査用ウェハ１２０の検査結果と比較する方法がある。しかし、初期検査用ウェハ１２０と修正検査用ウェハの検査結果の比較では、ウェハ毎に製造ばらつきがあるために、マスク修正の改善度の評価が困難である。

図１に示した検査情報記憶装置４は、図１５に示すように、図１に示したＴＥＧ測定装置６０からのＴＥＧ結果を格納するＴＥＧ結果記憶部３１１、Ｄ／Ｓテスタ７０からのＤ／Ｓデータを格納するＤ／Ｓデータ記憶部３１２、ファイナルテスタ８０からのソートデータを格納するソートデータ記憶部３１３、及びファイナルテスタ８０からの特性データを格納する特性データ記憶部３１４を備える。図１に示した設計情報記憶装置７は、設計部１で作製された初期マスク１１０及び修正マスク２１０に関するマスク情報等の設計情報を格納する。

図１に示した製造ライン３に配置された露光描画システム３００は、図１６に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）１０、閾値情報記憶装置３２、濃淡レベル定義記憶装置３３、面内分布データ記憶装置３４、ショットマップ記憶装置３５、レシピ作成用情報記憶装置３６、入力装置３７、出力装置３８、主記憶装置３９、及び露光描画装置４０を備える。閾値情報記憶装置３２は、図７に示した初期検査用ウェハ１２０に対するＤ／Ｓテスト又はファイナルテスト結果に対する閾値情報を格納する。閾値情報は、図１８に示すように、例えばＤ／Ｓテストやファイナルテスト等の工程の種類、初期検査用ウェハ１２０の歩留まりや初期検査用ウェハ１２０のＤＣ不良率等のパラメータの種類、５％以下除外、９０％以上除外等の閾値を含む。

図１６に示したレシピ作成用情報記憶装置３６は、図１７に示すように、ロットを図１に示した露光描画装置４０に投入するための投入資料を格納する投入資料記憶部３６１、レシピのテンプレートとなる世代共通テンプレートレシピを格納する世代共通テンプレートレシピ記憶部３６３、図１に示した製造部２でのウェハ処理工程で取得される品質管理（ＱＣ）データを格納するＱＣデータ記憶部３６４、及びウェハ処理工程で取得される欠陥データを格納する欠陥データ記憶部３６５を備える。

図１６に示した濃淡レベル定義記憶装置３３は、図７に示した初期検査用ウェハ１２０のチップ領域１２１内の回路の機能やパフォーマンスを数値化して「レベル点数」として定義された濃淡レベル定義を格納する。レベル点数が少ないほど、そのパラメータの機能やパフォーマンスが優れている。レベル点数は、使用者により図１６に示した入力装置３７を介して任意の値を定義可能である。図１９に示すように、濃淡レベル定義には、例えば工程の種類、データ種別、検査情報、レベル点数を含む。Ｄ／Ｓテストのカテゴリの値が１番良い良品Ｐ、２番目に良い良品Ｐ１、３番目に良い良品Ｐ２、４番目に良い良品Ｐ３、又は不良品Ｆであれば、対応するレベル点数はそれぞれ「１００」、「１２０」、「１４０」、「１６０」、又は「１０００」である。また、ファイナルテストのソートデータの値が１番良い良品Ｓ１、２番目に良い良品Ｓ２、３番目に良い良品Ｓ３、又は４番目に良い良品Ｆであれば、対応するレベル点数はそれぞれ「５」、「１０」、「１５」、又は「２００」である。ファイナルテストの特性データの特性１の値が１０ｎｓ以下、又は１０ｎｓ以上であれば、対応するレベル点数がそれぞれ「１」又は「５」である。特性２の値が２０ｎｓ以下、２０ｎｓ以上４０ｎｓ未満、又は４０ｎｓ以上であれば、対応するレベル点数がそれぞれ「１」、「５」、又は「１０」である。特性３の値が３０ｎｓ以下、又は３０ｎｓ以上であれば、対応するレベル点数がそれぞれ「１」又は「５」である。

図１６に示したＣＰＵ１０は、修正判定手段１１、検査情報受信手段１２、割り当て手段１３、レシピ作成手段１６、及びレシピ送信手段１７を備える。修正判定手段１１は、設計部１で作製された図１４に示した修正マスク２１０の有無を判定する。図１６に示した検査情報受信手段１２は、検査情報記憶装置４から、Ｄ／Ｓデータ、ソートデータ及び特性データ等の初期検査用ウェハ１２０に対する検査情報を受信する。検査情報受信手段１２は、Ｄ／Ｓテスタ７０、ファイナルテスタ８０から検査情報を直接受信しても良い。

割り当て手段１３は、面内分布データ作成部１４、及びショットマップ作成部１５を備える。面内分布データ作成部１４は、検査情報受信手段１２により受信された検査情報に基づいて、初期検査用ウェハ１２０の面内分布特性を示す面内分布データを作成する。面内分布データ作成部１４は、検査情報受信手段１２により受信された検査情報が、閾値情報記憶装置３２からの閾値情報の閾値の範囲内か判定する検査情報判定部１４１と、濃淡レベル定義記憶装置３３からの濃淡レベル定義を参照して、Ｄ／Ｓデータの値、ソートデータの値、及び特性データの値に対応するレベル点数を加算するレベル点数加算部１４２を備える。

検査情報判定部１４１は、例えば図１８に示した閾値情報を読み込んで、図１１に示したソートデータを参照して初期検査用ウェハ１２０の歩留まりが５％以下、或いは初期検査用ウェハ１２０のＤＣ不良率が９０％以上であれば除外する。図１６に示したレベル点数加算部１４２は、例えばＤ／Ｓ座標（３，２）において、図７に示したＤ／Ｓデータが３番目に良い良品Ｐ２であり、図１０に示した特性１〜３の測定値が４０ｎｓ、４０ｎｓ、６０ｎｓであり、ソートデータが２番目に良い良品Ｓ２であるので、対応する図１９に示したレベル点数「１４０」、「５」、「５」、「１０」、「１０」を加算して、図２０に示すように「１７０」となる。他のＤ／Ｓ座標においても同様に、図２０に示すようにレベル点数が加算される。この結果、図２１に示すような面内分布データが作成される。

図１６に示したショットマップ作成部１５は、面内分布データ作成部１４により作成された面内分布データに基づいて、修正検査用ウェハ内の複数のチップ領域に対応するＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に、図３に示した初期マスク１１０及び図１４に示した修正マスク２１０を割り当てる。ショットマップ作成部１５は、例えば面内分布データ作成部１４により作成された面内分布データのチップ領域のうち、最もレベル点数の少ない２つのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）を抽出する抽出部１５１と、抽出部１５１により抽出された２つのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）の一方に初期マスク１１０を割り当て、他方に修正マスク２１０を割り当てる第１割り当て部１５２と、第１割り当て部１５２により初期マスク１１０及び修正マスク２１０がそれぞれ割り当てられた２つのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）を中心に、残りのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に初期マスク１１０及び修正マスク２１０を千鳥格子状に割り当てる第２割り当て部１５３を備える。

例えば、抽出部１５１は、図２１に示した面内分布データのレベル点数「１０８」のＤ／Ｓ座標（３，３）、及びレベル点数「１３５」のＤ／Ｓ座標（２，３）を抽出する。図１６に示した第１割り当て部１５２は、図２２に示すように、Ｄ／Ｓ座標（３，３）に初期マスク１１０を割り当て、Ｄ／Ｓ座標（２，３）に修正マスク２１０を割り当てる。ここで、「初期」は初期マスク１１０が割り当てられていることを示し、「修正」は修正マスク２１０が割り当てられていることを示す。図１６に示した第２割り当て部１５３は、図２０に示した２つのＤ／Ｓ座標（２，３）、（３，３）を中心に、図２１に示すように、Ｄ／Ｓ座標（３，１）、（２，２）、（２，４）、（３，１）、（３，５）、（４，２）、（４，４）、（５，３）に初期マスク１１０を割り当て、Ｄ／Ｓ座標（２，３）、（３，２）、（３，４）、（４，３）に修正マスク２１０を割り当てる。なお、図１６に示した第２割り当て部１５３は、１つのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に初期マスク１１０及び修正マスク２１０が衝突する場合には、例えば修正マスク２１０を優先して割り当てる。

図１６に示したレシピ作成手段１６は、図１に示した設計情報記憶装置７からのマスク情報、図１２に示した投入資料記憶部３６１からの投入資料及び世代共通テンプレートレシピ記憶部３６３からの世代共通テンプレートレシピ、及び図１６に示したショットマップ作成部１５により作成されたショットマップを読み込んで、露光描画装置４０による露光のためのレシピを作成する。レシピ送信手段１７は、レシピ作成手段１６により作成されたレシピを露光描画装置４０へ送信する。

露光描画装置４０としては、例えばステッパ等の投影露光装置が使用可能である。露光描画装置４０は、図２４に示すように、図１に示した設計部１により作製された初期マスク１１０及び修正マスク２１０を有するマスクストッカ４４と、図１６に示したレシピ送信手段１７から送信されたレシピを格納するレシピ記憶装置４１と、初期マスク１１０及び修正マスク２１０を用いて初期検査用ウェハ１２０及び修正検査用ウェハをそれぞれ露光可能な露光部４３と、レシピ記憶装置４１からのレシピの露光条件に基づいて露光部４３を制御する露光制御部４２を備える。露光部４３は、マスクストッカ４４から初期マスク１１０或いは修正マスク２１０を随時搬送・搭載可能である。露光部４３は、図２５に示すように、初期マスク１１０を用いたチップ領域（以下、「初期マスクチップ領域」という。）２２１、及び修正マスク２１０を用いたチップ領域（以下、「修正マスクチップ領域」という。）２２２を同一半導体ウェハ（修正検査用ウェハ）２２０にそれぞれ転写する。

ここで、本発明の実施の形態に係る露光方法を、図２６のフローチャートを参照しながら説明する。

（イ）ステップＳ１００において、図１６に示した修正判定手段１１は、設計部１で作製された修正マスクの有無を判定する。修正マスクが無い場合には、ステップＳ３に進む。一方、修正マスクが有る場合には、ステップＳ２１１に進む。

（ロ）ステップＳ２１１において、図１６に示した検査情報判定部１４１は、検査情報記憶装置４から初期検査用ウェハ１２０の図７に示したＤ／Ｓデータ、図９に示した特性データ及び図１１に示したソートデータ等の検査情報が、閾値情報記憶装置３２からの図１８に示すような閾値の範囲内か判定する。検査情報が閾値の範囲外であれば除外して、ステップＳ２１３に進む。一方、ステップＳ２１１で検査情報が閾値の範囲内であればステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２において、図１６に示した面内分布データ作成部１４は、図７に示したＤ／Ｓデータ、図９に示した特性データ及び図１１に示したソートデータ等の検査情報に対応する、濃淡レベル定義記憶装置３３からの図１９に示すような濃淡レベル定義のレベル点数を加算する。ステップＳ２１３において、初期検査用ウェハの読み込んでいない他のチップ領域１２１が有れば、ステップＳ２１１に戻る。即ち、ステップＳ２１１〜Ｓ２１３の手順が初期検査用ウェハ１２０の検査情報の終端となるまで繰り返され、図２１に示すような面内分布データが作成される。

（ハ）ステップＳ２２１において、図１６に示したショットマップ作成部１５の抽出部１５１は、面内分布データ作成部１４により作成された図２１に示すような面内分布データの最もレベル点数の少ない２つのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）を抽出する。ステップＳ２２２において、第１割り当て部１５２は、図２２に示すように、抽出部１５１により抽出された２つのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）のうち、いずれか一方のＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に初期マスク１１０を割り当て、他方のＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に修正マスク２１０を割り当てる。ステップＳ２２３において、第２割り当て部１５３は、第１割り当て部１５２により初期マスク１１０又は修正マスク２１０が割り当てられた２つのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）を中心に、図２３に示すように、残りのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に初期マスク１１０及び修正マスク２１０を千鳥格子状にそれぞれ割り当てることにより、ショットマップを作成する。

（ニ）ステップＳ３００において、レシピ作成手段１６が、レシピ作成用情報記憶装置３６からのレシピ作成用情報、及びショットマップ作成部１５により作成されたショットマップを読み込んで、レシピを作成する。レシピ送信手段１７が、レシピ作成手段１６により作成されたレシピを露光描画装置４０へ送信する。ステップＳ４００において、露光描画装置４０は、送信されたレシピの露光条件に基づいて、図２５に示すように初期マスク１１０及び修正マスク２１０を用いて修正検査用ウェハ２２０内の初期マスクチップ領域２１１及び修正マスクチップ領域２１２を隣接して露光する。

図１に示した製造部２の製造ライン３では、露光システム３００を用いたリソグラフィ工程を含む一連のプロセスにより、図２５に示した修正検査用マスクが製造される。図１に示した検査部５のＴＥＧ測定装置６０、ダイソートテスタ７０、及びファイナルテスタ８０は、図２５に示した修正検査用ウェハ２２０に対しても、図４及び図７に示した初期検査用ウェハ１２０と同様にＴＥＧ測定、ダイソートテスト、及びファイナルテストをそれぞれ実施する。ファイナルテスタ８０により得られる修正検査用ウェハ２２０の初期マスクチップ領域２２１及び修正マスクチップ領域２２２内の回路の特性を示す特性データの一例を図２７に示す。特性１〜３のスペックが２０、４０、７０であるのに対して、初期マスクチップ領域２２１内の回路における特性１〜３の測定値は４０ｎｓ、４０ｎｓ、及び６０ｎｓであり、特性１がスペックを満たさずスペックアウト（不良品）であることが分かる。一方、修正マスクチップ領域２２２内の回路における特性１〜３の測定値は１０ｎｓ、２０ｎｓ、及び３０ｎｓであり、スペック２０、４０、７０を満たすので、良品であることが分かる。

また、図１に示したファイナルテスタ８０により得られる修正検査用ウェハ２２０のソートデータの一例を図２８に示す。修正検査用ウェハ２２０内の初期マスクチップ領域２２１は、合計５０個のうち、１番良い良品Ｓ１が３５個、２番目に良い良品Ｓ２が５個、３番目に良い良品Ｓ３が５個、不良品Ｆが５個で、歩留まりは９０％である。また、修正マスクチップ領域２２２は、合計５０個のうち、１番良い良品Ｓ１が３０個、２番目に良い良品Ｓ２が１５個、３番目に良い良品Ｓ３が０、不良品Ｆが１０個で、歩留まりは９０％である。

図１に示した評価部６は、Ｄ／Ｓテストのときに、修正検査用ウェハ２２０内の初期マスクチップ領域２２１及び修正マスクチップ領域２２２のＤ／Ｓデータに基づいて、致命的な不良がないか、マスク修正が必要か評価する。また、図１に示した評価部６は、ファイナルテストのときに、修正検査用ウェハ２２０のＴＥＧ測定結果、Ｄ／Ｓデータ、特性データ、ソートデータをまとめたテーブルを作成して、テーブルで表される修正検査用ウェハ２２０の初期マスクチップ領域２２１及び修正マスクチップ領域２２２のパラメータを比較して、初期マスク１１０での問題点が修正マスク２１０を用いることにより改善されたか、修正マスク２１０で新たな不具合が発生していないか等の初期マスク１１０に対する修正マスク２１０の改善度を評価する。

図１６に示した入力装置３７としては、例えばキーボード、マウス、ＯＣＲ等の認識装置、イメージスキャナ等の図形入力装置、音声入力装置等の特殊入力装置が使用可能である。出力装置３８としては、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の表示装置や、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ等の印刷装置等を用いることができる。主記憶装置３９には、ＲＯＭ及びＲＡＭが組み込まれている。ＲＯＭは、ＣＰＵ１０において実行されるプログラムを格納しているプログラム記憶装置等として機能する（プログラムの詳細は後述する。）。ＲＡＭは、ＣＰＵ１０におけるプログラム実行処理中に利用されるデータ等を一時的に格納したり、作業領域として利用される一時的なデータメモリ等として機能する。主記憶装置３９としては、例えば半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクや磁気テープ等が採用可能である。また、ＣＰＵ１０と検査情報記憶装置４、閾値情報記憶装置３２、濃淡レベル定義記憶装置３３、面内分布データ記憶装置３４、ショットマップ記憶装置３５等の間には、ファイルの読み出し及び書き込みを管理する図示を省略した記憶装置管理手段が接続されている。また、入力装置３７及び出力装置３８とＣＰＵ１０との間には、入出力を制御する図示を省略した入出力制御装置が接続されている。

次に、図１に示した評価システムを用いた評価方法を、図２９のフローチャートを参照しながら説明する。なお、図１に示した検査情報記憶装置４は、初期検査ウェハに対する検査情報を予め格納するものとする。

（イ）図２９のステップＳ１０において、図１に示した設計部１では、半導体装置の機能及びスペックが決定される。ステップＳ２において、設計部１では、ステップＳ１０で決定された半導体装置の機能及びスペックに基づいてチップ領域上でのレイアウトが設計される。ステップＳ３において、設計部１では、ステップＳ２で設計されたレイアウトに基づいて初期マスクが作製される。更に、ステップＳ３においては、初期マスクを修正した修正マスクも作製されているとする。

（ロ）ステップＳ４のウェハ処理工程においては、図１に示した製造部２で、例えばステップＳ４０の熱酸化工程、ステップＳ４１のＣＶＤ工程、ステップＳ４２のイオン注入工程、ステップＳ４３の拡散工程、ステップＳ４４のリソグラフィ工程、ステップＳ４５のエッチング工程、ステップＳ４６のスパッタリング工程、ステップＳ４７の洗浄工程、及びステップＳ４８の多層配線工程等のうちのいずれかの組み合わせが繰り返し実施される。ここで、ステップＳ４０のリソグラフィ工程において初期マスク及び修正マスクの対象となる場合には、図１に示した露光描画システム３００は、図２６に示したステップＳ１００〜Ｓ４００の手順と同様に、初期マスクを用いた初期マスクチップ領域及び修正マスクを用いた修正マスクチップ領域を同一ウェハ上に隣接して露光する。一連のプロセスを経て、修正検査用ウェハが製造される。

（ハ）ステップＳ５１において、図１に示したＴＥＧ測定装置６０では、修正検査用ウェハに対してＴＥＧ測定が実施され、ＴＥＧ測定結果が取得される。ステップＳ５２において、Ｄ／Ｓテスタ７０では、修正検査用ウェハに対してＤ／Ｓテストが実施され、Ｄ／Ｓデータが取得される。ステップＳ５３において、評価部６が、Ｄ／Ｓデータに基づいて、マスク修正が必要か評価する。マスク修正が必要であれば、ステップＳ２０に戻り設計部１で設計パターン等のチューニングが実施され、ステップＳ３０において新たな修正マスクが作製される。

（ニ）一方、ステップＳ５３でマスク修正が不要と判定されたときにステップＳ５４に進む。ステップＳ５４において、ダイヤモンドブレード等のダイシング装置により、修正検査用ウェハが初期マスクチップ領域及び修正マスクチップ領域で分割される。そして、金属若しくはセラミックス等のパッケージング材料にマウントされ、チップ上の電極パッドとリードフレームのリードを金線で接続された後、樹脂封止等のパッケージ組み立てが実施され、半導体装置が完成する。

（ホ）ステップＳ５５において、図１に示したファイナルテスタ８０ではステップＳ５３で完成した初期マスクチップ領域及び修正マスクチップ領域から構成される半導体装置に対してファイナルテストが実施され、ソートデータ及び特性データが取得される。ステップＳ５６において、評価部６が、ステップＳ５１で取得されたＴＥＧ測定結果、ステップＳ５２で取得されたＤ／Ｓデータ、ステップＳ５５で取得されたソートデータ及び特性データに基づいて、初期マスクに対する修正マスクの改善度を評価する。評価した結果、マスク修正が必要であればステップＳ２０に戻り修正設計パターンが更に修正され、ステップＳ３０において新たな修正マスクが作製される。一方、ステップＳ５６でマスク修正が不要であれば、ウェハ処理工程において露光に用いるマスクとして、初期マスクから修正マスクに切り替える。

本発明の実施の形態によれば、図２５に示すように初期マスクチップ領域２２１及び修正マスクチップ領域２２２を同一半導体ウェハ上に隣接して露光して修正検査用ウェハ２２０を製造することで、ウェハ処理工程においてウェハ単位で発生していた製造ばらつきを除外した比較を行うことができる。したがって、少量の初期マスクチップ領域２２１及び修正マスクチップ領域２２２の検査・比較で容易に評価することができる。したがって、初期マスク１１０から修正マスク２１０への切り替えが迅速に行えるので、修正マスク２１０を用いて歩留まり良く且つ迅速に半導体装置を製造することができる。

また、修正検査用ウェハ２２０内において初期マスク１１０及び修正マスク２１０の互いの数及び分布が均等となるように、図２３に示すように例えば千鳥格子状に割り当てるので、修正検査用ウェハ２２０の面内ばらつきの影響もなくすことができる。

図２９に示した一連の操作、即ち：（イ）製造部２が、検査情報記憶装置４に格納された図３に示した初期マスク１１０を用いて製造された初期検査用ウェハ１２０に対する検査情報に基づいて、図２５に示すように初期マスク１１０を修正した修正マスク２１０を用いた修正マスクチップ領域２２２及び初期マスク１１０を用いた初期マスクチップ領域２２１を同一半導体ウェハ上に隣接して露光して修正検査用ウェハ２２０を製造する手順；（ロ）図１に示した検査部５が、図２５に示した初期マスクチップ領域２２１及び修正マスクチップ領域２２２をそれぞれ検査する手順；（ハ）図１に示した評価部６が、図２５に示した初期マスクチップ領域２２１及び修正マスクチップ領域２２２の互いの検査結果を比較して、初期マスク１１０に対する修正マスク２１０の改善度を評価する手順；等は、図２９と等価なアルゴリズムのプログラムにより、図１に示した評価システムを制御して実行できる。

また、このプログラムは、「コンピュータ読取り可能な記録媒体」に保存し、この記録媒体を主記憶装置に読み込ませることにより、本発明の一連の操作を実行することができる。ここで、「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、例えばコンピュータの外部メモリ装置、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ等のプログラムを記録することができるような媒体等を意味する。具体的には、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＭＯディスク、カセットテープ、オープンリールテープ等が「コンピュータ読取り可能な記録媒体」に含まれる。

例えば、ＣＰＵ１０は、フレキシブルディスク装置（フレキシブルディスクドライブ）及び光ディスク装置（光ディスクドライブ）を内蔵若しくは外部接続するように構成できる。フレキシブルディスクドライブに対してはフレキシブルディスクを、また光ディスクドライブに対してはＣＤ−ＲＯＭをその挿入口から挿入し、所定の読み出し操作を実施することにより、これらの記録媒体からのプログラムを図１６に示した主記憶装置３９、図６に示したＤ／Ｓテストプログラム記憶装置７３及び図８に示したファイナルテストプログラム記憶装置８３等にインストールすることができる。また、ドライブ装置を接続することにより、例えばゲームパック等に利用されているメモリ装置としてのＲＯＭや、磁気テープ装置としてのカセットテープを用いることもできる。

（第１の変形例）
本発明の実施の形態の第１の変形例において、図１６に示した露光描画装置４０として、図２４に示した投影露光装置の代わりに、図３０に示すような電子ビーム（ＥＢ）露光描画装置を備えていても良い。この場合、実施の形態で説明した「初期マスク」及び「修正マスク」の代わりに、図３０に示したＥＢ露光描画装置で用いる直接描画用の「初期描画データ」及び「修正描画データ」をそれぞれ用いれば良い。

図１に示した設計部１では、レイアウト設計が行われ、ＥＢ露光描画装置のための直接描画用の初期描画データ及び修正描画データが生成される。図１６に示した割り当て手段１３は、図２３に示すように、Ｄ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に初期描画データ及び修正描画データを割り当てることによりショットマップを作成する。図１６に示したレシピ作成手段１６は、ショットマップに基づいて、図３０に示したＥＢ露光描画装置のための直接描画用のレシピを作成する。

図３０に示したＥＢ露光描画装置は、設計部１から送信された初期描画データ４８１及び修正描画データ４８２を格納する描画データ記憶装置４８と、図１６に示したレシピ送信手段１７からの直接描画用のレシピを格納するレシピ記憶装置４５と、レシピ記憶装置４５からのレシピの露光条件に基づいて描画部４７を制御する描画制御部４６、描画データ記憶装置４８からの初期描画データ４８１及び修正描画データ４８２の描画パターンを図２５に示した修正検査用ウェハ２２０に直接描画する描画部４７を備える。他の構成は、図１に示した評価システムと実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

第１の変形例によれば、図１６に示した露光描画装置４０として図３０に示したＥＢ露光描画装置を用いる場合でも、図２５に示した修正検査用ウェハ２２０の初期マスクチップ領域（初期描画チップ領域）２２１に初期描画データ４８１を描画し、修正マスクチップ領域（修正描画チップ領域）２２２に修正描画データ４８２の描画パターンを描画するので、ウェハ処理工程におけるウェハ単位の製造ばらつきをなくした状態で検査・比較することができる。したがって、少量の初期マスクチップ領域２２１及び修正マスクチップ領域２２２の比較で、描画データ修正の改善度を容易に評価できる。

（第２の変形例）
本発明の実施の形態の第２の変形例において、図３１に示すように、露光描画システムのＣＰＵ１０が歩留まり管理システム（ＹＭＳ）１８を備える点が、図１６に示した露光描画システムと異なる。第２の変形例において、検査したい半導体ウェハのロット番号、及び検査したいデータの種類等の入力情報が、入力装置３７を介して入力される。ＹＭＳ１８は、レシピ作成用情報記憶装置３６からのＱＣデータ及び欠陥データ、検査情報記憶装置４からのＴＥＧ測定結果、Ｄ／Ｓデータ、ソートデータ、及び特性データを読み込んで、Ｄ／Ｓ座標をキーにして、要求されたロットの、要求されたデータ種類の検査情報を関連付け、マスク修正による効果度合いデータを出力する。

例えば、ＹＭＳ１８は、効果度合いデータは、図３２に示すように、修正検査用ウェハ２２０内の初期マスクチップ領域２２１及び修正マスクチップ領域２２２の特性１に対するスペックを示す。Ｙ軸のスペックが２０以上の領域は不良を示す。初期マスクチップ領域２２１では、特性値が２０〜２５に分布している。一方、修正マスクチップ領域２２２では、特性値が１０付近に分布している。したがって、マスク修正で特性１について大幅に改善されたと評価することができる。他の構成は、図１に示した評価システムと実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。

第２の変形例によれば、ウェハ処理工程、Ｄ／Ｓテスト、ファイナルテストにおけるロット番号がそれぞれ互いに異なる場合であっても、ＹＭＳ１８を用いて効果度合いデータを容易に瞬時に表示できる。したがって、マスク修正が必要か容易に評価でき、使用者が検査情報を加工してまとめる作業も不要となる。

（第３の変形例）
本発明の実施の形態の第３の変形例において、図１６に示したショットマップ作成部１５は、ストライプ状に初期マスク１１０及び修正マスク２１０を割り当てても良い。即ち、図３３に示すように、Ｙｄ軸方向に沿ってストライプ状に、Ｄ／Ｓ座標（１，３）、（３，１）、（３，２）、（３，３）、（３，４）、（３，５）、（５，３）に、初期マスク１１０をそれぞれ割り当て、Ｄ／Ｓ座標（２，２）、（２，３）、（２，４）、（４，２）、（４，３）、（４，４）に、修正マスク２１０を割り当てる。

或いは、図３４に示すように、Ｘｄ軸方向に沿ってストライプ状に、Ｄ／Ｓ座標（３，１）、（１，３）、（２，３）、（３，３）、（４，３）、（５，３）、（３，５）に初期マスク１１０を割り当て、Ｄ／Ｓ座標（２，２）、（３，２）、（４，２）、（２，４）、（３，４）、（４，４）に修正マスク２１０を割り当てても良い。

或いは、図３５に示すように、十字状に、面内分布データの最もレベル点数が少ないＤ／Ｓ座標（３，３）を中心に十字状にＤ／Ｓ座標（３．１）、（３，２）、（３，４）、（３，５）、（１，３）、（２，３）、（４，３）、（５，３）に初期マスク１１０を割り当て、他のＤ／Ｓ座標（２，２）、（４，２）、（２，４）、（４，４）に修正マスク２１０を割り当てる。

或いは、図３６に示すように、面内分布データの最もレベル点数が少ないＤ／Ｓ座標（３，３）のＸｄ座標３以上に分布するＤ／Ｓ座標（３，１）、（３，２）、（３，３）、（３，４）、（３，５）、（４，２）、（４，３）、（４，４）、（５，３）に初期マスク１１０を割り当て、Ｘｄ座標３未満のＤ／Ｓ座標（１，３）、（２，２）、（２，３）、（２，４）に修正マスク２１０を割り当てても良い。

第３の変形例によれば、図３３〜図３６に示すように初期マスク１１０及び修正マスク２１０を割り当てる場合でも、ウェハ処理工程におけるウェハ単位の製造ばらつきをなくしたうえで検査することができ、初期マスク１１０から修正マスク２１０への生産の切り替えを容易に判定できる。

（第４の変形例）
本発明の実施の形態の第４の変形例において、図１６に示したショットマップ作成部１５は、生産性重視のために、面内分布データのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）のうち、レベル点数が多いチップ領域には割り当てなくても良い。言い換えれば、図１６に示したショットマップ作成部１５は、面内分布データのレベル点数が少ないＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）のみ割り当てても良い。割り当てる境界となるレベル点数の値は任意に決定可能である。

図１６に示したショットマップ作成部１５は、図３７に示すように、例えば図２３に示した一例と同様のアルゴリズムを用いて、面内分布データのレベル点数「１０００」以上のＤ／Ｓ座標（３，１）、（１，３）、（５，３）、（４，４）、（３，５）を避けて他のＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に初期マスク１１０及び修正マスク２１０を割り当てることによりショットマップを作成する。図３７に示したショットマップに基づいて図１６に示したレシピ作成手段１６によりレシピが作成され、露光描画装置４０により、Ｄ／Ｓ座標（３，１）、（１，３）、（５，３）、（４，４）、（３，５）のチップ領域を避けて露光される。レベル点数が低いＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）の初期マスクチップ領域２２１及び修正マスクチップ領域２２２の比較を行えば効率が良く検査できる。このため、レベル点数が高いＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）のチップ領域は露光しなくても良く、露光描画装置４０の露光回数が減るので、生産性が向上する。

或いは、図３８〜図４１に示すように、例えば図３３に〜図３６に示した一例と同様のアルゴリズムをそれぞれ用いて、面内分布データのレベル点数「１０００」以上のＤ／Ｓ座標（１，３）、（３，１）、（３，５）、（４，４）、（５，３）を避けて他のＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に初期マスク１１０及び修正マスク２１０を割り当てても良い。

或いは、図４２に示すように、例えば図２３に示した一例と同様のアルゴリズムを用いて、面内分布データの最もレベル点数の少ない２つのＤ／Ｓ座標（３，３）、（２，３）にのみ初期マスク１１０及び修正マスク２１０をそれぞれ割り当てても良い。

第４の変形例によれば、初期マスク１１０及び修正マスク２１０を、効果検証に有効なレベル点数が少ないＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）にのみ割り当てるので、生産性を向上することができる。

（第５の変形例）
本発明の実施の形態の第５の変形例において、図１６に示したショットマップ作成部１５は、修正検査用ウェハに初期マスクＡ、及び２種類以上の修正マスクＢ，Ｃを割り当てても良い。初期マスクＡは図３に示した初期マスク１１０と同様の構成である。修正マスクＢ，Ｃは、初期マスクＡに互いに異なる修正を施している。ショットマップ作成部１５は、例えば面内分布データのレベル点数が少ない方のＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）から初期マスクＡ、修正マスクＢ、修正マスクＣを順に繰り返して割り当てる。なお、同一のレベル点数のＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）が複数ある場合には、任意の一方に選択的に割り当てれば良い。

ショットマップ作成部１５は、例えば図２１に示したレベル点数「１０８」のＤ／Ｓ座標（３，３）に初期マスクＡを割り当て、レベル点数「１３５」のＤ／Ｓ座標（２，３）に修正マスクＢを割り当て、レベル点数「１７０」のＤ／Ｓ座標（３，２）に修正マスクＣを割り当て、レベル点数「１７５」のＤ／Ｓ座標（２，４）に初期マスクＡを割り当て、レベル点数「１８６」のＤ／Ｓ座標（４，３）に修正マスクＢを割り当て、レベル点数「３００」のＤ／Ｓ座標（３，４）に修正マスクＣを割り当て、レベル点数「３２０」のＤ／Ｓ座標（２，２）に初期マスクＡを割り当て、レベル点数「３６０」のＤ／Ｓ座標（４，２）に修正マスクＢを割り当てる。更に、レベル点数「１０００」のＤ／Ｓ座標（１，３）、（３，１）、（３，５）、（４，４）、（５，３）に修正マスクＣ、初期マスクＡ、修正マスクＢ、修正マスクＣ、及び初期マスクＡを図４３に示すように割り当てる。

第５の変形例によれば、ウェハ処理工程におけるウェハ単位の製造ばらつきをなくすことができ、検査工程において初期マスクＡから修正マスクＢ，Ｃへの生産の切り替えを容易に判定できる。更に、初期マスクＡ、及び２種類以上の修正マスクＢ，Ｃを修正検査用ウェハ内に割り当てることもでき、複数の修正マスクＢ，Ｃを効率良く評価可能となる。なお、現実には半導体ウェハ内には多数のチップ領域が形成されるので、４種類以上の初期マスクや修正マスクを割り当てても良い。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。例えば、「初期マスク」及び「修正マスク」はそれぞれ、図１に示した設計部１において初めに作製されたマスク、及び次に作製されたマスクでなくとも良く、修正前後のマスクであれば良い。

また、図１６に示した抽出部１５１は、面内分布データのレベル点数の少ない２つのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）を抽出したが、最もレベル点数の少ない１つのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）を抽出しても良い。第１割り当て部１５２は、抽出部１５１により抽出された１つのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に初期マスク１１０を割り当てる。第２割り当て部１５３は、第１割り当て部１５２により初期マスク１１０が割り当てられたＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）の上下左右のＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に修正マスク２１０を割り当てる。更に、修正マスク２１０の上下左右のＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に初期マスク１１０を割り当てる。この結果、図２２に示したショットマップが作成される。

或いは、図１６に示した第１割り当て部１５２は、抽出部１５１により抽出された１つのＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）に修正マスク２１０を割り当てた場合には、図２１に示したショットマップの初期マスク１１０と修正マスク２１０が反転したショットマップが作成できる。また、図１６に示したショットマップ作成部１５は、図４４に示すように、図２１に示した面内分布データのレベル点数の少ないＤ／Ｓ座標（Ｘｄ，Ｙｄ）から順番に、初期マスク１１０と修正マスク２１０を交互に割り当てても良い。

また、図２９に示した評価方法の手順の代わりに、図４５に示すような手順であっても良い。ステップＳ３でマスクを作製した後に、ステップＳ３１において図２６に示したステップＳ１００〜Ｓ２２０の手順と同様に修正マスク２１０の有無を判定し、ショットマップを作成して、ステップＳ３２においてレシピを作成しておく。ステップＳ４４ｘのウェハ処理工程におけるステップＳ４４ｘのリソグラフィ工程においては、図１６に示した露光描画装置４０を用いてステップＳ３２で既に作成されているレシピの露光条件に基づいて転写する。他の手順は図２９に示した手順と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施の形態に係る評価システムの一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る初期設計データの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る初期マスクの一例を示す概略平面図である。 本発明の実施の形態に係る初期検査用ウェハの一例を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係るＴＥＧ測定結果の一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係るＤ／Ｓテスタの一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るＤ／Ｓデータの一例を示す平面図である。 本発明の実施の形態に係るファイナルテスタの一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る特性データの一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る特性データの他の一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係るソートデータの一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係るテーブルの一例を示す表である。 本発明の実施の形態に係る修正設計データの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る修正マスクの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る検査情報記憶装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る露光描画システムの一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るレシピ作成用情報記憶装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る閾値情報の一例を示す表である。 本発明の実施の形態に係る濃淡レベル定義の一例を示す表である。 本発明の実施の形態に係るレベル点数の加算を説明するための一例を示す表である。 本発明の実施の形態に係る面内分布データの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る露光描画装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る露光方法の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る露光方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る特性データの他の一例を示す表である。 本発明の実施の形態に係るソートデータの他の一例を示す表である。 本発明の実施の形態に係る評価方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の第１の変形例に係るＥＢ露光描画装置の概略図である。 本発明の実施の形態の第２の変形例に係る評価システムの一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の第２の変形例に係る効果度合いデータの一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態の第３の変形例に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第３の変形例に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第３の変形例に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第３の変形例に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第４の変形例に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第４の変形例に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第４の変形例に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第４の変形例に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第４の変形例に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第４の変形例に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第５の変形例に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明のその他の実施の形態に係るショットマップの一例を示す概略図である。 本発明のその他の実施の形態に係る評価方法の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１…設計部
２…製造部
３…製造ライン
４…検査情報記憶装置
５…検査部
６…評価部
７…設計情報記憶装置
１０…ＣＰＵ
１１…修正判定手段
１２…検査情報受信手段
１３…割り当て手段
１４…面内分布データ作成部
１５…ショットマップ作成部
１６…レシピ作成手段
１７…レシピ送信手段
１８…歩留まり管理システム（ＹＭＳ）
３２…閾値情報記憶装置
３３…濃淡レベル定義記憶装置
３４…面内分布データ記憶装置
３５…ショットマップ記憶装置
３６…レシピ作成用情報記憶装置
３７…入力装置
３８…出力装置
３９…主記憶装置
４０…露光描画装置
６０…ＴＥＧ測定装置
７０…ダイソート（Ｄ／Ｓ）テスタ
８０…ファイナルテスタ
１１０…初期マスク
１２０…初期検査用ウェハ
１２１…チップ領域
１４１…検査情報判定部
１４２…レベル点数加算部
１５１…抽出部
１５２…第１割り当て部
１５３…第２割り当て部
２１０…修正マスク
２２０…修正検査用ウェハ
２２１…初期マスクチップ領域
２２２…修正マスクチップ領域
３００…露光描画システム
４８１…初期描画データ
４８２…修正描画データ

Claims (6)

1. 初期マスクのパターンを複数のチップ領域に逐次転写した初期検査用ウェハにおける複数のチップ領域のパターンのそれぞれの特性の検査結果を検査情報として格納する検査情報記憶装置と、
   前記初期マスクのパターンを修正したパターンを新たなマスク基板上に形成した修正マスクのパターンを露光することにより転写した修正マスクチップ領域、及び前記初期マスクのパターンを露光することにより転写した初期マスクチップ領域を、前記検査情報の面内分布に基づいて修正検査用ウェハ上の前記複数のチップ領域に隣接して割り当てて、それぞれ形成する製造部と、
   前記初期マスクチップ領域に転写されたパターン及び前記修正マスクチップ領域に転写されたパターンをそれぞれ検査する検査部と、
   前記初期マスクチップ領域に転写されたパターン及び前記修正マスクチップ領域に転写されたパターンの互いの検査結果を比較して、前記初期マスクに対する前記修正マスクの改善度を評価する評価部
   とを備えることを特徴とする評価システム。
2. 前記製造部は、前記検査情報に基づいて、前記初期マスクチップ領域及び前記修正マスクチップ領域を隣接して露光する露光描画システムを備えることを特徴とする請求項１に記載の評価システム。
3. 前記露光描画システムは、
   前記検査情報に基づいて、前記初期マスク及び前記修正マスクを前記初期マスクチップ領域及び前記修正マスクチップ領域にそれぞれ割り当てる割り当て手段と、
   前記初期マスク及び前記修正マスクを用いて割り当てられた前記初期マスクチップ領域及び前記修正マスクチップ領域をそれぞれ露光する露光描画装置
   とを備えることを特徴とする請求項２に記載の評価システム。
4. 初期描画データのパターンを複数のチップ領域に逐次転写した初期検査用ウェハにおける前記複数のチップ領域のパターンのそれぞれの特性の検査結果を検査情報として格納する検査情報記憶装置と、
   前記初期描画データを修正した修正描画データのパターンを描画により形成した修正描画チップ領域、及び前記初期描画データのパターンを描画により形成した初期描画チップ領域を、前記検査情報の面内分布に基づいて修正検査用ウェハ上の前記複数のチップ領域に隣接して割り当てて、それぞれ形成する製造部と、
   前記初期描画チップ領域に形成されたパターン及び前記修正描画チップ領域に形成されたパターンをそれぞれ検査する検査部と、
   前記初期描画チップ領域に形成されたパターン及び前記修正描画チップ領域に形成されたパターンの互いの検査結果を比較して、前記初期描画データに対する前記修正描画データの改善度を評価する評価部
   とを備えることを特徴とする評価システム。
5. 初期マスクのパターンを複数のチップ領域に逐次転写した初期検査用ウェハにおける前記複数のチップ領域のパターンのそれぞれの特性の検査結果を含む検査情報に基づいて、前記初期検査用ウェハにおける面内分布特性を示す面内分布データを作成する面内分布データ作成部と、
   前記初期マスクのパターンを修正したパターンを新たなマスク基板上に形成した修正マスクを用いて露光する修正マスクチップ領域、及び前記初期マスクを用いて露光する初期マスクチップ領域を、前記面内分布データに基づいて同一半導体ウェハ上の前記複数のチップ領域に隣接して割り当てて露光描画用のショットマップを作成するショットマップ作成部
   とを備えることを特徴とする露光描画システム。
6. 初期マスクのパターンを修正したパターンを新たなマスク基板上に形成した修正マスクのパターンを露光することにより転写した修正マスクチップ領域、及び前記初期マスクのパターンを露光することにより転写した初期マスクチップ領域を、前記初期マスクのパターンを複数のチップ領域に逐次転写した初期検査用ウェハにおける前記複数のチップ領域のパターンのそれぞれの特性の検査結果を含む検査情報から得られる面内分布に基づいて、修正検査用ウェハ上の前記複数のチップ領域に隣接して割り当てて、それぞれ形成する手順と、
   前記初期マスクチップ領域に転写されたパターン及び前記修正マスクチップ領域に転写されたパターンをそれぞれ検査する手順と、
   前記初期マスクチップ領域に転写されたパターン及び前記修正マスクチップ領域に転写されたパターンの互いの検査結果を比較して、前記初期マスクに対する前記修正マスクの改善度を評価する手順
   とを含むことを特徴とする評価方法。

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