JP6342304B2 - データ補正装置、描画装置、検査装置、データ補正方法、描画方法、検査方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを補正する技術に関する。

従来より、半導体基板やプリント基板、あるいは、プラズマ表示装置や液晶表示装置用のガラス基板等（以下、「基板」という。）の製造工程では、基板に対して様々な処理が施される。例えば、表面上にレジストのパターンが形成された基板にエッチングを施すことにより、基板上に配線パターンが形成される。当該エッチングでは、パターン配置の粗密やパターンの大きさ等により、基板上に形成されたパターンの形状が設計データと異なる場合がある。

特許文献１では、電子線直描装置にて基板上にレジストパターンを形成し、プラズマエッチング装置にてエッチングを行うことによりパターンを形成する技術が開示されている。また、パターンの設計データから電子線直描用データを生成する処理に、マイクロローディング効果によるエッチング後のパターンサイズの変化を補正する処理を含めることが提案されている。

特許文献２では、エッチング後の基板の画像データと設計データとを用いて、所望のエッチング後基板を得るために設計データをいかに補正する必要があるかを示すリサイジングルールを生成することが提案されている。

特許文献３では、フォトマスクを作製する際に、パターン間のスペース（距離）ごとに、オーバーエッチングを補正するための補正値を指定する方法が開示されている。また、直線パターンと円弧パターンとが対向する場合、当該対向する部位に更なる補正を加えることが提案されている。

特許文献４では、導体パターンの設計データからサイドエッチングを考慮しつつアウトライン形状（導体パターンの外形形状）を作成する際に、隣接するアウトライン形状間の距離に基づいて補正値を設定する技術が開示されている。

特許文献５は、エッチングにより形成された配線パターンの欠陥検査に関するものである。当該欠陥検査では、基板の表面に形成された測定用パターンからエッチング情報（エッチング曲線）が測定され、当該エッチング曲線を用いて設計データにエッチングシミュレーションを行うことにより検査データが生成される。そして、基板上の配線パターンの画像データと検査データとが照合されることにより、配線パターンの欠陥が検出される。特許文献５では、プリント基板の上面に設定された複数の検査領域に、それぞれ１つの測定用パターンを配置し、各検査領域用のエッチング曲線を取得することが提案されている。検査領域には、複数の同一の個片パターンが含まれており、これらの複数の個片パターンは、当該検査領域用のエッチング曲線に基づいて同様に補正される。

特許第３０７４６７５号公報 特許第４２７４７８４号公報 特開２００８−１３４５１２号公報 特開２０１３−１２５６２号公報 特開２０１３−２５０１０１号公報

近年、基板に対するエッチングを行う装置では、生産性を向上するために、多くの同一のピース（パターン）が配置された大型基板に対してエッチングが行われている。このため、基板上の位置によってエッチング特性が異なり、同一のピースに対するエッチングであっても、エッチング結果が異なる場合がある。この場合に、各ピースに対してエッチング特性を取得し、当該エッチング特性に基づいてデータの補正（エッチング補正）を行うことも考えられるが、全てのピースに対するエッチング補正には、長時間を要してしまう。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、高精度なエッチング補正を効率よく行うことを目的としている。

請求項１に記載の発明は、対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを補正するデータ補正装置であって、対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを記憶する設計データ記憶部と、前記パターンに含まれる図形要素間のギャップ幅と、前記対象物上の前記図形要素が過剰にエッチングされる量であるエッチング量との関係をエッチング特性とし、前記対象物上の複数の対象位置のそれぞれに対するエッチング特性を対象エッチング特性として、前記複数の対象位置に対する複数の対象エッチング特性を記憶するエッチング特性記憶部と、互いに類似する対象エッチング特性に対応する対象位置を１つの特性グループに含めることにより、前記複数の対象位置を、前記複数の対象位置よりも少ない所定数の特性グループに分ける特性グループ取得部と、前記設計データを、前記対象物上に設定された複数の分割領域に対応する複数の分割データに分割し、各分割データを、前記各分割データに対応する分割領域の最寄りの対象位置が属する一の特性グループを代表するエッチング特性に基づいて補正する分割データ補正部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のデータ補正装置であって、前記特性グループ取得部が、各特性グループに関連付けられたエッチング特性をグループエッチング特性として取得するグループ特性取得部と、各対象エッチング特性と前記各特性グループの前記グループエッチング特性との類似度を示す値に基づいて、前記各対象エッチング特性に対応する対象位置を前記所定数の特性グループのいずれかに含めるグループ化処理を行うグループ化処理部とを備える。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のデータ補正装置であって、前記特性グループ取得部が、所定の条件を満たすまで、前記グループ特性取得部による前記グループエッチング特性の取得、および、前記グループ化処理部による前記グループ化処理を繰り返させる繰返制御部をさらに備え、前記グループエッチング特性の取得が繰り返される際に、前記グループ特性取得部が、直前の前記グループ化処理により前記各特性グループに含められている対象位置の対象エッチング特性から、前記各特性グループの前記グループエッチング特性を求める。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のデータ補正装置であって、前記設計データの前記複数の分割データがそれぞれ示す分割パターンが同一である。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のデータ補正装置であって、前記対象物上の複数の基準位置のそれぞれに対して基準エッチング特性が予め取得されており、前記複数の対象位置のそれぞれについて、各対象位置と前記複数の基準位置との位置関係に基づいて、前記複数の基準位置における複数の基準エッチング特性に重み付けを行った上で、重み付けが行われた前記複数の基準エッチング特性に基づいて前記各対象位置の前記対象エッチング特性を求める対象エッチング特性取得部をさらに備える。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のデータ補正装置であって、複数の仮グループ数のそれぞれに関して、前記特性グループ取得部にグループ分けを行わせ、各特性グループを代表するエッチング特性と、前記各特性グループに属する全ての対象位置の対象エッチング特性との相違度を示す値の全ての特性グループにおける和を評価値として求め、前記評価値が所定の閾値以下となる最小の仮グループ数を、前記所定数として決定するグループ数決定部をさらに備える。

請求項７に記載の発明は、対象物上にパターンを描画する描画装置であって、請求項１ないし６のいずれかに記載のデータ補正装置と、光源と、前記データ補正装置により補正された設計データに基づいて前記光源からの光を変調する光変調部と、前記光変調部により変調された光を対象物上にて走査する走査機構とを備える。

請求項８に記載の発明は、対象物上にエッチングにより形成されたパターンを検査する検査装置であって、請求項１ないし６のいずれかに記載のデータ補正装置と、対象物上にエッチングにより形成されたパターンの画像データである検査画像データを記憶する実画像記憶部と、前記データ補正装置により実際のエッチング後の線幅や大きさに合わせて補正された設計データと前記検査画像データとを比較することにより、前記対象物上に形成された前記パターンの欠陥を検出する欠陥検出部とを備える。

請求項９に記載の発明は、対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを補正するデータ補正方法であって、ａ）対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを準備する工程と、ｂ）前記パターンに含まれる図形要素間のギャップ幅と、前記対象物上の前記図形要素が過剰にエッチングされる量であるエッチング量との関係をエッチング特性とし、前記対象物上の複数の対象位置のそれぞれに対するエッチング特性を対象エッチング特性として、前記複数の対象位置に対する複数の対象エッチング特性を準備する工程と、ｃ）互いに類似する対象エッチング特性に対応する対象位置を１つの特性グループに含めることにより、前記複数の対象位置を、前記複数の対象位置よりも少ない所定数の特性グループに分ける工程と、ｄ）前記設計データを、前記対象物上に設定された複数の分割領域に対応する複数の分割データに分割し、各分割データを、前記各分割データに対応する分割領域の最寄りの対象位置が属する一の特性グループを代表するエッチング特性に基づいて補正する工程とを備える。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のデータ補正方法であって、前記ｃ）工程が、ｃ１）各特性グループに関連付けられたエッチング特性をグループエッチング特性として取得する工程と、ｃ２）各対象エッチング特性と前記各特性グループの前記グループエッチング特性との類似度を示す値に基づいて、前記各対象エッチング特性に対応する対象位置を前記所定数の特性グループのいずれかに含めるグループ化処理を行う工程とを備える。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のデータ補正方法であって、前記ｃ）工程が、所定の条件を満たすまで、前記ｃ１）工程による前記グループエッチング特性の取得、および、前記ｃ２）工程による前記グループ化処理を繰り返す工程をさらに備え、前記グループエッチング特性の取得が繰り返される際に、前記ｃ１）工程において、直前の前記グループ化処理により前記各特性グループに含められている対象位置の対象エッチング特性から、前記各特性グループの前記グループエッチング特性が求められる。

請求項１２に記載の発明は、請求項９ないし１１のいずれかに記載のデータ補正方法であって、前記ａ）工程において、前記複数の分割データがそれぞれ示す分割パターンが同一である前記設計データが準備される。

請求項１３に記載の発明は、請求項９ないし１２のいずれかに記載のデータ補正方法であって、前記対象物上の複数の基準位置のそれぞれに対して基準エッチング特性が予め取得されており、前記ｂ）工程において、前記複数の対象位置のそれぞれについて、各対象位置と前記複数の基準位置との位置関係に基づいて、前記複数の基準位置における複数の基準エッチング特性に重み付けを行った上で、重み付けが行われた前記複数の基準エッチング特性に基づいて前記各対象位置の前記対象エッチング特性が求められる。

請求項１４に記載の発明は、請求項９ないし１３のいずれかに記載のデータ補正方法であって、複数の仮グループ数のそれぞれに関して、前記ｃ）工程を実行してグループ分けが行われ、各特性グループを代表するエッチング特性と、前記各特性グループに属する全ての対象位置の対象エッチング特性との相違度を示す値の全ての特性グループにおける和が評価値として求められ、前記評価値が所定の閾値以下となる最小の仮グループ数が、前記所定数として決定される。

請求項１５に記載の発明は、対象物上にパターンを描画する描画方法であって、請求項９ないし１４のいずれかに記載のデータ補正方法により設計データを補正する工程と、補正された前記設計データに基づいて変調された光を対象物上にて走査する工程とを備える。

請求項１６に記載の発明は、対象物上にエッチングにより形成されたパターンを検査する検査方法であって、請求項９ないし１４のいずれかに記載のデータ補正方法により設計データを補正する工程と、対象物上にエッチングにより形成されたパターンの画像データである検査画像データと、実際のエッチング後の線幅や大きさに合わせて補正された前記設計データとを比較することにより、前記対象物上に形成された前記パターンの欠陥を検出する工程とを備える。

請求項１７に記載の発明は、対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを補正するプログラムであって、前記プログラムのコンピュータによる実行は、前記コンピュータに、ａ）対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを準備する工程と、ｂ）前記パターンに含まれる図形要素間のギャップ幅と、前記対象物上の前記図形要素が過剰にエッチングされる量であるエッチング量との関係をエッチング特性とし、前記対象物上の複数の対象位置のそれぞれに対するエッチング特性を対象エッチング特性として、前記複数の対象位置に対する複数の対象エッチング特性を準備する工程と、ｃ）互いに類似する対象エッチング特性に対応する対象位置を１つの特性グループに含めることにより、前記複数の対象位置を、前記複数の対象位置よりも少ない所定数の特性グループに分ける工程と、ｄ）前記設計データを、前記対象物上に設定された複数の分割領域に対応する複数の分割データに分割し、各分割データを、前記各分割データに対応する分割領域の最寄りの対象位置が属する一の特性グループを代表するエッチング特性に基づいて補正する工程とを実行させる。

本発明によれば、高精度なエッチング補正を効率よく行うことができる。

第１の実施の形態に係る描画装置の構成を示す図である。 データ処理装置の構成を示す図である。 データ処理装置の機能を示すブロック図である。 描画装置による描画の流れを示す図である。 テスト基板の平面図である。 特性取得用パターンの一部を拡大して示す図である。 測定パターンの一部を拡大して示す図である。 エッチングカーブを示す図である。 各特性グループに含まれる対象位置を示す図である。 設計パターンを示す図である。 テスト基板上の基準位置および対象位置を示す図である。 第２の実施の形態に係る検査装置の機能を示すブロック図である。 検査装置による検査の流れの一部を示す図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る描画装置１の構成を示す図である。描画装置１は、プリント基板、半導体基板、液晶基板等（以下、単に「基板９」という。）の表面に設けられた感光材料であるレジスト膜に光を照射することにより、レジスト膜上に回路パターン等の画像を直接的に描画する直描装置である。描画装置１によりパターンが描画された基板９には、基板処理装置等（図示省略）において現像、エッチングが施される。これにより、基板９上にパターンが形成される。基板９に対するエッチングは、例えば、基板９に対してエッチング液を付与することにより行われるウェットエッチングである。なお、基板９に対するエッチングとして、例えば、プラズマ等を利用したドライエッチングが行われてもよい。

描画装置１は、データ処理装置２と、露光装置３とを備える。データ処理装置２は、基板９上に描画されるパターンの設計データを補正し、描画データを生成する。露光装置３は、データ処理装置２から送られた描画データに基づいて基板９に対する描画（すなわち、露光）を行う。データ処理装置２と露光装置３とは、両装置間のデータの授受が可能であれば、物理的に離間していてもよく、もちろん、一体的に設けられてもよい。

図２は、データ処理装置２の構成を示す図である。データ処理装置２は、各種演算処理を行うＣＰＵ２０１と、基本プログラムを記憶するＲＯＭ２０２と、各種情報を記憶するＲＡＭ２０３とを含む一般的なコンピュータシステムの構成となっている。データ処理装置２は、情報記憶を行う固定ディスク２０４と、画像等の各種情報の表示を行うディスプレイ２０５と、操作者からの入力を受け付けるキーボード２０６ａおよびマウス２０６ｂと、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８から情報の読み取りおよび書き込みを行う読取／書込装置２０７と、描画装置１の他の構成等との間で信号を送受信する通信部２０８とをさらに含む。

データ処理装置２では、事前に読取／書込装置２０７を介して記録媒体８からプログラム８０が読み出されて固定ディスク２０４に記憶されている。ＣＰＵ２０１は、プログラム８０に従ってＲＡＭ２０３や固定ディスク２０４を利用しつつ演算処理を実行することにより（すなわち、コンピュータがプログラムを実行することにより）、後述の機能を実現する。

図３は、データ処理装置２の機能を示すブロック図である。図３では、データ処理装置２に接続される露光装置３の構成の一部（描画コントローラ３１）を併せて示す。データ処理装置２は、データ補正部２１と、データ変換部２２とを備える。データ補正部２１は、基板９上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを補正する。データ補正部２１は、設計データ記憶部２１１と、エッチング特性記憶部２１２と、特性グループ取得部２１３と、分割データ補正部２１７とを備える。特性グループ取得部２１３は、グループ特性取得部２１４と、グループ化処理部２１５と、繰返制御部２１６とを備える。データ変換部２２には、データ補正部２１により補正された設計データ（以下、「補正済みデータ」という。）が入力される。補正済みデータは、通常、ポリゴン等のベクトルデータである。データ変換部２２は、ベクトルデータである補正済みデータをラスタデータである描画データに変換する。なお、図３中に破線の矩形にて示す対象エッチング特性取得部２１８およびグループ数決定部２１９の機能は、後述の処理例にて利用される。データ処理装置２の機能は専用の電気的回路により実現されてもよく、部分的に専用の電気的回路が用いられてもよい。

図１に示すように、露光装置３は、描画コントローラ３１と、ステージ３２と、光出射部３３と、走査機構３５とを備える。描画コントローラ３１は、光出射部３３および走査機構３５を制御する。ステージ３２は、光出射部３３の下方にて基板９を保持する。光出射部３３は、光源３３１と、光変調部３３２とを備える。光源３３１は、光変調部３３２に向けてレーザ光を出射する。光変調部３３２は、光源３３１からの光を変調する。光変調部３３２により変調された光は、ステージ３２上の基板９に照射される。光変調部３３２としては、例えば、複数の光変調素子が二次元に配列されたＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）が利用される。光変調部３３２は、複数の光変調素子が一次元に配列された変調器等であってもよい。

走査機構３５は、ステージ３２を水平方向に移動する。具体的には、走査機構３５により、ステージ３２が主走査方向、および、主走査方向に垂直な副走査方向に移動される。これにより、光変調部３３２により変調された光が、基板９上にて主走査方向および副走査方向に走査される。露光装置３では、ステージ３２を水平に回転する回転機構が設けられてもよい。また、光出射部３３を上下方向に移動する昇降機構が設けられてもよい。走査機構３５は、光出射部３３からの光を基板９上にて走査することができるのであれば、必ずしもステージ３２を移動する機構である必要はない。例えば、走査機構３５により、光出射部３３がステージ３２の上方にて主走査方向および副走査方向に移動されてもよい。

次に、図４を参照しつつ、描画装置１による描画の流れについて説明する。まず、一の主面上にレジスト膜が形成されたテスト用の基板（後述のステップＳ２０における描画が行われる基板９と同じ形状および大きさであり、以下、「テスト基板」という。）に対して、露光装置３により所定のテストパターンが描画される。

図５は、露光装置３によりテストパターン９３が描画されたテスト基板９ａを示す平面図である。実際には、テスト基板９ａ上のテストパターン９３は、現像処理を施すことによりレジストパターンとして視認可能となる。ここでは、図５のテストパターン９３の各図形要素の位置、形状、大きさが、テストパターン用の設計データ（ただし、データ補正部２１による補正は行われない。）が示すパターンと厳密に一致するものとする。すなわち、図５のテストパターン９３は、テストパターン用の設計データが示すパターンそのものでもある。図５のテスト基板９ａは矩形であり、図５では、テスト基板９ａにおいて互いに直交する２つの辺に沿う方向をｘ方向およびｙ方向として示す。

テストパターン９３は、複数の特性取得用パターン９５を含む。図５では、特性取得用パターン９５を矩形にて示す。複数の特性取得用パターン９５のそれぞれは、現像、エッチング、レジスト剥離等の処理を経て、最終的にエッチング特性を測定するための測定パターンになる予定の描画パターンである。図５の例では、複数の特性取得用パターン９５はｘ方向およびｙ方向に一定のピッチにて配列される。各特性取得用パターン９５が配置される位置（例えば、当該パターンの中央）Ｐを「対象位置」と呼ぶと、テスト基板９ａ上には複数の対象位置Ｐが設定される。テスト基板９ａ上の対象位置Ｐの個数は、例えば、４個以上であり、好ましくは、９個以上である。各特性取得用パターン９５は、複数の図形要素を含む。図５にて特性取得用パターン９５を示す矩形は、当該複数の図形要素の全体を含むおよそ最小の矩形である。

図６は、特性取得用パターン９５の一部を拡大して示す図である。図６に示す例では、特性取得用パターン９５は、複数の第１図形要素群９５１を含む。各第１図形要素群９５１は、互いに平行におよそｙ方向に延びる２本の略直線状の第１図形要素９５２を含む。各第１図形要素群９５１における２本の第１図形要素９５２間のギャップ幅Ｇ（すなわち、２本の第１図形要素９５２の長手方向に垂直なｘ方向における隙間の幅）は、他の第１図形要素群９５１における２本の第１図形要素９５２間のギャップ幅Ｇと異なる。

テスト基板９ａに対する現像処理により、テストパターン９３を示すレジストパターンがテスト基板９ａ上に形成される。続いて、テスト基板９ａに対して、当該レジストパターンをマスクとしてエッチングが施され、レジスト剥離等の処理がさらに施されることにより、複数の特性取得用パターン９５を示す複数の測定パターンがテスト基板９ａの主面に形成される。

図７は、特性取得用パターン９５に対応する測定パターン９６の一部を拡大して示す図である。測定パターン９６は、複数の第１図形要素群９５１をそれぞれ示す複数の第２図形要素群９５３を含む。図７では、１つの第２図形要素群９５３を拡大して示す。各第２図形要素群９５３は、２本の第１図形要素９５２に対応する略直線状の２本の第２図形要素９５４を含む。第２図形要素９５４は、レジストパターンにおける第１図形要素９５２の部位を利用してエッチングにより形成されるものである。図７では、第１図形要素９５２の輪郭線を二点鎖線にて併せて示す。

ここで、各第２図形要素群９５３における２本の第２図形要素９５４間の隙間を形成する各第２図形要素９５４の辺（輪郭線の部位）と、当該辺に対応する第１図形要素９５２の辺との間の距離（当該隙間を形成する輪郭線の部位に垂直な方向の距離）を、エッチング量Ｅｔと呼ぶ。エッチング量Ｅｔは、当該２本の第２図形要素９５４間の隙間における各第１図形要素９５２の辺に対する第２図形要素９５４の辺の移動量（輪郭線の片側の細り量）を示す。エッチング量Ｅｔは、当該２本の第２図形要素９５４に対応する２本の第１図形要素９５２間のギャップ幅Ｇに依存して変化する。ギャップ幅Ｇとエッチング量Ｅｔとの関係は、テスト基板９ａを撮像して測定パターン９６の画像を取得し、当該画像と、特性取得用パターン９５の設計データとを比較することにより取得される。

図８は、ギャップ幅Ｇとエッチング量Ｅｔとの関係を示すエッチングカーブを示す図である。図８では、２つのエッチングカーブを符号Ｅ１，Ｅ２を付して示している。エッチングカーブでは、ギャップ幅Ｇが小さくなるに従ってエッチング量Ｅｔも漸次小さくなる。ギャップ幅Ｇがある程度大きい範囲では、エッチング量Ｅｔはギャップ幅Ｇにおよそ正比例するが、ギャップ幅Ｇが小さくなると、ギャップ幅Ｇの減少に対してエッチング量Ｅｔが急激に減少する。換言すれば、ギャップ幅Ｇが小さくなると、エッチングカーブの傾きが大きくなる。

複数の特性取得用パターン９５では、テスト基板９ａ上における位置（すなわち、対象位置Ｐ）が異なるため、図８の２つのエッチングカーブＥ１，Ｅ２のように、エッチングカーブの形状が互いに異なる場合がある。本処理例では、複数の特性取得用パターン９５から複数のエッチングカーブがそれぞれ取得される。換言すると、複数の対象位置Ｐに対して複数のエッチングカーブが取得される。なお、図８では、各第１図形要素群９５１のギャップ幅Ｇにおけるエッチング量Ｅｔを、黒いまたは白い四角の点にて示している。複数の特性取得用パターン９５において、エッチング量Ｅｔが測定されるギャップ幅Ｇの大きさや個数が相違してもよい。

特性取得用パターン９５は、矩形以外の様々な形状の図形要素および様々な組み合わせの図形要素群を含んでいてもよい。例えば、直径が異なる複数の円形図形要素が特性取得用パターン９５に含まれ、円形図形要素の直径とエッチング量との関係を示すエッチングカーブが取得されてもよい。このようなエッチングカーブの種類についても、複数の対象位置Ｐにそれぞれ対応する複数のエッチングカーブが取得される。以下の説明では、テスト基板９ａおよび基板９上の各位置に対する１つまたは複数のエッチングカーブをまとめて「エッチング特性」と呼び、対象位置Ｐに対するエッチング特性を「対象エッチング特性」と呼ぶ。エッチング特性は、典型的には、設計データが示すパターンにおいて互いに隣接する図形要素間のギャップ（設計ギャップ）の幅と、エッチングにより形成されるパターンにおける当該図形要素間のギャップ（実ギャップ）の幅との関係を示す。

描画装置１では、各対象位置Ｐに対する１つまたは複数のエッチングカーブが、上述のエッチング特性記憶部２１２に記憶される。すなわち、複数の対象位置Ｐに対する複数の対象エッチング特性がエッチング特性記憶部２１２に記憶され、後述の処理に向けて準備される（ステップＳ１１）。なお、複数の対象エッチング特性は、描画装置１以外の装置において取得されてもよく、描画装置１において取得されてもよい。描画装置１において対象エッチング特性の取得が行われる場合、描画装置１には、測定パターン９６（図７参照）の画像を取得する撮像部、および、測定パターン９６の画像と特性取得用パターン９５（図６参照）の設計データとに基づいて各対象位置における対象エッチング特性を求めるエッチング特性演算部が設けられる（第２の実施の形態における検査装置１ａにおいて同様）。

特性グループ取得部２１３のグループ特性取得部２１４では、特性グループの個数（以下、「設定グループ数」という。）が決定される（ステップＳ１２）。ここで、特性グループは、互いに類似する対象エッチング特性に対応する対象位置Ｐのみを含む集合である。設定グループ数は、例えば、操作者による入力部（キーボード２０６ａおよびマウス２０６ｂ等）を介した入力に基づいて決定される。設定グループ数は予め決定されていてもよい。

続いて、設定グループ数分の対象位置Ｐがランダムに特定され、設定グループ数の特性グループにそれぞれ割り当てられる。各特性グループに割り当てられた対象位置Ｐの対象エッチング特性は、当該特性グループに関連付けられたエッチング特性（以下、「グループエッチング特性」という。）として扱われる（ステップＳ１３）。グループ化処理部２１５では、各対象位置Ｐにおける対象エッチング特性と各特性グループのグループエッチング特性との類似度を示す値（ここでは、両者の類似度が高いほど大きい値であり、以下、「類似度評価値」という。）が求められる。

例えば、ある対象位置Ｐにおける対象エッチング特性のエッチングカーブ、および、ある特性グループのグループエッチング特性のエッチングカーブが、図８中におけるエッチングカーブＥ１，Ｅ２である場合、予め定められた複数のギャップ幅のそれぞれにおいて、２つのエッチングカーブＥ１，Ｅ２におけるエッチング量Ｅｔの差（絶対値）ｄが求められる。続いて、複数のギャップ幅における当該差ｄの和が、当該２つのエッチングカーブＥ１，Ｅ２の間の距離として求められる。対象エッチング特性が一種類のエッチングカーブのみを含む場合は、当該距離が上記類似度評価値となる。対象エッチング特性が複数種類のエッチングカーブを含む場合は、複数種類のエッチングカーブにおける当該距離の和が上記類似度評価値となる。

各対象位置Ｐに対して、設定グループ数の特性グループのそれぞれとの類似度評価値が求められると、類似度評価値が最小となる特性グループに当該対象位置Ｐが割り当てられる。このように、グループ化処理部２１５では、各対象エッチング特性と各特性グループのグループエッチング特性との類似度評価値に基づいて、当該対象エッチング特性に対応する対象位置Ｐを設定グループ数の特性グループのいずれかに含めるグループ化処理が行われる（ステップＳ１４）。グループ化処理により、各特性グループに少なくとも１つの対象位置Ｐが含められる。なお、類似度評価値の算出において、差ｄが求められる複数のギャップ幅の個数（サンプル数）および値は、任意に決定されてよく、テストパターン９３における第１図形要素９５２間のギャップ幅Ｇに必ずしも一致する必要はない。第１図形要素９５２間のギャップ幅Ｇとは異なるギャップ幅のエッチング量は各種補間演算により求められる。

繰返制御部２１６は、後述の終了条件が満たされていないことを確認すると（ステップＳ１５）、グループ特性取得部２１４に各特性グループのグループエッチング特性を再度取得させる（ステップＳ１３）。このとき、直前のグループ化処理により各特性グループに含められている対象位置の対象エッチング特性から、当該特性グループのグループエッチング特性が求められる。具体的には、エッチングカーブの各種類に関して、各特性グループに含められている対象位置のエッチングカーブにおいて、各ギャップ幅におけるエッチング量の平均値や中央値等の代表値を示すエッチングカーブが、グループエッチング特性のエッチングカーブとして取得される。なお、各ギャップ幅におけるエッチング量の代表値は、エッチング量の分布の中央近傍を示す値であればよい。

グループエッチング特性は他の手法により求められてもよい。例えば、各特性グループに含められている各対象位置のエッチングカーブと、当該特性グループに含められている他の対象位置のエッチングカーブとの上記距離の和を求め、当該和が最小となるエッチングカーブがグループエッチング特性のエッチングカーブとして取得されてもよい。このように、各特性グループのグループエッチング特性のエッチングカーブは、当該特性グループに含められている複数の対象位置Ｐのエッチングカーブの分布の中央近傍を示す一の対象位置Ｐのエッチングカーブそのものであってもよい。実際には、各対象位置Ｐのエッチングカーブはノイズ（エラー値）を含むため、グループエッチング特性におけるエッチングカーブをスムージングするという観点では、上記のように代表値を示すエッチングカーブが取得されることが好ましい（後述の代表エッチング特性のエッチングカーブにおいて同様）。

グループ化処理部２１５では、上記と同様に、各対象エッチング特性と各特性グループのグループエッチング特性との類似度評価値が求められ、類似度評価値に基づいて各対象位置Ｐをいずれかの特性グループに含める新たなグループ化処理（対象位置Ｐの割り当て直し）が行われる（ステップＳ１４）。換言すると、各特性グループに含まれる対象位置Ｐが更新される。

繰返制御部２１６では、更新後の各特性グループに含まれる対象位置Ｐが、更新前の当該特性グループに含まれる対象位置Ｐと一致するか否かが確認される。ここでは、更新後の特性グループに含まれる対象位置Ｐが、更新前の特性グループに含まれる対象位置Ｐと相違し、終了条件が満たされていないことが確認され（ステップＳ１５）、上記ステップＳ１３，Ｓ１４が繰り返される。ステップＳ１４による更新後の各特性グループに含まれる対象位置Ｐが、更新直前の当該特性グループに含まれる対象位置Ｐと一致する、すなわち、対象位置Ｐの特性グループ間での移動がなくなると、終了条件を満たしたことが確認され（ステップＳ１５）、上記ステップＳ１３，Ｓ１４の繰り返しが終了する。以下の説明では、終了条件を満たした際における特性グループを「決定特性グループ」と呼ぶ。

このように、特性グループ取得部２１３では、所定の終了条件を満たすまで、ステップＳ１３におけるグループエッチング特性の取得、および、ステップＳ１４におけるグループ化処理が繰り返される。これにより、互いに類似する対象エッチング特性に対応する対象位置が１つの決定特性グループに含められ、複数の対象位置が、当該複数の対象位置よりも少ない設定グループ数の決定特性グループに分けられる。図９では、特性取得用パターン９５を示す矩形に付す平行斜線の幅を３通りに変更することにより、３個の決定特性グループに含まれる対象位置Ｐを示している。なお、終了条件は、上記ステップＳ１３，Ｓ１４の繰り返し回数が、予め定められた回数に到達した場合等であってもよい。また、特性グループ取得部２１３における対象位置Ｐのグループ分けは上記手法（ｋ平均法）以外の手法にて行われてよい。

直前のステップＳ１３にて取得された複数の特性グループのグループエッチング特性は、それぞれ複数の決定特性グループの代表エッチング特性として決定される（ステップＳ１６）。後述の処理では、各決定特性グループの代表エッチング特性が、当該決定特性グループに含まれる対象位置Ｐのエッチング特性として扱われる。ステップＳ１６では、各決定特性グループの代表エッチング特性は、当該決定特性グループに含まれる複数の対象位置Ｐの対象エッチング特性を実質的に代表する（複数のエッチング特性の特徴を示す）ものであるならば、ステップＳ１３とは異なる手法にて取得されてもよい。

続いて、描画装置１では、基板９上にエッチングにより形成される予定のパターンの設計データが、データ補正部２１に入力され、設計データ記憶部２１１に記憶されることにより準備される（ステップＳ１７）。

図１０は、設計データが示す設計パターン８３を示す図である。図１０では、設計パターン８３が描画される予定の略矩形の基板９の外形を太い二点鎖線にて示している。設計パターン８３は、マトリクス状に配置された（すなわち、多面付けされた）複数のピースパターン８４を備える。複数のピースパターン８４はそれぞれ、設計パターン８３を構成するパターン要素であり、設計パターン８３は、複数のパターン要素の集合であるパターン要素群である。図１０では、ピースパターン８４を矩形にて示す。

図１０にて各ピースパターン８４を示す矩形は、当該ピースパターン８４に含まれる複数の図形要素全体を囲むおよそ最小の矩形である。図１０の例では、二点鎖線にて示す基板９の直交する２つの辺に対応する２方向（図１０では、図５等と同様にｘ方向およびｙ方向として示している。）に沿って、多数のピースパターン８４が二次元に配列される。これらのピースパターン８４は、互いに同一なパターンである。

設計パターン８３は基板９上に描画される予定のパターンであるため、設計パターン８３においても複数の対象位置Ｐが設定されていると捉えることができる。同様に、基板９上には、各ピースパターン８４が描画される予定の位置（以下、単に「ピースパターン８４の位置」という。）が設定されていると捉えることができる。

分割データ補正部２１７では、設計パターン８３の設計データから、複数のピースパターン８４をそれぞれ示す複数の分割データ（データブロック）が抽出される。換言すれば、設計パターン８３の設計データが、複数のピースパターン８４をそれぞれ示す複数の分割データに分割される。また、各分割データが示すピースパターン８４の位置（例えば、ピースパターン８４の中央）に対して最寄りの対象位置Ｐが特定される。そして、当該対象位置Ｐのエッチング特性、すなわち、当該対象位置Ｐが属する決定特性グループの代表エッチング特性に基づいて、当該分割データが補正されることにより、各ピースパターン８４を示す補正済み分割データが求められる（ステップＳ１８）。なお、図９では、各対象位置Ｐを最寄りの対象位置とする領域を当該対象位置Ｐを中心とする二点鎖線の矩形Ａ１にて示しており、図１０においても同様である。

分割データの補正では、基板９上の各ピースパターン８４の位置において、エッチング特性が示すエッチング量に従った過剰な（すなわち、所望量を超える）エッチングが行われることが考慮される。すなわち、各ピースパターン８４の位置のエッチング特性におよそ等価な決定特性グループの代表エッチング特性を参照して、エッチング後の基板９上のパターンにおける各図形要素が所望の線幅や大きさにて形成されるように、各分割データの図形要素の線幅を太らせたり、図形要素を大きくする補正が行われる。

ここで、各ピースパターン８４が描画される基板９上の領域（ピース）を分割領域と呼ぶと、ステップＳ１８では、分割データ補正部２１７により、まず、設計パターン８３の設計データが、基板９上に設定された複数の分割領域にそれぞれ対応する複数の分割データに分割される。そして、各分割データが、当該分割データに対応する分割領域の最寄りの対象位置Ｐが属する一の決定特性グループを代表するエッチング特性（代表エッチング特性）に基づいて補正される。このようにして、各分割データに対するエッチング補正が行われることにより、補正済み分割データが取得される。

上述のように、図１０に示す例では、設計データの複数の分割データがそれぞれ示す分割パターン、すなわち、ピースパターン８４は同一である。したがって、各決定特性グループの代表エッチング特性を用いて取得される補正済み分割データを、当該決定特性グループに含まれる対象位置Ｐを最寄りの対象位置とする他の分割領域の分割データとして、そのまま利用することが可能である。これにより、分割データに対するエッチング補正の実行回数が少なくなり、複数の分割領域にそれぞれ対応する複数の補正済み分割データの取得（エッチング補正）が短時間にて完了する。図１０では、ピースパターン８４を示す矩形に付す平行斜線の幅を一致させることにより、同じ補正済み分割データが利用されるピースパターン８４を表現している。

分割データ補正部２１７では、上述の複数の補正済み分割データをまとめることにより、上記補正済みデータが生成される。当該補正済みデータは、データ補正部２１からデータ変換部２２へと送られる。データ変換部２２では、ベクトルデータである補正済みデータがラスタデータである描画データに変換される（ステップＳ１９）。

当該描画データは、データ変換部２２から露光装置３の描画コントローラ３１へと送られる。露光装置３では、データ処理装置２からの描画データに基づいて、描画コントローラ３１により光出射部３３の光変調部３３２および走査機構３５が制御されることにより、基板９に対する描画が行われる（ステップＳ２０）。描画が行われた基板９に対して、現像、エッチング等の様々な処理が行われることにより、それぞれがピースパターン８４を示す複数の独立した配線パターンが基板９上に形成される。

実際には、同じ設計パターン８３を描画対象とする複数の基板９に対して、同じ補正済みデータを利用して描画が順次行われる。また、設計パターンが変更される、すなわち、新たな設計パターンを描画対象とする際には、複数の決定特性グループの代表エッチング特性をそのまま利用しつつ、当該新たな設計パターンを用いてステップＳ１７，Ｓ１８が行われ、補正済みデータが生成される。そして、当該補正済みデータに基づいて、基板９に対する描画が行われる。

ここで、各対象位置Ｐを最寄りの対象位置とする分割領域（ピース）に対応する分割データを、当該対象位置Ｐの対象エッチング特性に基づいて補正する比較例の処理を想定する。複数の対象位置Ｐにおける複数の対象エッチング特性は、通常、互いに相違するため、比較例の処理では、全ての対象位置Ｐの個数分の補正済み分割データを取得する必要がある。１個の補正済み分割データの取得にはある程度の時間を要するため、全ての対象位置Ｐの個数分の補正済み分割データを取得すると、描画装置１による描画の効率的な実施が困難となる。また、テスト基板９ａにおける対象位置Ｐの個数を予め数個に限定する（測定点数を少なくする）ことも考えられるが、この場合、各対象位置Ｐを最寄りの対象位置とする範囲が広くなり、高精度なエッチング補正を行うことができなくなる。

これに対し、データ補正部２１の特性グループ取得部２１３では、互いに類似する対象エッチング特性に対応する対象位置Ｐを１つの特性グループに含めることにより、複数の対象位置Ｐが所定数の決定特性グループに分けられる。すなわち、複数の対象位置Ｐが、対象エッチング特性に基づいて（エッチングカーブの形状に基づいて）グループ分けされる。そして、分割データ補正部２１７により、設計データの各分割データが、当該分割データに対応する分割領域の最寄りの対象位置Ｐが属する一の決定特性グループを代表するエッチング特性に基づいて補正される。これにより、高精度なエッチング補正を効率よく行うことが実現される。また、当該データ補正部２１が設けられる描画装置１では、複数のピースパターン８４を、基板９上に高精度に、かつ、（エッチング補正の効率化により）短時間にて描画することができる。

また、特性グループ取得部２１３が、各特性グループのグループエッチング特性を取得するグループ特性取得部２１４と、各対象エッチング特性と各特性グループのグループエッチング特性との類似度評価値に基づいてグループ化処理を行うグループ化処理部２１５とを備える。そして、所定の条件を満たすまで、グループ特性取得部２１４によるグループエッチング特性の取得、および、グループ化処理部２１５によるグループ化処理が繰り返される。また、これらの処理の繰り返しにおいて、直前のグループ化処理により各特性グループに含められている対象位置Ｐの対象エッチング特性から、当該特性グループのグループエッチング特性が求められる。これにより、複数の対象位置Ｐを適切にグループ分けすることができる。

次に、図３の対象エッチング特性取得部２１８を利用した処理について説明する。対象エッチング特性取得部２１８を利用した処理は、図４中のステップＳ１１にて行われる処理である。本処理例の説明では、図５中の対象位置Ｐを「基準位置」と呼び、対象位置Ｐに対する対象エッチング特性を「基準エッチング特性」と呼ぶ。

図１１は、テスト基板９ａを示す平面図であり、テスト基板９ａ上の複数の特性取得用パターン９５の位置（基準位置）に符号Ｐ０を付している。また、図１１では、複数のピースパターン８４に対応する領域も二点鎖線の矩形にて示している。複数の基準位置Ｐ０に対する複数の基準エッチング特性は、上述の処理（対象エッチング特性を取得する処理）と同様にして取得される。

続いて、対象エッチング特性取得部２１８では、各ピースパターン８４の位置を対象位置として、複数の対象位置における複数の対象エッチング特性が、複数の基準位置Ｐ０における複数の基準エッチング特性に基づいて求められる（ステップＳ１１）。対象エッチング特性は、対象位置（各ピースパターン８４の位置）と複数の基準位置Ｐ０とのそれぞれの位置関係に基づいて、複数の基準位置Ｐ０に対応する複数の基準エッチング特性に重み付けを行った上で、重み付けが行われた複数の基準エッチング特性に基づいて求められる。また、複数の基準エッチング特性への重み付けは、例えば、各基準エッチング特性に対応する基準位置Ｐ０と対象位置との間の距離に基づく重み係数を当該基準エッチング特性に乗算することにより行われる。

詳細には、対象位置と複数の基準位置Ｐ０とを用いた共一次内挿法により、上記複数の基準エッチング特性のエッチングカーブへの重み付けを行いつつ対象エッチング特性のエッチングカーブが求められる。例えば、図１１中にて符号Ｐ１を付す対象位置に着目すると、当該対象位置Ｐ１と、当該対象位置Ｐ１を囲む４個の基準位置Ｐ０（最小の矩形を形成する４個の基準位置Ｐ０）のうちの（＋ｙ）側の２つの基準位置Ｐ０との間のｘ方向の距離に基づいて、（＋ｙ）側の２つの基準位置Ｐ０のエッチングカーブを線形補間することにより、第１の補間エッチングカーブが求められる。具体的には、上記２つの基準位置Ｐ０のうち一方の基準位置Ｐ０と対象位置Ｐ１との間のｘ方向の距離をｄ１とし、他方の基準位置Ｐ０と対象位置Ｐ１との間のｘ方向の距離をｄ２とすると、（ｄ２／（ｄ１＋ｄ２））が重み係数として当該一方の基準位置Ｐ０のエッチングカーブ（のエッチング量）に乗算される。また、（ｄ１／（ｄ１＋ｄ２））が重み係数として当該他方の基準位置Ｐ０のエッチングカーブに乗算される。そして、２つのエッチングカーブに対する乗算結果を加算することにより、第１の補間エッチングカーブが求められる。

同様に、上記対象位置Ｐ１と、上記４個の基準位置Ｐ０のうちの（−ｙ）側の２つの基準位置Ｐ０との間のｘ方向の距離に基づいて、（−ｙ）側の２つの基準位置Ｐ０のエッチングカーブを線形補間することにより、第２の補間エッチングカーブが求められる。具体的には、上記２つの基準位置Ｐ０のうち一方の基準位置Ｐ０と対象位置Ｐ１との間のｘ方向の距離をｄ３とし、他方の基準位置Ｐ０と対象位置Ｐ１との間のｘ方向の距離をｄ４とすると、（ｄ４／（ｄ３＋ｄ４））が重み係数として当該一方の基準位置Ｐ０のエッチングカーブに乗算される。また、（ｄ３／（ｄ３＋ｄ４））が重み係数として当該他方の基準位置Ｐ０のエッチングカーブに乗算される。そして、２つのエッチングカーブに対する乗算結果を加算することにより、第２の補間エッチングカーブが求められる。

その後、対象位置Ｐ１と、上記４個の基準位置Ｐ０のうちの（−ｘ）側または（＋ｘ）側の２つの基準位置Ｐ０との間のｙ方向の距離に基づいて、第１の補間エッチングカーブおよび第２の補間エッチングカーブを線形補間することにより、エッチングカーブが取得される。具体的には、上記２つの基準位置Ｐ０のうち（＋ｙ）側の基準位置Ｐ０と対象位置Ｐ１との間のｙ方向の距離をｄ５とし、（−ｙ）の基準位置Ｐ０と対象位置Ｐ１との間のｙ方向の距離をｄ６とすると、（ｄ６／（ｄ５＋ｄ６））が重み係数として第１の補間エッチングカーブに乗算される。また、（ｄ５／（ｄ５＋ｄ６））が重み係数として第２の補間エッチングカーブに乗算される。そして、２つの補間エッチングカーブに対する乗算結果を加算することにより（すなわち、上記重み付けが行われた複数のエッチングカーブに基づいて）、エッチングカーブが求められる。

対象エッチング特性取得部２１８では、基準エッチング特性に含まれる全てのエッチングカーブの種類について、上記と同様に、エッチングカーブを取得することにより、対象エッチング特性が求められる。上記処理は、全ての対象位置（全てのピースパターン８４の位置）に対して行われ、複数の対象位置に対する複数の対象エッチング特性が取得される。なお、基板９（テスト基板９ａ）の外縁近傍に配置され、周囲に４個の基準位置Ｐ０が配置されない対象位置における対象エッチング特性は、当該対象位置の近傍の１または数個の基準位置Ｐ０の基準エッチング特性を利用した演算により、または、最寄りの基準位置Ｐ０の基準エッチング特性として求められる。

複数の対象エッチング特性が取得されて準備されると、図４を参照して説明した上記処理と同様に、特性グループ取得部２１３が、互いに類似する対象エッチング特性に対応する対象位置を１つの特性グループに含めることにより、複数の対象位置が所定数の決定特性グループに分けられる（ステップＳ１２〜Ｓ１６）。そして、分割データ補正部２１７により、設計データの各分割データが、当該分割データに対応する分割領域の最寄りの対象位置、すなわち、当該分割領域の位置を示す対象位置が属する決定特性グループの代表エッチング特性に基づいて補正され（ステップＳ１７〜Ｓ１８）、補正済みデータに基づく描画データを用いて、基板９に対する描画が行われる（ステップＳ１９，Ｓ２０）。

以上のように、対象エッチング特性取得部２１８による処理では、基板９上の複数の基準位置のそれぞれに対して基準エッチング特性が予め取得される。そして、複数の対象位置のそれぞれについて、各対象位置と複数の基準位置との位置関係に基づいて、複数の基準位置における複数の基準エッチング特性に重み付けを行った上で、重み付けが行われた複数の基準エッチング特性に基づいて当該対象位置の対象エッチング特性が求められる。これにより、基板９上に多数の対象位置が設定される場合であっても、基板９上の位置の違いによるエッチング特性の差異を考慮しつつ、各対象位置の適切な対象エッチング特性を容易に取得することができる。仮に、各分割領域に対応する分割データを当該分割領域の対象エッチング特性に基づいて補正する場合には、多数の補正済み分割データを求める必要があるが、本処理例では、多数の対象位置が、対象エッチング特性に基づいてグループ分けされることにより、上記の場合に比べて、エッチング補正を極めて効率よく行うことができる。なお、各対象位置の対象エッチング特性は、上述の共一次内挿法以外の様々な方法により求められてよい。

上記処理例では、描画装置１による描画において許容可能な時間内に設計データの補正が完了するように、図４中のステップＳ１２において設定グループ数が操作者により入力されるが、設定グループ数は他の手法により決定されてもよい。次に、図３のグループ数決定部２１９を利用して設定グループ数を決定する処理について説明する。

設定グループ数を決定する際には、グループ数決定部２１９の制御により、一のグループ数を仮の設定グループ数（対象位置の総数よりも小さい数であり、以下、単に「仮グループ数」という。）として、上記ステップＳ１３〜Ｓ１５と同様の処理が行われる。また、グループ分けされた当該仮グループ数の特性グループ（決定特性グループ）のそれぞれに対して代表エッチング特性が求められる。そして、各特性グループの代表エッチング特性と、当該特性グループに属する全ての対象位置の対象エッチング特性との相違度を示す値（ここでは、両者の相違度が高いほど大きい値である。）が求められる。

具体的には、エッチングカーブの各種類に関して、各特性グループの代表エッチング特性のエッチングカーブと、当該特性グループに属する各対象位置における対象エッチング特性のエッチングカーブとの間のエッチング量の差（絶対値）が、予め定められた複数のギャップ幅のそれぞれにおいて求められる。当該複数のギャップ幅における当該差の和が、これらの２つのエッチングカーブの間の距離として求められ、エッチングカーブの全ての種類における当該距離の和が、上記代表エッチング特性と上記対象エッチング特性との間の特性間距離として求められる。さらに、当該特性グループに属する全ての対象位置における特性間距離の和が、当該特性グループの代表エッチング特性と、当該特性グループに属する全ての対象位置の対象エッチング特性との相違度を示す値として取得される。そして、当該相違度を示す値の全ての特性グループにおける和が判定評価値として求められる。

グループ数決定部２１９では、複数の仮グループ数のそれぞれに対して、判定評価値が求められる。そして、判定評価値が所定の閾値以下となる、すなわち、判定評価値がある程度収束する最小の仮グループ数が、設定グループ数として決定される。グループ数決定部２１９による上記処理では、設定グループ数を決定する図４のステップＳ１２の処理が、ステップＳ１３〜Ｓ１５の処理を含んでおり、複数の仮グループ数を昇順で変更する場合、設定グループ数の決定と同時に、複数の対象位置の当該設定グループ数の特性グループ（決定特性グループ）へのグループ分けが完了する。

以上のように、グループ数決定部２１９では、複数の仮グループ数のそれぞれに関して、特性グループ取得部２１３に対象位置のグループ分けを行わせることにより、各特性グループを代表するエッチング特性と、当該特性グループに属する全ての対象位置の対象エッチング特性との相違度を示す値の全ての特性グループにおける和が判定評価値として求められる。そして、判定評価値が所定の閾値以下となる最小の仮グループ数が、設定グループ数として決定される。これにより、好ましいグループ数を容易に決定することが実現される。

上記処理例では、対象位置の決定特性グループへのグループ分けが完了した後に、代表エッチング特性が決定されるが、代表エッチング特性が予め決定されていてもよい。例えば、上記処理例により決定された各決定特性グループに含まれる対象位置を、一定期間毎のキャリブレーション等として、所定のタイミングにて更新する際に、図４に準じた処理が行われる。

具体的には、上記実施の形態と同様に、テスト基板９ａ上にテストパターン９３を描画することにより、複数の対象位置の対象エッチング特性が取得される（ステップＳ１１）。続いて、既に取得されている決定特性グループ（以下、「更新前の決定特性グループ」という。）のグループ数を設定グループ数として（ステップＳ１２）、ステップＳ１３，Ｓ１４が行われる。このとき、ステップＳ１３では、更新前の各決定特性グループの代表エッチング特性が、一の特性グループに関連付けられて、グループエッチング特性として利用される。また、ステップＳ１３，Ｓ１４は繰り返されることなく（すなわち、ステップＳ１５が省略され）、ステップＳ１４の一度のグループ化処理により取得される特性グループが、更新後の決定特性グループとして扱われる。

ステップＳ１６では、更新前の決定特性グループの代表エッチング特性が、更新後の決定特性グループにおける代表エッチング特性としてそのまま利用される。また、本処理例においても、設計データの複数の分割データがそれぞれ示す複数のピースパターン８４（分割パターン）は同一である。さらに、更新前の決定特性グループの代表エッチング特性に基づく補正済み分割データ（当該代表エッチング特性を用いて取得された補正済み分割データ）は既に存在している。したがって、ステップＳ１７，Ｓ１８では、更新後の各決定特性グループに含まれる対象位置を最寄りの対象位置とする分割領域に対して、当該更新後の決定特性グループに対応する更新前の決定特性グループの代表エッチング特性に基づく補正済み分割データがそのまま利用される。これにより、複数の分割領域にそれぞれ対応する複数の補正済み分割データの取得（エッチング補正）を極めて短時間に完了することが可能となる。複数の補正済み分割データをまとめた新たな補正済みデータは、描画データに変換され、基板９に対する描画に利用される（ステップＳ１９，Ｓ２０）。

また、複数の描画装置１において同じ設計パターンを基板９上に描画する場合に、所定の複数のエッチング特性に基づいて複数の補正済み分割データを取得しておき、当該複数のエッチング特性のそれぞれを更新前の決定特性グループの代表エッチング特性として扱って、各描画装置１において図４に準じた上記処理が行われてもよい。この場合、複数の描画装置１におけるエッチング特性の分布の相違を考慮しつつ、エッチング補正を極めて効率よく行うことができる。

さらに、複数のピースパターンが配列された設計パターンに、複数の特性取得用パターンが含められてもよい。この場合、描画およびエッチングにより形成された基板９上の複数の測定パターンに基づいて複数の対象エッチング特性が取得され、対象位置の決定特性グループへのグループ化処理、決定特性グループの代表エッチング特性の取得、および、当該代表エッチング特性を利用した補正済みデータの取得が行われる。また、当該補正済みデータに基づいて基板９上にパターンが形成される毎に、当該基板９上の複数の測定パターンを測定して、複数の対象位置の対象エッチング特性が取得される。そして、上記決定特性グループの代表エッチング特性をグループエッチング特性としてグループ化処理を行い、各特性グループに含まれる対象位置が、当該特性グループに対応する決定特性グループ（更新前の決定特性グループ）と相違する場合に、当該特性グループを更新後の決定特性グループとして、新たな補正済みデータが生成される。これにより、各種条件の変化に起因するエッチング特性の分布の変動が生じた場合に、好ましい補正済みデータを迅速に取得することができる（後述の検査装置１ａにおいて同様）。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る検査装置について説明する。図１２は、検査装置１ａの機能を示すブロック図である。検査装置１ａは、設計パターンの描画後のエッチングにより基板９上に形成されたパターンを検査する装置である。検査装置１ａでは、基板９上のパターンと、後述するエッチング補正された設計データとの比較が行われる。検査装置１ａは、図２に示すデータ処理装置２と同様に、一般的なコンピュータシステムの構成となっている。

検査装置１ａは、データ補正部２１ａと、実画像記憶部２５と、欠陥検出部２６とを備える。データ補正部２１ａは、図３に示すデータ補正部２１と同様に、設計データ記憶部２１１と、エッチング特性記憶部２１２と、特性グループ取得部２１３と、分割データ補正部２１７とを備える。実画像記憶部２５は、基板９上に形成されたパターンの画像データである検査画像データを記憶する。欠陥検出部２６は、基板９上に形成された当該パターンの欠陥を検出する。検査装置１ａにおいても、図３の対象エッチング特性取得部２１８およびグループ数決定部２１９が設けられてもよい。

次に、図１３を参照しつつ、検査装置１ａによる検査の流れについて説明する。検査装置１ａによる検査では、図４のステップＳ１１〜Ｓ１８と同様の処理が行われる。具体的には、テスト基板９ａ上に形成される測定パターンに基づいて、複数の対象位置の対象エッチング特性が取得されて、エッチング特性記憶部２１２にて準備される（ステップＳ１１）。続いて、設定グループ数が決定される（ステップＳ１２）。特性グループ取得部２１３では、ステップＳ１３〜Ｓ１５の処理が行われる。すなわち、所定の終了条件を満たすまで、各特性グループのグループエッチング特性の取得、および、各対象位置の対象エッチング特性と各特性グループのグループエッチング特性との間の類似度評価値に基づくグループ化処理が繰り返され、決定特性グループが決定される。また、決定特性グループの代表エッチング特性が決定される（ステップＳ１６）。

続いて、設計パターン８３の設計データが設計データ記憶部２１１にて記憶されて準備される（ステップＳ１７）。分割データ補正部２１７では、設計パターン８３の設計データから、複数のピースパターン８４（図１０参照）をそれぞれ示す複数の分割データが抽出される。換言すると、設計パターン８３の設計データが、複数の分割領域にそれぞれ対応する複数の分割データに分割される。そして、各分割データに対応する分割領域の最寄りの対象位置が属する一の決定特性グループを代表するエッチング特性に基づいて、当該分割データが分割データ補正部２１７により補正され（すなわち、エッチング補正され）、各ピースパターン８４の補正済み分割データが求められる（ステップＳ１８）。

ここで、検査装置１ａにおけるエッチング補正の内容は、描画装置１におけるエッチング補正と相違する。具体的には、基板９の各ピースパターン８４の位置において、エッチング特性が示すエッチング量に従った過剰なエッチングが、実際のエッチングの際に行われることが考慮される。すなわち、各ピースパターン８４に含まれる図形要素が、実際のエッチング後の線幅や大きさになるように、各分割データの図形要素の線幅を細くしたり、図形要素を小さくする補正が行われる。換言すれば、描画装置１における上述のステップＳ１８において各分割データに対して行われる補正と反対の補正が、各分割データに対して行われる。

分割データ補正部２１７では、複数のピースパターン８４に対応する複数の補正済み分割データをまとめることにより、補正された設計パターン８３の設計データである補正済みデータが生成される。当該補正済みデータは、データ補正部２１から欠陥検出部２６へと送られる。

続いて、基板９上のエッチングパターンの画像データが取得され、当該画像データが検査画像データとして実画像記憶部２５に記憶されて準備される（ステップＳ２１）。ここで、基板９上のエッチングパターンは、補正前の設計パターン８３の設計データに基づいて基板９上のレジスト膜に描画されたパターンを現像してレジストパターンを形成し、当該レジストパターンを利用してエッチングを施すことにより、基板９上に形成されるパターンである。ステップＳ２１は、ステップＳ１１〜Ｓ１８と並行して行われてもよく、ステップＳ１１〜Ｓ１８よりも前に行われてもよい。当該検査画像データは、検査装置１ａ以外の装置において取得されてもよく、検査装置１ａにおいて取得されてもよい。検査装置１ａにおいて検査画像データの取得が行われる場合、検査装置１ａには、検査画像データを取得する撮像部が設けられる。なお、上記ステップＳ１１において、測定パターン９６の画像が検査装置１ａにおいて取得される場合、検査画像データの取得も検査装置１ａにおいて行われることが好ましい。

検査画像データは、実画像記憶部２５から欠陥検出部２６へと送られる。欠陥検出部２６では、当該検査画像データと、データ補正部２１ａから送られた補正済みデータ（すなわち、データ補正部２１ａによりエッチング補正された設計データ）とが比較されることにより、基板９上に形成されたエッチングパターンの欠陥が検出される（ステップＳ２２）。上述のように、当該補正済みデータでは、各ピースパターン８４の図形要素が実際のエッチング後の線幅や大きさになるように補正が行われているため、欠陥検出部２６では、検査画像データと補正済みデータとの差異が、基板９上のエッチングパターンの欠陥として検出される。

以上に説明したように、データ補正部２１ａでは、互いに類似する対象エッチング特性に対応する対象位置を１つの特性グループに含めることにより、複数の対象位置が所定数の決定特性グループに分けられる。そして、分割データ補正部２１７により、設計データの各分割データが、当該分割データに対応する分割領域の最寄りの対象位置が属する一の決定特性グループを代表するエッチング特性に基づいて補正される。これにより、高精度なエッチング補正を効率よく行うことが可能となる。また、検査装置１ａでは、仮に、検査画像データとエッチング補正されていない設計データとを比較する場合に検出される虚報（過剰なエッチングに起因する偽欠陥の検出）を抑制して、基板９上のエッチングパターンの検査を高精度に行うことができる。さらに、エッチング補正の効率化により、パターンの検査を短時間にて行うことができる。

上記描画装置１および検査装置１ａでは、様々な変更が可能である。

図４および図１３における処理の順序は適宜変更されてよい。例えば、ステップＳ１７と、ステップＳ１１〜Ｓ１６とが並行して行われてもよく、ステップＳ１７がステップＳ１１〜Ｓ１６よりも先に行われてもよい。

設計パターン８３における複数のピースパターン８４（基板９上における複数のピース）の配置および数は、図１０に示すものには限定されず、適宜変更されてよい。テスト基板９ａ上における複数の特性取得用パターン９５の配置および数も、図５に示すものには限定されず、適宜変更されてよい。特性取得用パターン９５は、必ずしも、一定のピッチにて配列される必要はない。例えば、基板９上においてピースの歩留まりが高い領域には特性取得用パターン９５が粗く配置され、ピースの歩留まりが低い領域には特性取得用パターン９５が密に配置されてよい。

設計パターン８３において、互いに同一である一の種類の複数のピースパターン８４と、互いに同一である他の一の種類の複数のピースパターン８４とが含まれていてもよい。この場合も、同一の複数のピースパターン８４において、最寄りの対象位置が同じ特性グループに属するピースパターン８４に対して、同じ補正済み分割データを利用することができ、高精度なエッチング補正を効率よく行うことが可能となる。

分割データ補正部２１７では、一の決定特性グループに含まれる対象位置を最寄りの対象位置とする２以上のピースの領域のうち１つのピースの領域のみに補正済みのピースパターンが配置され、他のピースの領域が、当該１つのピースの領域に配置されたものと同様のピースパターンが配置される旨の情報のみを有していてもよい。この場合、データ変換部２２における補正済みデータの変換の際に、上記１つのピースの領域に配置される補正済みのピースパターンのラスタデータと同様のラスタデータが、当該他のピースの領域に配置される。

描画装置１は、基板９以外の様々な対象物上へのパターンの描画に利用されてよい。検査装置１ａも、基板９以外の様々な対象物上にエッチングにより形成されたパターンの検査に利用されてよい。データ補正部２１，２１ａは、描画装置１および検査装置１ａから独立したデータ補正装置として利用されてよい。当該データ補正装置は、基板９以外の様々な対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データの補正に利用されてよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１ 描画装置
１ａ 検査装置
２ データ処理装置
９ 基板
９ａ テスト基板
２１，２１ａ データ補正部
２５ 実画像記憶部
２６ 欠陥検出部
３５ 走査機構
８０ プログラム
８３ 設計パターン
８４ ピースパターン
２１１ 設計データ記憶部
２１２ エッチング特性記憶部
２１３ 特性グループ取得部
２１４ グループ特性取得部
２１５ グループ化処理部
２１６ 繰返制御部
２１７ 分割データ補正部
２１８ 対象エッチング特性取得部
２１９ グループ数決定部
３３１ 光源
３３２ 光変調部
Ｅ１，Ｅ２ エッチングカーブ
Ｐ，Ｐ１ 対象位置
Ｐ０ 基準位置
Ｓ１１〜Ｓ２２ ステップ

Claims (17)

1. 対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを補正するデータ補正装置であって、
   対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを記憶する設計データ記憶部と、
   前記パターンに含まれる図形要素間のギャップ幅と、前記対象物上の前記図形要素が過剰にエッチングされる量であるエッチング量との関係をエッチング特性とし、前記対象物上の複数の対象位置のそれぞれに対するエッチング特性を対象エッチング特性として、前記複数の対象位置に対する複数の対象エッチング特性を記憶するエッチング特性記憶部と、
   互いに類似する対象エッチング特性に対応する対象位置を１つの特性グループに含めることにより、前記複数の対象位置を、前記複数の対象位置よりも少ない所定数の特性グループに分ける特性グループ取得部と、
   前記設計データを、前記対象物上に設定された複数の分割領域に対応する複数の分割データに分割し、各分割データを、前記各分割データに対応する分割領域の最寄りの対象位置が属する一の特性グループを代表するエッチング特性に基づいて補正する分割データ補正部と、
   を備えることを特徴とするデータ補正装置。
2. 請求項１に記載のデータ補正装置であって、
   前記特性グループ取得部が、
   各特性グループに関連付けられたエッチング特性をグループエッチング特性として取得するグループ特性取得部と、
   各対象エッチング特性と前記各特性グループの前記グループエッチング特性との類似度を示す値に基づいて、前記各対象エッチング特性に対応する対象位置を前記所定数の特性グループのいずれかに含めるグループ化処理を行うグループ化処理部と、
   を備えることを特徴とするデータ補正装置。
3. 請求項２に記載のデータ補正装置であって、
   前記特性グループ取得部が、所定の条件を満たすまで、前記グループ特性取得部による前記グループエッチング特性の取得、および、前記グループ化処理部による前記グループ化処理を繰り返させる繰返制御部をさらに備え、
   前記グループエッチング特性の取得が繰り返される際に、前記グループ特性取得部が、直前の前記グループ化処理により前記各特性グループに含められている対象位置の対象エッチング特性から、前記各特性グループの前記グループエッチング特性を求めることを特徴とするデータ補正装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のデータ補正装置であって、
   前記設計データの前記複数の分割データがそれぞれ示す分割パターンが同一であることを特徴とするデータ補正装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載のデータ補正装置であって、
   前記対象物上の複数の基準位置のそれぞれに対して基準エッチング特性が予め取得されており、前記複数の対象位置のそれぞれについて、各対象位置と前記複数の基準位置との位置関係に基づいて、前記複数の基準位置における複数の基準エッチング特性に重み付けを行った上で、重み付けが行われた前記複数の基準エッチング特性に基づいて前記各対象位置の前記対象エッチング特性を求める対象エッチング特性取得部をさらに備えることを特徴とするデータ補正装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載のデータ補正装置であって、
   複数の仮グループ数のそれぞれに関して、前記特性グループ取得部にグループ分けを行わせ、各特性グループを代表するエッチング特性と、前記各特性グループに属する全ての対象位置の対象エッチング特性との相違度を示す値の全ての特性グループにおける和を評価値として求め、前記評価値が所定の閾値以下となる最小の仮グループ数を、前記所定数として決定するグループ数決定部をさらに備えることを特徴とするデータ補正装置。
7. 対象物上にパターンを描画する描画装置であって、
   請求項１ないし６のいずれかに記載のデータ補正装置と、
   光源と、
   前記データ補正装置により補正された設計データに基づいて前記光源からの光を変調する光変調部と、
   前記光変調部により変調された光を対象物上にて走査する走査機構と、
   を備えることを特徴とする描画装置。
8. 対象物上にエッチングにより形成されたパターンを検査する検査装置であって、
   請求項１ないし６のいずれかに記載のデータ補正装置と、
   対象物上にエッチングにより形成されたパターンの画像データである検査画像データを記憶する実画像記憶部と、
   前記データ補正装置により実際のエッチング後の線幅や大きさに合わせて補正された設計データと前記検査画像データとを比較することにより、前記対象物上に形成された前記パターンの欠陥を検出する欠陥検出部と、
   を備えることを特徴とする検査装置。
9. 対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを補正するデータ補正方法であって、
   ａ）対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを準備する工程と、
   ｂ）前記パターンに含まれる図形要素間のギャップ幅と、前記対象物上の前記図形要素が過剰にエッチングされる量であるエッチング量との関係をエッチング特性とし、前記対象物上の複数の対象位置のそれぞれに対するエッチング特性を対象エッチング特性として、前記複数の対象位置に対する複数の対象エッチング特性を準備する工程と、
   ｃ）互いに類似する対象エッチング特性に対応する対象位置を１つの特性グループに含めることにより、前記複数の対象位置を、前記複数の対象位置よりも少ない所定数の特性グループに分ける工程と、
   ｄ）前記設計データを、前記対象物上に設定された複数の分割領域に対応する複数の分割データに分割し、各分割データを、前記各分割データに対応する分割領域の最寄りの対象位置が属する一の特性グループを代表するエッチング特性に基づいて補正する工程と、
   を備えることを特徴とするデータ補正方法。
10. 請求項９に記載のデータ補正方法であって、
    前記ｃ）工程が、
    ｃ１）各特性グループに関連付けられたエッチング特性をグループエッチング特性として取得する工程と、
    ｃ２）各対象エッチング特性と前記各特性グループの前記グループエッチング特性との類似度を示す値に基づいて、前記各対象エッチング特性に対応する対象位置を前記所定数の特性グループのいずれかに含めるグループ化処理を行う工程と、
    を備えることを特徴とするデータ補正方法。
11. 請求項１０に記載のデータ補正方法であって、
    前記ｃ）工程が、所定の条件を満たすまで、前記ｃ１）工程による前記グループエッチング特性の取得、および、前記ｃ２）工程による前記グループ化処理を繰り返す工程をさらに備え、
    前記グループエッチング特性の取得が繰り返される際に、前記ｃ１）工程において、直前の前記グループ化処理により前記各特性グループに含められている対象位置の対象エッチング特性から、前記各特性グループの前記グループエッチング特性が求められることを特徴とするデータ補正方法。
12. 請求項９ないし１１のいずれかに記載のデータ補正方法であって、
    前記ａ）工程において、前記複数の分割データがそれぞれ示す分割パターンが同一である前記設計データが準備されることを特徴とするデータ補正方法。
13. 請求項９ないし１２のいずれかに記載のデータ補正方法であって、
    前記対象物上の複数の基準位置のそれぞれに対して基準エッチング特性が予め取得されており、
    前記ｂ）工程において、前記複数の対象位置のそれぞれについて、各対象位置と前記複数の基準位置との位置関係に基づいて、前記複数の基準位置における複数の基準エッチング特性に重み付けを行った上で、重み付けが行われた前記複数の基準エッチング特性に基づいて前記各対象位置の前記対象エッチング特性が求められることを特徴とするデータ補正方法。
14. 請求項９ないし１３のいずれかに記載のデータ補正方法であって、
    複数の仮グループ数のそれぞれに関して、前記ｃ）工程を実行してグループ分けが行われ、各特性グループを代表するエッチング特性と、前記各特性グループに属する全ての対象位置の対象エッチング特性との相違度を示す値の全ての特性グループにおける和が評価値として求められ、前記評価値が所定の閾値以下となる最小の仮グループ数が、前記所定数として決定されることを特徴とするデータ補正方法。
15. 対象物上にパターンを描画する描画方法であって、
    請求項９ないし１４のいずれかに記載のデータ補正方法により設計データを補正する工程と、
    補正された前記設計データに基づいて変調された光を対象物上にて走査する工程と、
    を備えることを特徴とする描画方法。
16. 対象物上にエッチングにより形成されたパターンを検査する検査方法であって、
    請求項９ないし１４のいずれかに記載のデータ補正方法により設計データを補正する工程と、
    対象物上にエッチングにより形成されたパターンの画像データである検査画像データと、実際のエッチング後の線幅や大きさに合わせて補正された前記設計データとを比較することにより、前記対象物上に形成された前記パターンの欠陥を検出する工程と、
    を備えることを特徴とする検査方法。
17. 対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを補正するプログラムであって、前記プログラムのコンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
    ａ）対象物上にエッチングにより形成されるパターンの設計データを準備する工程と、
    ｂ）前記パターンに含まれる図形要素間のギャップ幅と、前記対象物上の前記図形要素が過剰にエッチングされる量であるエッチング量との関係をエッチング特性とし、前記対象物上の複数の対象位置のそれぞれに対するエッチング特性を対象エッチング特性として、前記複数の対象位置に対する複数の対象エッチング特性を準備する工程と、
    ｃ）互いに類似する対象エッチング特性に対応する対象位置を１つの特性グループに含めることにより、前記複数の対象位置を、前記複数の対象位置よりも少ない所定数の特性グループに分ける工程と、
    ｄ）前記設計データを、前記対象物上に設定された複数の分割領域に対応する複数の分割データに分割し、各分割データを、前記各分割データに対応する分割領域の最寄りの対象位置が属する一の特性グループを代表するエッチング特性に基づいて補正する工程と、
    を実行させることを特徴とするプログラム。

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