画像評価方法、描画条件選択方法、画像評価プログラム、描画条件選択プログラム
【課題】マスク上に描画されたマスクパターンをより高い精度でかつ容易に評価可能な画像評価方法及び画像評価プログラムを提供する。また、所望の図形を描画可能な描画条件を算出する描画条件選択方法及び描画条件選択プログラムを提供する。
【解決手段】画像評価方法及び画像評価プログラムは、基準図形と描画図形の面積が同一又は略同一であるか否かを判定し、両図形の輪郭線から算出された点列を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分との長さの比である基準図形長短比と描画図形長短比を用いて両図形の概形が類似であるか否かを判定し、基準図形及び描画図形の概形が類似であり、かつ、その面積が同一であると判定した場合に、基準図形及び描画図形が一致すると判定するものとした。
【解決手段】画像評価方法及び画像評価プログラムは、基準図形と描画図形の面積が同一又は略同一であるか否かを判定し、両図形の輪郭線から算出された点列を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分との長さの比である基準図形長短比と描画図形長短比を用いて両図形の概形が類似であるか否かを判定し、基準図形及び描画図形の概形が類似であり、かつ、その面積が同一であると判定した場合に、基準図形及び描画図形が一致すると判定するものとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像評価方法、描画条件選択方法、画像評価プログラム、描画条件選択プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、マスク上に電子線等で描画されマスクパターンのＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：走査型電子顕微鏡）画像を用いて、マスクパターンが所望の形状に作成されているか否かを評価するための各種評価方法が知られている。
例えば、測長の対象となるマスクパターンの図形が、所定の幅を有するライン状等の図形のように輪郭線に平行線部分を有する図形である場合には、その平行線部分のライン幅を測長することによって画像を評価することが可能である。このようなライン幅の測定の場合には、所定の間隔おきに数十〜数百箇所のライン幅を測定し、その平均値をとって評価するという方法がある。例えば、測長の対象となるマスクパターンの図形が、所定の幅を有するライン状等の図形のように輪郭線に平行線部分を有する図形である場合には、その平行線部分のライン幅を測長することによって画像を評価することが可能である。ＳＥＭ画像には、本来望ましくないノイズが多く載っていることが一般的であり、ひとつの断面に沿ったライン幅の測長結果だけでは、このノイズに左右されて不安定な値を示すので、信頼性が低い。上記のような平行線のライン幅の測定の場合には、所定の間隔おきに数十〜数百箇所のライン幅を測定し、その平均値をとって評価することによって、ノイズの影響を低減するという方法がある。
【０００３】
しかし、近年の高集積化に伴う配線等の微細化により、マスクパターンの図形形状はより微細化している。そのため、マスクパターンの角部の丸まりが大きくなり、その丸まった部分の影響が相対的に大きくなり、上記方法を適用可能な平行線部分が小さくなる。また、場合によっては、マスクパターンが略円形状となり、径の最長部分が１箇所しかなく、上記測定方法を適用できない場合がある。
さらに、素子や配線の微細化に伴い、光近接補正（ＯＰＣ）技術を用いて回路パターンを形成するようになったため、マスクパターンの角部の丸まりは、より大きくなっている。
【０００４】
また、マスクパターンとして所望の図形が描画されているか否かを評価する手法の１つとして、図形の面積や、長径と短径の比等を指標値とし、マスクパターンのＳＥＭ画像の評価対象の図形と設計データでの図形とを、この指標値を用いて比較して評価する評価方法がある（例えば、特許文献１）。
しかし、このような評価方法を用いた場合、マスクパターンの図形の形状が設計図形に比べて大幅に変形したとしても、面積や長径と短径の比等が一致しているときには、その違いが検出されることがなく、好ましい形状が描画されているとして評価されてしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５９３２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、マスク上に描画されたマスクパターンをより高い精度でかつ容易に評価可能な画像評価方法及び画像評価プログラムを提供することである。
また、本発明のもう１つの課題は、所望の図形を描画可能な描画条件を容易に選択する描画条件選択方法及び描画条件選択プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、フォトマスク（４０）上に描画された描画図形（１ｂ）と、前記描画図形の比較基準である基準図形（１ａ）とを比較する画像評価方法であって、前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線（２ａ）を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比（ＲＡ）とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶工程（Ｓ１１）と、前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の面積を算出する描画図形面積算出工程（Ｓ１２１〜Ｓ１２３）と、前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の輪郭線を主成分分析して第１主成分及び第２主成分を算出し、前記描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出工程（Ｓ１２４〜Ａ１２６）と、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出工程で算出した前記描画図形の面積とを比較して同一又は略同一であるか否かを判定する面積比較工程（Ｓ１３１）と、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程（Ｓ１３２）と、前記面積比較工程及び前記概形類似判定工程の結果に基づいて前記基準図形及び前記描画図形が一致するか否かを判定する図形判定工程（Ｓ１３）とを備え、前記図形判定工程は、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、及び、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定すること、を特徴とする画像評価方法である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像評価方法において、前記基準図形データ記憶工程（Ｓ１１）で記憶した前記基準図形（１ａ）の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出工程（Ｓ１２４〜Ｓ１２６）で算出した前記描画図形（１ｂ）の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かを判定する傾き判定工程（Ｓ１３４）を有し、前記図形判定工程（Ｓ１３）は、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合、かつ、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記傾き判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致すると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、前記傾き判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致しないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定すること、を特徴とする画像評価方法である。
請求項３の発明は、請求項２に記載の画像評価方法において、前記基準図形（１ａ）及び前記描画図形（１ｂ）が円形であるか否かを判定する傾き判定要否判定工程（Ｓ１３３）を有し、前記傾き判定要否判定工程で前記基準図形及び前記描画図形がいずれも円形ではないと判定された場合には前記傾き判定工程（Ｓ１３４）を行い、前記判定要否判定工程で前記基準図形及び前記描画図形のいずれかが円形であると判定された場合には前記傾き判定工程を行わないこと、を特徴とする画像評価方法である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、前記基準図形（１ａ）は、前記比較基準として、予めフォトマスク（４０）上に描画された描画図形を撮像した撮像データ上の図形であること、を特徴とする画像評価方法である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、前記基準図形（１ａ）は、前記比較基準として、設計データを用いてフォトマスク上に描画するシミュレーションによって得られた図形であること、を特徴とする画像評価方法である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、前記描画図形長短比算出工程（Ｓ１２４〜Ｓ１２６）は、前記描画図形（１ｂ）の輪郭線（２ｂ）を構成する点列（３ｂ）を算出する点列算出工程（Ｓ１２４）と、前記点列算出工程で算出された点列を主成分分析して共分散行列を算出し、この共分散行列を固有値分解して得られる互いに直交する前記描画図形の第１主成分及び第２主成分のそれぞれの固有値λ１，λ２（ただし、λ１≧λ２）を算出し、２つの前記固有値λ１，λ２の比λ１／λ２の平方根（λ１／λ２）１／２を前記描画図形長短比として算出する固有値比算出工程（Ｓ１２５，Ｓ１２６）と、を備えること、を特徴とする画像評価方法である。
【００１０】
請求項７の発明は、フォトマスク上に描画された描画図形（１ｂ）と、前記描画図形の比較基準である基準図形（１ｂ）とを比較する画像評価プログラムであって、コンピュータを、前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶手段と、前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の面積を算出する描画図形面積算出手段と、前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の輪郭線を主成分分析して第１主成分及び第２主成分を算出し、前記描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出手段と、前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出手段が算出した前記描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較手段と、前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定手段と、前記基準図形及び前記描画図形が一致するか否かを判定する図形判定手段として機能させ、前記図形判定手段を、前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、及び前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定するように機能させること、を特徴とする画像評価プログラムである。
【００１１】
請求項８の発明は、請求項７に記載の画像評価プログラムにおいて、前記コンピュータを、前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形（１ａ）の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記描画図形（１ｂ）の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かを判定する傾き判定手段として機能させ、前記図形判定手段を、前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致すると判定した場合、かつ、前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致しないと判定した場合、及び前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定するように機能させること、を特徴とする画像評価プログラムである。
請求項９の発明は、請求項８に記載の画像評価プログラムにおいて、前記コンピュータを、前記基準図形（１ａ）及び前記描画図形（１ｂ）がいずれも円形であるか否かを判定する傾き判定要否判定手段として機能させ、前記傾き判定要否判定手段を、前記基準図形及び前記描画図形がいずれも円形又は略円形ではないと判定した場合には、前記傾き判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似か否かを判定し、前記基準図形及び前記描画図形のいずれかが円形又は略円形であると判定した場合には、前記傾き判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かの判定を行わないように機能させること、を特徴とする画像評価プログラムである。
【００１２】
請求項１０の発明は、請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の画像評価プログラムにおいて、前記描画図形長短比算出手段を、前記描画図形の輪郭線を構成する点列を算出する点列算出手段と、前記点列算出手段が算出した点列を主成分分析して共分散行列を算出し、この共分散行列を固有値分解して得られる互いに直交する前記描画図形の第１主成分及び第２主成分のそれぞれの固有値λ１，λ２（ただし、λ１≧λ２）を算出し、２つの前記固有値λ１，λ２の比λ１／λ２の平方根（λ１／λ２）１／２を前記描画図形長短比として算出する固有値比算出手段として機能させること、を特徴とする画像評価プログラムである。
【００１３】
請求項１１の発明は、基準図形（１ａ）に等しい描画図形（１ｂ）をフォトマスク（４０）上に描画する場合の条件のうち、前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似であるかに影響する条件である概形類似条件と、前記基準図形との概形の類似を維持して前記描画図形の面積に影響する面積条件とを選択する描画条件選択方法であって、前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶工程（Ｓ４１）と、複数の前記概形類似条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の輪郭線を主成分分析してそれぞれの第１主成分及び第２主成分を算出し、前記複数の描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である前記複数の描画図形の描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出工程（Ｓ４２）と、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記複数の描画図形の描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記複数の描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程（Ｓ４３）と、前記描画図形長短比算出工程と前記概形類似判定工程により、複数の前記概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択する概形類似条件選択工程（Ｓ４４）と、前記概形類似条件選択工程で選択した前記概形類似条件を設定し、複数の前記面積条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の面積を算出する描画図形面積算出工程（Ｓ４５）と、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出工程で算出した前記複数の描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較工程（Ｓ４６）と、前記描画図形面積算出工程と前記面積比較工程とを行うことにより、最も前記描画図形の面積が前記基準図形の面積に近い条件を選択する面積条件選択工程（Ｓ４７）と、前記概形類似条件選択工程で選択した前記概形類似条件と、前記面積条件選択工程で選択した前記面積条件との組み合わせを最適条件として選択する描画条件選択工程（Ｓ４８）と、を備えること、を特徴とする描画条件選択方法である。
【００１４】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の描画条件選択方法において、前記概形類似条件として、後方散乱パラメータ量を選択すること、を特徴とする描画条件選択方法である。
請求項１３の発明は、請求項１１又は請求項１２に記載の描画条件選択方法において、前記面積条件として、ドーズ量を選択すること、を特徴とする描画条件選択方法である。
請求項１４の発明は、請求項１１から請求項１３までのいずれか１項に記載の描画条件選択方法において、前記概形類似条件選択工程は、前記概形類似判定工程の後に、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記複数の描画図形の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記複数の描画図形の傾きが一致するか否かを判定する傾き判定工程を行い、前記概形類似判定工程、及び前記傾き判定工程の結果に基づき、前記複数の概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択すること、を特徴とする描画条件選択方法である。
【００１５】
請求項１５の発明は、基準図形（１ａ）に等しい描画図形（１ｂ）をフォトマスク（４０）上に描画する場合の条件のうち、前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似であるかに影響する条件である概形類似条件と、前記基準図形との概形の類似を維持して前記描画図形の面積に影響する面積条件とを選択する描画条件選択プログラムであって、コンピュータを、前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータと記憶する基準図形データ記憶手段と、複数の前記概形類似条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の輪郭線を主成分分析してそれぞれの第１主成分及び第２主成分を算出し、前記複数の描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である前記複数の描画図形の描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出手段と、前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記複数の描画図形の描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記複数の描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定手段と、前記描画図形長短比算出手段と前記概形類似判定手段とを行うことにより、前記複数の概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択する概形類似条件選択手段と、前記概形類似条件選択手段が選択した前記概形類似条件を設定し、複数の前記面積条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の面積を算出する描画図形面積算出手段と、前記基準図形データ記憶手段で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出手段が出した前記複数の描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較手段と、前記描画図形面積算出手段と前記面積比較手段とを行うことにより、最も前記描画図形の面積が前記基準図形の面積に近い条件を選択する面積条件選択手段と、前記概形類似条件選択手段が選択した前記概形類似条件と、前記面積条件選択手段が選択した前記面積条件との組み合わせを最適条件として選択する描画条件選択手段として機能させること、を特徴とする描画条件選択プログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
本発明によれば、マスク上に描画されたマスクパターンをより高い精度でかつ容易に評価可能な画像評価方法及び画像評価プログラムを提供できる。
また、本発明によれば、所望の図形を描画可能な描画条件を算出する描画条件選択方法及び描画条件選択プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の画像評価システム１の構成を説明する図である。
【図２】描画図形の評価方法を説明する図である。
【図３】第１実施形態の描画図形の評価方法のフローチャートである。
【図４】基準図形及び描画図形の各種情報を記憶する工程を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態の図形判定工程のフローチャートである。
【図６】基準図形１ａ及び描画図形１ｂの例を示す図である。
【図７】基準図形１ａ及び描画図形１ｂの例を示す図である。
【図８】第２実施形態の図形判定工程のフローチャートである。
【図９】段付けデータ２００を説明する図である。
【図１０】第３実施形態の画像評価システム３を説明する図である。
【図１１】第３実施形態の描画条件選択方法のフローチャートである。
【図１２】描画条件（条件Ａ）で描画された基準図形（２０個）と概形類似条件が異なる各描画条件（Ｂ１−１，Ｂ２−１，Ｂ３−１）で描画された描画図形（各描画条件につき２０個）とを比較する図である。
【図１３】描画条件（条件Ａ）で描画された基準図形（２０個）と面積条件が異なる描画条件（Ｂ１−１，Ｂ１−２，Ｂ１−３）で描画された描画図形（各描画条件につき２０個）とを比較する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の画像評価システム１の構成を説明する図である。
本実施形態の画像評価システム１は、描画装置１０、撮像装置２０、評価装置３０等を備える。描画装置１０、撮像装置２０、評価装置３０は、互いにＬＡＮやインターネット等の通信網を介して接続され、互いに情報を送受信可能である。この画像評価システム１は、評価の基準となる基準図形データの基準図形と、フォトマスク４０上に描画装置１０により描画されたマスクパターン５０を撮像したＳＥＭ画像データ（描画データ）の描画図形とを評価することができ、所望の形状が描画されているか否かを評価することができる。
【００２０】
描画装置１０は、フォトマスク４０上にマスクパターンを描画する電子線描画装置である。この描画装置１０は、入力された不図示の設計データに基づいて、マスクパターン５０を描画する。
撮像装置２０は、フォトマスク４０上に描画されたマスクパターン５０を撮像する走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）である。この撮像装置２０は、フォトマスク４０上の所定の位置のマスクパターン５０を撮像可能である。
【００２１】
評価装置３０は、撮像装置２０が撮像した画像（ＳＥＭ画像）と、基準となる図形（基準図形）との形状や大きさを比較して評価する装置である。この評価装置３０は、評価装置操作部３１、評価装置表示部３２、評価装置送受信部３３、評価装置記憶部３４、評価装置制御部３５等を備えている。
なお、本発明において、コンピュータとは、記憶装置、制御装置等を備えた情報処理装置をいう。評価装置３０は、評価装置記憶部３４及び評価装置制御部３５を備えた情報処理装置であり、本発明のコンピュータの概念に含まれる。
【００２２】
評価装置操作部３１は、ユーザが評価装置３０を操作するためのキーボードやマウス等の操作装置、入力装置である。
評価装置表示部３２は、ＳＥＭ画像（描画図形）や、基準図形と描画図形との比較結果を表示するモニタである。
評価装置送受信部３３は、描画装置１０、撮像装置２０等との間で情報を送受信する部分であり、例えば、描画装置１０に入力された設計データや撮像装置２０が撮像したマスクパターンのＳＥＭ画像データを、通信網を介して受信して取得したり、評価結果等を適宜外部の装置に評価結果を出力したりする。
【００２３】
評価装置記憶部３４は、評価装置３０の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するためのハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置である。
評価装置記憶部３４は、評価プログラム３４ａ、基準図形情報記憶部３４ｂ、描画図形情報記憶部３４ｃを備えている。
評価プログラム３４ａは、基準図形画像データの基準図形の形状及び大きさと、描画図形画像データの描画図形の形状及び大きさとを比較するためのプログラムである。評価プログラム３４ａは、描画図形の評価に用いる各種数値等が記憶された評価テーブルを有している。
基準図形情報記憶部３４ｂは、描画図形を評価する基準となる基準図形の基準図形画像データ及び基準図形に関する情報を記憶する記憶領域である。
描画図形情報記憶部３４ｃは、撮像装置２０が撮像したマスクパターン５０の描画図形画像データ及び描画図形に関する情報を記憶する記憶領域である。
【００２４】
評価装置制御部３５は、評価装置３０を統括的に制御するための制御部であり、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）から構成される。評価装置制御部３５は、評価装置記憶部３４に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウエアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。
評価装置制御部３５は、画像処理部３６、図形判定部３７等を備える。
【００２５】
画像処理部３６は、基準図形及び描画図形の画像データ（フォトマスク４０上に描画されたマスクパターンのＳＥＭ画像データ等）について各種画像処理を行う部分である。
画像処理部３６は、輪郭線抽出部３６ａ、面積算出部３６ｂ、点列算出部３６ｃ、主成分分析部３６ｄ、長短比算出部３６ｅ、角度算出部３６ｆを備えている。
輪郭線抽出部３６ａは、基準図形及び描画図形の画像データを画像処理し、基準図形及び描画図形の輪郭線を抽出する部分である。
面積算出部３６ｂは、基準図形及び描画図形の輪郭線内の面積を所定の方法で算出する部分である。
点列算出部３６ｃは、輪郭線抽出部３６ａが抽出した基準図形及び描画図形の輪郭線を、ｘｙ座標上の点の集合（点列）として算出する部分である。
【００２６】
主成分分析部３６ｄは、点列算出部３６ｃが算出した基準図形及び描画図形の輪郭線を構成する点列を、主成分分析してその第１主成分及び第２主成分を算出する部分である。
長短比算出部３６ｅは、基準図形及び描画図形について、それぞれ、輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である長短比（基準図形長短比，描画図形長短比）を算出する部分である。
角度算出部３６ｆは、基準図形及び描画図形の第１主成分の固有ベクトルとｘ軸とがなす角度を算出する部分である。
【００２７】
図形判定部３７は、面積比較部３７ａ、概形類似判定部３７ｂ、傾き判定要否判定部３７ｃ、傾き判定部３７ｄとを備えている。図形判定部３７は、基準図形及び描画図形が一致するか否かを判定する部分である。
面積比較部３７ａは、面積算出部３６ｂが算出した基準図形の面積と描画図形の面積とを比較して、これらが同一（略同一であり、同一とみなせる場合も含む）であるか否かを判定する部分である。
【００２８】
概形類似判定部３７ｂは、長短比算出部３６ｅが算出した基準図形長短比と描画図形長短比との比に基づいて、基準図形及び描画図形の形状（概形）が類似であるか否かを判定する部分である。
傾き判定要否判定部３７ｃは、基準図形及び描画図形が円形（略円形であり、円形とみなせる場合も含む）であるか否かに基づいて、傾き判定部３７ｄによる傾き判定工程を行うか否かを判定する部分である。
傾き判定部３７ｄは、基準図形の第１主成分の軸の向きと、描画図形の第１主成分の軸の向きとを、角度算出部３６ｆの算出した角度を比較して、基準図形及び描画図形の傾きが一致するか否かを判定する部分である。
【００２９】
この図形判定部３７では、概形類似判定部３７ｂの概形類似判定の結果及び面積比較部３７ａの面積比較の結果に基づいて、基準図形及び描画図形が一致するか否かを判定する。なお、傾き判定工程を行った場合には、図形判定部３７は、概形類似判定部３７ｂの概形類似判定の結果及び面積比較部３７ａの面積比較の結果、傾き判定部３７ｄの傾き判定工程の結果に基づいて基準図形及び描画図形が一致するか否かを判定する。
【００３０】
評価装置３０は、以下に示すように、基準図形及び描画図形を比較し、描画図形の形状及び大きさを評価する。
図２は、描画図形の評価方法を説明する図である。
図３は、第１実施形態の描画図形の評価方法のフローチャートである。
図２（ａ），（ｂ）は、基準図形及び描画図形のぞれぞれの画像を示し、図２（ｃ），（ｄ）は、基準図形及び描画図形のぞれぞれの点列及び主成分軸等を示している。
基準図形画像データＤＡは、図形の評価の基準となる基準図形の画像データである。基準図形画像データＤＡとしては、予めフォトマスク４０上に描画され、その形状や大きさ等が良好であると評価されたマスクパターン５０のＳＥＭ画像データ等の撮像データを用いてもよいし、設計データ等を基に不図示のコンピュータ等のシミュレーションソフトにより描画のシミュレーションを行って得られたマスクパターンのシミュレーション画像データ等を用いてもよい。
描画図形画像データＤＢは、評価の対象となる描画図形の画像データである。描画図形画像データＤＢとしては、描画装置１０がフォトマスク４０上に設計データ等に基づいて描画したマスクパターン５０を撮像装置２０が撮像したＳＥＭ画像データ等である。
【００３１】
評価装置３０は、基準図形画像データＤＡの基準図形１ａと描画図形画像データＤＢの描画図形１ｂとが一致するか否かを判断する。この評価装置３０によって基準図形画像データＤＡの基準図形１ａと描画図形画像データＤＢの描画図形１ｂとが一致すると判断されるとき、描画装置１０は、フォトマスク上に好ましいマスクパターン５０を描画したと判断される。
以下、図３に示すＳ１０〜Ｓ１４に沿って、図２（ａ）の基準図形１ａを基準とし、図２（ｂ）の描画図形１ｂを評価する例を挙げて説明する。
ユーザは、まず、Ｓ１０において、評価装置操作部３１を操作して、評価装置３０の評価プログラム３４ａを起動させる。
【００３２】
（基準図形データ記憶工程）
Ｓ１１では、評価装置３０は、基準図形画像データＤＡを画像処理し、基準図形１ａに関する情報を記憶する基準図形データ記憶工程を行う。
図４は、基準図形及び描画図形の各種情報を記憶する工程を示すフローチャートである。
Ｓ１１１において、評価装置３０は、通信網を介して評価装置送受信部３３から基準図形画像データＤＡを受信する。
そして、画像処理部３６は、評価装置送受信部３３が受信した基準図形画像データＤＡの所定の領域から基準図形１ａを選択し、その基準図形１ａについて以下に示すような処理を行う。
まず、Ｓ１１２において、輪郭線抽出部３６ａは、基準図形画像データＤＡの基準図形１ａから、図２（ａ）に示すように、その輪郭線２ａを抽出する。輪郭線抽出部３６ａは、例えば、基準図形１ａのＳＥＭ画像の白帯部分の尾根となる線（輝度の最も高くなる部分を繋いだ線）を抽出し、この尾根線を輪郭線２ａとして抽出している。なお、この例に限らず、基準図形１ａの輪郭線２ａとして、基準図形１ａの画像の白帯部分の内側や外側の境界線を抽出してもよい。
このような輪郭線の抽出方法としては、例えば、特許第４４１７７６３号公報や、特開２００９−２０５２２４号公報に記載の方法等を適宜選択して用いることができる。
【００３３】
次に、Ｓ１１３において、面積算出部３６ｂは、基準図形１ａの輪郭線２ａの内の面積を算出する。
次に、Ｓ１１４において、点列算出部３６ｃは、基準図形１ａの輪郭線２ａから、この輪郭線２ａを構成するｘｙ座標上の点列３ａを算出する（図２（ｃ）参照）。
次に、Ｓ１１５において、主成分分析部３６ｄは、この点列３ａを主成分分析し、点列３ａの第１主成分及び第２主成分を算出する。具体的には、主成分分析部３６ｄは、点列３ａを主成分分析してこの点列３ａの共分散行列ＣＡを算出し、この共分散行列ＣＡを固有値分解して得られる第１主成分及び第２主成分のそれぞれの固有値λＡ１，λＡ２（ただし、λＡ１≧λＡ２）を算出する。この第１主成分及び第２主成分は、図２（ｃ）に示すようにその軸（第１主成分軸４１ａ，第２主成分軸４２ａ）の方向が互いに直交する。
【００３４】
次に、Ｓ１１６において、長短比算出部３６ｅは、主成分分析部３６ｄが点列３ａを主成分分析して得られた点列３ａの第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比ＲＡを算出する。即ち、長短比算出部３６ｅは、前述の２つの固有値λＡ１，λＡ２の比λＡ１／λＡ２の平方根（λＡ１／λＡ２）１／２を、基準図形長短比ＲＡとして算出する。この基準図形長短比ＲＡは、基準図形１ａの形状の「伸び（扁平の度合い）」を示すものである。なお、この「伸び」とは、図形として特定の方向への伸びであり、例えば、基準図形が円形の場合、比ＲＡ＝１となる。
【００３５】
また、Ｓ１１７において、角度算出部３６ｆは、主成分分析部３６ｄの主成分分析により得られた点列３ａの第１主成分の向きを算出する。即ち、点列３ａの第１主成分の固有ベクトルｖＡがｘ座標軸と成す角度θＡ（図２（ｃ）参照）を算出する。この角度θＡは、基準図形１ａの形状の「傾き」（即ち、上述の「伸び」の方向）を示すものである。
【００３６】
Ｓ１１８において、画像処理部３６の各処理によって得られた基準図形１ａの面積や、２つの固有値λＡ１，λＡ２、基準図形長短比ＲＡ、角度θＡ等の基準図形１ａの情報は、評価装置記憶部３４の基準図形情報記憶部３４ｂに記憶され、基準図形データ記憶工程を終了し、Ｓ１２へ進む。
【００３７】
なお、本実施形態では、評価装置３０の評価装置制御部３５が、基準図形画像データＤＡから、基準図形１ａの面積や２つの固有値λＡ１，λＡ２、基準図形長短比ＲＡ等を算出し、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶する例を挙げて説明したが、これに限らず、予め別のコンピュータ等によって基準図形１ａの面積や２つの固有値λＡ１，λＡ２、基準図形長短比ＲＡ、角度θＡ等を算出し、その情報が評価装置送受信部３３から入力され、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶される形態としてもよい。また、基準図形１ａに対する画像処理部３６の各種処理と後述する描画図形１ｂに対する画像処理部３６の各種処理とを同時に行ってもよい。
【００３８】
次に、Ｓ１２において、画像処理部３６が、撮像装置２０から転送された描画図形のＳＥＭ画像データを取得し、評価対象となる描画図形１ｂが含まれる領域を検出し、各種処理工程を行う。
描画図形の各種処理工程に関しても、前述の基準図形データ記憶工程と同様に、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、Ｓ１２１において、画像処理部３６が、撮像装置２０から転送された描画図形データを取得する。
（描画図形面積算出工程）
次に、Ｓ１２２において、輪郭線抽出部３６ａが、描画図形１ｂが含まれる領域を検出し、その輪郭線２ｂを抽出する。このとき、輪郭線抽出部３６ａは、前述の基準図形１ａの輪郭線２ａの抽出方法と同様に、例えば、描画図形１ｂの画像の白帯部分の尾根線（図２（ｂ）上に破線で示す）を輪郭線２ｂとして抽出する。
次に、Ｓ１２３において、面積算出部３６ｂが、輪郭線抽出部３６ａが抽出した描画図形１ｂの輪郭線２ｂ内の面積を算出する。この算出方法は、基準図形１ａの面積の算出方法と同じである。
【００３９】
（描画図形長短比算出工程）
次に、Ｓ１２４において、点列算出部３６ｃが、描画図形１ｂの輪郭線２ｂから、輪郭線２ｂを構成するｘｙ座標上の点列３ｂを算出する（図２（ｄ）参照）。
次に、Ｓ１２５において、主成分分析部３６ｄが、この点列３ｂを主成分分析し、点列３ｂの第１主成分及び第２主成分を算出する。
次に、Ｓ１２６において、長短比算出部３６ｅが、点列３ｂの第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である描画図形長短比ＲＢを算出する。具体的には、点列３ｂの共分散行列ＣＢを固有値分解して得られる第１の主成分及び第２の主成分のそれぞれの固有値λＢ１，λＢ２（ただし、λＢ１≧λＢ２）を算出し、固有値λＢ１，λＢ２の比λＢ１／λＢ２の平方根（λＢ１／λＢ２）１／２を、描画図形長短比ＲＢとして算出する。これらの第１主成分軸４１ｂ及び第２主成分軸４２ｂは、図２（ｄ）に示すように互いに直交する。この描画図形長短比ＲＢは、描画図形１ｂの形状の「伸び（扁平の度合い）」を示すものである。この「伸び」とは、図形として特定の方向への伸びであり、例えば、描画図形が円形の場合、比ＲＢ＝１となる。
【００４０】
また、Ｓ１２７において、角度算出部３６ｆは、点列３ｂの第１主成分の向きを算出する。即ち、点列３ｂの第１主成分の固有ベクトルｖＢがｘ軸と成す角度θＢを算出する。この角度θＢは、描画図形１ｂの形状の「傾き」（即ち、「伸び」の方向）を示すものである。
そして、Ｓ１２８において、画像処理部３６により算出された描画図形１ｂの面積、２つの固有値λＢ１，λＢ２、描画図形長短比ＲＢ、角度θＢ等の描画図形１ｂの情報は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶され、描画図形１ｂに関する画像処理工程を終了し、ＳＳ１３へ進む。
【００４１】
Ｓ１３は、基準図形及び描画図形が一致するか否かを、その面積や形状から判定する図形判定工程である。この図形判定工程は、面積比較工程、概形類似判定工程、傾き判定工程等を有している。
図５は、第１実施形態の図形判定工程のフローチャートである。
（面積比較工程）
まず、Ｓ１３１では、面積比較部３７ａが、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶された基準図形１ａの面積と、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶された描画図形１ｂの面積とを呼び出して比較し、これらが同一（略同一である場合を含む）であるか否かを判定する面積比較工程を行う。
面積比較部３７ａが、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの面積が同一（略同一である場合も含む）と判断した場合（Ｓ１３１：ＹＥＳ）は、この判定結果が評価装置記憶部３４の描画図形情報記憶部３４ｃに記憶され、Ｓ１３２へ進む。なお、基準図形１ａの面積及び描画図形１ｂの面積が略同一である場合とは、基準図形の面積と描画図形の面積の差が、予め評価プログラム３４ａの評価テーブル内に記憶された許容範囲内であり、同一とみなせる程度に差が小さい場合である。
また、面積比較部３７ａが、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの面積が同一（略同一である場合も含む）ではないと判断した場合（Ｓ１３２：ＮＯ）は、その判定結果が描画図形情報記憶部３４ｃに記憶され、Ｓ１３６へ進む。
【００４２】
（概形類似判定工程）
Ｓ１３２では、概形類似判定部３７ｂが、基準図形長短比ＲＡと描画図形長短比ＲＢとの比に基づいて、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程を行う。
具体的には、概形類似判定部３７ｂは、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶されている基準図形長短比ＲＡと、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶されている描画図形長短比ＲＢとを呼び出し、これらの比ＲＢ／ＲＡを算出し、この比ＲＢ／ＲＡを値ＳＡＢとする（ＲＢ／ＲＡ＝ＳＡＢ）。
予め、評価プログラム３４ａの評価テーブルには、値ＳＡＢ（即ち、基準図形長短比ＲＡ及び描画図形長短比ＲＢの比ＲＢ／ＲＡ）において、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの形状の概形（図形の伸び）が類似であるといえる許容値Ｓ０が設定され、記憶されている。この許容値Ｓ０は、１≦Ｓ０＜２という範囲を満たす値であり、この許容値Ｓ０の値が小さい程、概形類似の判定精度が高くなる。例えば、Ｓ０＝１．０５とすれば、基準図形１ａと描画図形１ｂの長短比の比ＲＢ／ＲＡ（値ＳＡＢ）が５％以内であるものを概形が類似であると判定する。この許容値Ｓ０は、ユーザによって、評価装置操作部３１からの入力等によって適宜変更可能である。
【００４３】
Ｓ１３２において、概形類似判定部３７ｂは、値ＳＡＢが、
１／Ｓ０≦ＳＡＢ≦Ｓ０ ・・・（式１）
を満たすか否かを判定する。
値ＳＡＢがこの（式１）を満たすとき（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、概形類似判定部３７ｂは、基準図形１ａと描画図形１ｂとは概形が類似であると判定し、この判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶し、Ｓ１３３へ進む。
一方、値ＳＡＢがこの（式１）を満たさないとき（Ｓ１３２：ＮＯ）、概形類似判定部３７ｂは、基準図形１ａと描画図形１ｂとは概形が類似ではないと判定し、その判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶し、Ｓ１３６に進む。
【００４４】
（傾き判定要否判定工程）
Ｓ１３３では、傾き判定要否判定部３７ｃが、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが円形（顕著な伸び等がない略円形であり、円形とみなせる形状も含む）ではないか否かを、両図形の長短比ＲＡ，ＲＢが円形とみなせる許容値Ｒ０より大きいか、許容値Ｒ０以下であるかにより判定する傾き判定要否判定工程を行う。
この許容値Ｒ０は、１＜Ｒ０≦２の範囲内で適宜設定でき、予め、評価プログラム３４ａの評価テーブルに記憶されている。許容値Ｒ０の値を１に近い値とするほど、この許容値Ｒ０を満たす長短比ＲＡ，ＲＢを有する両図形は円形に近い形状となる。両図形の長短比ＲＡ，ＲＢがこの許容値Ｒ０以下である場合、両図形は、円形（略円形を含む）とみなせる。
【００４５】
Ｓ１３３において、傾き判定要否判定部３７ｃは、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶されている基準図形長短比ＲＡ、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶されている描画図形長短比ＲＢを参照する。
そして、基準図形長短比ＲＡ及び描画図形長短比ＲＢがいずれも許容値Ｒ０より大きく、ＲＡ＞Ｒ０かつＲＢ＞Ｒ０である場合（Ｓ１３３：ＹＥＳ）には、傾き判定要否判定部３７ｃは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂがいずれも円形（又は略円形）ではない、即ち、略楕円形状等であると判定し、Ｓ１３４へ進む。
また、基準図形長短比ＲＡ，描画図形長短比ＲＢのいずれか１つが許容値Ｒ０以下である場合（Ｓ１３３：ＮＯ）、即ち、ＲＡ≦Ｒ０かつＲＢ≦Ｒ０、ＲＡ≦Ｒ０かつＲＢ＞Ｒ０、ＲＡ＞Ｒ０かつＲＢ≦Ｒ０のいずれかの場合には、傾き判定要否判定部３７ｃは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの少なくとも一方が、傾きを判定する必要が生じるほどの「伸び」を有していない円形（略円形も含む）であると判定する。
【００４６】
このＳ１３３の傾き判定要否判定工程を行う段階では、その前のＳ１３２の概形類似判定工程において、値ＳＡＢが（式１）を満たすか否かを判定し、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの概形が類似であると判定されている。また、ＲＡ及びＲＢの値は非常に近い。従って、ＲＡ≦Ｒ０かつＲＢ＞Ｒ０である場合や、ＲＡ＞Ｒ０かつＲＢ≦Ｒ０である場合でも、基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、円形（略円形を含む）とみなせるものであり、その概形が類似であるといえる。そのため、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが円形（略円形も含む）である場合（Ｓ１３３：ＮＯ）、傾きが一致しているとみなすことができ、傾きの判定は不要である。よって、傾き判定要否判定部３７ｃは、この判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶し、Ｓ１３５へ進む。
【００４７】
（傾き判定工程）
Ｓ１３４では、傾き判定部３７ｄが、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの形状の傾き（各第１主成分の向き）を比較する傾き判定工程を行う。
具体的には、傾き判定部３７ｄが、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶されている基準図形１ａの点列３ａの第１主成分の固有ベクトルｖＡがｘ軸となす角度θＡ、及び、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶されている描画図形１ｂの点列３ｂの第１主成分の固有ベクトルｖＢがｘ軸となす角度θＢを参照し、この角度θＡ，θＢの差｜θＡ−θＢ｜を算出し、これを値ｔＡＢとする（ｔＡＢ＝｜θＡ−θＢ｜）。
【００４８】
予め、評価装置記憶部３４の評価テーブルには、この値ｔＡＢの許容値ｔ０（ただし、ｔ０≧０°）が設定され、記憶されている。この許容値ｔ０は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致しているとみなせる値ｔＡＢの最大値である。そして、このｔ０が小さいほど、両図形の傾きの差が小さく、両図形の傾きが一致していると判定する。なお、この許容値ｔ０に関しては、ユーザが評価装置操作部３１から入力する等により、１０°、３０°等適宜その値を設定できる。
値ｔＡＢは、
０°≦ｔＡＢ＜ｔ０ ・・・（式２）
を満たす場合、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きがの差が、許容範囲内であり、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致（略一致も含む）しているといえる。
【００４９】
Ｓ１３４において、傾き判定部３７ｄは、値ｔＡＢが０°≦ｔＡＢ＜ｔ０を満たしているか否かを判定する。値ｔＡＢが０°≦ｔＡＢ＜ｔ０を満たしている場合（Ｓ１３４：ＹＥＳ）、傾き判定部３７ｄは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂは傾きが一致していると判定して、その判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶し、Ｓ１３５へ進む。
一方、Ｓ１３４において、値ｔＡＢが０°≦ｔＡＢ＜ｔ０を満たしていない（ｔＡＢ≧ｔ０）場合（Ｓ１３４：ＮＯ）には、傾き判定部３７ｄは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂは傾きが一致しないと判定し、その判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶し、Ｓ１３６へ進む。
【００５０】
ここで、Ｓ１３３の傾き判定要否判定工程及びＳ１３４の傾き判定工程を行う利点を説明する。
図６は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの例を示す図である。図６では、基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、いずれもｘｙ座標上の点列３ａ，３ｂで示し、その第１主成分軸４１ａ，４１ｂ及び第２主成分軸４２ａ，４２ｂ等も示している。
Ｓ１３４の傾き判定工程を行う段階では、その前のＳ１３２の概形類似判定工程において、値ＳＡＢが（式１）を満たすか否かを判定し、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの概形が類似であると判定されている。
【００５１】
しかし、図６（ａ）に示すように、仮に、基準図形１ａ及び描画図形１ｂがいずれも円形又は略円形ではない略楕円形状であった場合、両図形の面積が一致しており、値ＳＡＢが（式１）を満たしていたとしても、その形状の傾き（角度θＡ，θＢ）が異なっている場合、両図形は一致しない。
その一方で、図６（ｂ）に示すように、基準図形１ａ及び描画図形１ｂがいずれも円形（略円形も含む）であるとき、両図形の面積が一致しており、値ＳＡＢが（式１）を満たしているならば、両図形の第１主成分の軸の向きが異なっていたとしても、両図形は一致する。
【００５２】
従って、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの形状に応じて、その傾きが一致するか否かを判定することによって形状が一致するか否かの判定精度を高めることができる。また、傾き判定要否判定工程において、傾き判定要否判定部３７ｃが、両図形がいずれも「伸び」が許容範囲内であり、円形（略円形も含む）であると判定した場合には、Ｓ１３４の傾き判定工程を省略することができ、評価工程を短縮することができる。
【００５３】
以上の図形判定工程を行い、Ｓ１３５に進んだ場合、Ｓ１３１〜Ｓ１３４までの各判定において、
判定（１）面積比較部３７ａが基準図形１ａの面積及び描画図形１ｂの面積が同一又は略同一であると判定（Ｓ１３１：ＹＥＳ）
判定（２）概形類似判定部３７ｂが基準図形１ａ及び描画図形１ｂの概形が類似であると判定（Ｓ１３２：ＹＥＳ）
判定（３）傾き判定要否判定部３７ｃが基準図形１ａの面積及び描画図形１ｂが円形（略円形を含む）であると判定（傾き判定要否判定部３７ｃが基準図形１ａの面積及び描画図形１ｂの傾き判定不要と判定）（Ｓ１３３：ＮＯ）、又は、傾き判定部３７ｄが基準図形１ａの面積及び描画図形１ｂの傾きが一致していると判定（Ｓ１３４：ＹＥＳ）
これらの判定（１）〜（３）を全て満たしている。
従って、Ｓ１３５において、図形判定部３７は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致すると判定し、その判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶する。また、このとき、評価装置制御部３５は、評価装置表示部３２に、この判定結果を表示する。そして、Ｓ１３７へ進んで図形判定工程を終了した後、Ｓ１４へ進んで、一連の描画図形の画像評価を終了する。
【００５４】
一方、図形判定工程のＳ１３１〜Ｓ１３４の各判定において、上記判定（１）〜（３）のいずれか１つでも満たされていない場合には（即ち、Ｓ１３１：ＮＯ、Ｓ１３２：ＮＯ，Ｓ１３４：ＮＯ）、Ｓ１３６に進む。
Ｓ１３６において、図形判定部３７は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致しないと判定し、その判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶する。また、このとき、評価装置制御部３５は、評価装置表示部３２に、この判定結果を表示する。そして、Ｓ１３７へ進んで図形判定工程を終了した後、Ｓ１４へ進んで、一連の描画図形の画像評価を終了する。
【００５５】
基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致する場合、描画装置１０は、基準図形１ａに等しい、所望する形状の描画図形１ｂ（マスクパターン５０）をフォトマスク４０上に描画できたと評価できる。
また、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致しない場合、描画装置１０は、所望する形状の描画図形１ｂ（マスクパターン５０）をフォトマスク４０上に描画できていないと評価できる。
【００５６】
ここで、図２（ａ）に示す基準図形１ａ及び描画図形１ｂを、上述の画像評価システムを用いて評価した。各限界値及び許容値等は、一例として、Ｓ０＝１．０５、ｔ０＝３０°、Ｒ０＝１．０５とした。
実際に評価を行うと、この基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、（式１）及び（式２）を満たしており、一致すると判定された。
【００５７】
なお、これらの各許容値及び限界値Ｓ０，Ｒ０，ｔ０の最適値は、パターンサイズ、撮像装置２０（ＳＥＭ）の機種、撮像された画像（ＳＥＭ像）の倍率等に依存する。従って、上記の値は一例であり、状況に応じてので、適宜その値を調整すべきものである。
例えば、Ｓ０＞１，Ｒ０＞１，ｔ０＞０°を満たしながら、それぞれ小さな値に設定すればするほど基準図形及び描画図形の両図形間のより細かな検出が可能になる。しかしながら、両図形の形状の違いが、描画パターンによってではなく、撮像装置２０のコンディション（ノイズや画像のゆがみ）に起因して生る場合がある。この場合、上記パラメータをあまり厳しく設定すると、本来ならば類似していると判定されるべきケースが類似していないと判定されることが頻繁に起きてくる。この現象は「擬似欠陥」と呼ばれる。このような擬似欠陥が大量に生じた場合には、上記パラメータの値を緩めるべきである。
逆に、上記パラメータの値が大きすぎると、両図形間の類似性の判定基準が甘くなり、本来欠陥として検出されるべき図形が見逃されることになる。このような場合、上記パラメータの値を下げて、判定基準を厳しくするべきである。
従って、判定結果をみて、それを各許容値及び限界値の調整へと適宜フィードバックし、判定精度を向上させるようにしてもよい。
【００５８】
また、上述の画像評価方法及び画像評価プログラムを備える画像評価システムを用いて描画図形を評価する他の例を以下に挙げて説明する。なお、各許容値や限界値は、Ｓ０＝１．０５、ｔ０＝３０°、Ｒ０＝１．０５とする。
図７は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの例を示す図である。
例えば、図７（ａ）に示す基準図形及び描画図形は、概形が類似である（１／Ｓ０≦ＳＡＢ≦Ｓ０、かつ、０°≦ｔＡＢ≦ｔ０）が、その面積が異なっている。従って、この場合、Ｓ１３１の面積評価工程において、面積比較部３７ａは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの面積が不一致と判定し（Ｓ１３１：ＮＯ）、図形判定部３７は、基準図形及び描画図形が不一致と判定する。
【００５９】
また、図７（ｂ）に示す基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、面積が等しく、第一主成分の向きも近しい（ｔＡＢ≦ｔ０）が、その長短比が異なっており、値ＳＡＢが（式１）を満たしていない（ＳＡＢ＞Ｓ０）。従って、Ｓ１３２の概形類似判定工程において、概形類似判定部３７ｂにより、基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、概形が類似ではないと判定され（Ｓ１３２：ＮＯ）、図形判定部３７は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが不一致であると判定する。
【００６０】
さらに、図７（ｃ）に示す基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、面積が等しく、その長短比が（式１）を満たしているが（１／Ｓ０≦ＳＡＢ≦Ｓ０）、その第１主成分の向きである値ｔＡＢが、（式２）を満たしていない（ｔＡＢ＞ｔ０）。従って、Ｓ１３４の傾き判定工程において、傾き判定部３７ｄが、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致しないと判定し（Ｓ１３４：ＮＯ）、図形判定部３７は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致しないと判定する。
【００６１】
上述のように、本実施形態の評価方法及び評価プログラムを用いることにより、様々な形状の基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致しているか否かを精度よく、かつ、簡単に判定することができる。例えば、描画図形１ｂが円形の場合等のように、従来の一般的な寸法測定において測定を行う断面ラインを垂直方向に僅かに移動させるだけで寸法自体が大きく変化してしまうような図形である場合の評価工程を簡単にでき、評価時間等の効率を向上できる。また、面積のみを画像評価の判定基準とした場合には、基準図形１ａの形状と描画図形１ｂの形状とが大きく違っていても面積が一致していれば、基準図形１ａと描画図形１ｂが一致していると判定されるおそれがあるが、本実施形態によれば、描画図形１ｂの面積に加えて、描画図形１ｂの長短比を判定基準に取り入れるので、そのようなおそれがなく、さらに、面積のみで判定した場合に比べて判定精度を向上できる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致しているか否かを、両図形の面積に加えて、その両図形の伸びや傾き表す値ＳＡＢ，ｔＡＢを用いて判定しているので、数学的な手法により一律に判定でき、かつ、評価の精度を上げることができる。
さらに、本実施形態によれば、傾き判定要否判定工程を備えているので、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの形状に応じて描画図形１ｂの傾き及び基準図形１ａの傾きが一致するか否かの判定を行わないので、その評価工程を簡単にすることができる。
さらにまた、本実施形態によれば、基準図形１ａは、比較基準として予めフォトマスク上に描画された描画図形を撮像した撮像データ上の図形を用いることができるので、実際にフォトマスク上に描画され、その形状が所望の形状となった描画図形を基準図形１ａとして用いることができる。また、基準図形１ａは、比較基準として、設計データを用いてフォトマスク上に描画するシミュレーションによって得られた図形を用いることができるので、シミュレーションで得られた所望の形状を基準図形１ａとすることができる。
【００６３】
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態の図形判定工程のフローチャートである。
前述の第１実施形態では、傾き判定部３７ｄが、傾き判定工程において、基準図形及び描画図形の傾きを示す値ｔＡＢ＝｜θＡ−θＢ｜を用いて、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致するか否かを判定する例を示した。第２実施形態では、この値ｔＡＢを用いず、傾き判定部３７ｄが、行列ノルムを使用した以下の式２で示される値ＵＡＢを用いて基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きを判定している点が異なる。
よって、第２実施形態おいて、前述の第１実施形態と同様の機能を果たす部分には同一部符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【００６４】
【数１】
（式３）において、右辺の分子は、２×２正方行列同士の通常の積を表し、得られる値も、２×２行列となる。右辺の分母は、正の実数同士の通常の積を表す。
値ＵＡＢは、その行列ノルムが、一例として、上記（式３）に示すようなベクトルのユークリッドノルムからの誘導ノルムである例を挙げて説明する。なお、本実施形態では、誘導ノルムを用いる例を挙げて説明するが、これに限らず、他のノルムを用いてもよい。
この誘導ノルムは、作用素ノルムとも呼ばれ、任意の行列Ｍに対して、
【００６５】
【数２】
という関係を満たす。このとき、上記の式の右辺の分子及び分母は、ベクトルのノルムであり、ユークリッドノルムとする。
【００６６】
行列のノルムとして、上述のものを選択した場合、任意の行列Ｍのノルムの値は、最大特異値として得ることができる。即ち、
【００６７】
【数３】
という式で得られる。ただし、Ｍ＊は、行列Ｍの随伴行列（共役転置行列）を表し、λは固有値を示し、λｍａｘは、その中で最大のものを示す。
【００６８】
上述のように選択された行列ノルムに対して、劣乗法性が成り立つ。即ち、任意の行列に対して、
【００６９】
【数４】
という関係が成り立つ。
従って、上述の値ｕＡＢは、（式３）で表されるので、
０≦ＵＡＢ≦１ ・・・（式７）
となる。この値ＵＡＢは、両図形が楕円形状等のように伸びを有している場合には、その値が１に近いほど、より傾きが一致している度合いが高いということを示し、かつ、両図形が円形（略円形である場合を含む）である場合には、その角度θＡ及び角度θＢに関わらず、１に近い値を示す。
【００７０】
図８に示すように、第２実施形態の図形判定工程では、第１実施形態に示したＳ１３３の傾き判定要否判定工程及びＳ１３４の傾き判定工程に代えて、Ｓ３３３の傾き判定工程を行う。第２実施形態の図形判定部３７は、傾き判定要否判定部を備えておらず、このＳ３３３の傾き判定工程は、後述するように値ＵＡＢを用いた判定により、両図形の傾きが一致しているか否かを判定する。
本実施形態では、予め、この値ＵＡＢの限界値Ｕ０を設定し、評価プログラム３４ａの評価テーブルに記憶させておく。この限界値Ｕ０は、０．６≦Ｕ０≦１の範囲内で設定することが好ましく、評価装置操作部３１によってユーザが適宜設定可能とする。
【００７１】
本実施形態の図形判定工程では、Ｓ１３２の概形類似判定工程において、基準図形１ａと描画図形１ｂとの概形が類似であると判定された場合（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、Ｓ３３３へ進む。そして、Ｓ３３３の傾き判定工程において、傾き判定部３７ｄは、値ＵＡＢを算出し、この値ＵＡＢが、
Ｕ０≦ＵＡＢ≦１ ・・・（式７）
を満たすか否かを判定する。
値ＵＡＢが（式７）を満たすとき、傾き判定部３７ｄは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致する（略一致も含む）と判定し、この判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶させ、Ｓ１３５へ進む。なお、値ＵＡＢ＝１の場合は、両図形が円形であるので、傾きは一致しているものとみなせる。
また、値ＵＡＢが（式８）を満たさないとき、傾き判定部３７ｄは、基準図形１ａ及びび描画図形１ｂの傾きが不一致であると判定し、Ｓ１３６へ進む。
【００７２】
上述の値ＵＡＢを用いることにより、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが共に円形である場合を例外とすることなく、同一工程においてその傾きを判定できる。従って、前述の第１実施形態や第２実施形態に示したようなＳ１３３の傾き判定要否判定工程及びＳ２３８の円形判定工程が不要となる。しかも、評価の精度を落とすことはなく、図形判定工程が容易になり、かつ、その工程も短縮されるという利点がある。
よって、本実施形態によれば、判定精度を高く維持しながら、描画図形１ｂの評価工程を簡単にすることができ、効率よく判定処理を行える。
【００７３】
（第３実施形態）
第３実施形態は、前述の画像評価方法を用いた描画条件選択方法を説明する。
本実施形態の描画条件選択方法は、描画装置１０が基準図形１ａと同一形状の描画図形１ｂを描画するために好ましい描画条件（描画に関する条件）を算出する方法であり、描画装置１０は、設計データ１００から算出された下記のような段付けデータ２００に基づいて描画を行うものとする。
図９は、段付けデータ２００を説明する図である。
一般的に、まず、設計者が、図９（ａ）に示すような設計データ１００を作成する。設計データ１００は、実際に半導体ウエハ上に形成する所望の配線パターンの形状を、作成したものである。この設計データ１００は、ＣＡＤ等の不図示の設計装置を利用して作成される。
次に、図９（ｂ）に示すように、設計者は、設計データ１００に基づいて、マスクデータ１００Ａ（描画予定パターン）を作成する。マスクデータ１００Ａは、ＯＰＣ（光近接効果補正）等の技術を利用して作成された多角形状のデータである。マスクデータ１００Ａは、ＣＡＤ等の不図示の設計装置を利用して作成してもよく、専用の設計装置を利用して作成してもよい。
【００７４】
そして、図９（ｃ−１）に示すように、マスクデータ１００Ａから、さらに段付データ２００（ショット形状配列描画データに対応）を作成する。なお、図９（ｃ−１）は、図９（ｂ）のマスクデータ１００Ａの破線内の形状に対応する段付データ２００を、拡大して示している。
段付データ２００は、マスクデータ１００Ａに基づいて複数の矩形３００を配置したものである。各矩形３００は、電子線を描画するときのショット形状に対応している。段付データ２００は、複数の矩形３００が重複するように配置されている。
段付データ２００は、ＣＡＤ等の設計装置を利用して作成してもよく、専用の設計装置を利用して作成してもよい。
【００７５】
次に、図９（ｄ）に示すように、段付データ２００を利用してフォトマスク４０上に、描画装置１０でマスクパターン５０を描画する。描画装置１０は、各矩形３００に対応した形状のアパーチャを利用して、矩形３００ごとに所定量の電子線を照射して描画する。
そして、このフォトマスク４０を用いて、ステッパ等の露光装置で不図示の半導体ウエハ上に転写して、半導体ウエハ上に配線パターンを形成することができる。
【００７６】
上記の工程において段付データ２００を利用して形成されるマスクパターン５０の形状は、従来から行われてきたように、設計データ１００に基づいて異なる形状の矩形を組み合わせた描画用データ１０２を作成し（図９（ｃ−２）参照）、描画用データ１０２に基づいてフォトマスクに描画したマスクパターンの形状と同様のものを得ることができる。この理由は、以下の通りである。
段付データ２００を利用する場合には、矩形３００の外コーナ３００ａは、照射される電子線の量が先端になる程少なくなるために、マスクパターン５０の輪郭が内側に細くなって、輪郭線が曲線になる。また内側コーナ部３００ｂは、矩形３００が重複しているため、ショットごとに電子線が照射され、ドーズ量が増大し、マスクパターン５０の輪郭が外側に膨らんで輪郭線が曲線になる。このため、図９（ｄ）に示すように、フォトマスク４０には、コーナ部が曲線でなだらかに繋げたような形状のマスクパターン５０が描画される。
【００７７】
この段付データ２００は、従来の描画用データ１０２と比べると、矩形３００の数が少ないので、データの作成が簡単である。さらに、フォトマスク４０上にマスクパターン５０を描画する場合には、ショット数を従来よりも格段に少なくできる。このため、フォトマスク４０の作成時間を大幅に削減でき、また高価な描画装置１０の稼動時間を削減できるので、フォトマスク４０のコスト削減をすることができる。
【００７８】
本実施形態の描画装置１０は、上述の段付けデータ２００によりフォトマスク４０上にマスクパターン５０を描画するため、ユーザが設定可能な描画に関する幾つかの条件（描画条件）を有する。その描画条件として、例えば、ドーズ量や、後方散乱パラメータ量等が挙げられる。これらを適宜設定することによって、フォトマスク４０上に所望のマスクパターン５０を描画可能である。
一般的なフラクチャ方式の描画用データ１０２（図９（ｃ−２）参照）の場合、マスクデータ１００Ａの図形をさらに細かい矩形状の図形に分解して、その矩形状の図形ごとに描画を行う。従って、描画に必要な条件は、その露光量のみであり、設定が必要な描画条件は１つである。しかし、上述のような段付けデータ２００（図９（ｃ−１）参照）を用いて描画する場合、設定が必要な描画条件は、上述のように複数存在する。従って、段付けデータ２００を用いて描画する場合、描画条件を１つ定めただけでは、好ましい描画図形が得られない。しかも、描画条件は、最適なものを設定しないと、描画図形と基準図形との形状や面積のずれが大きくなり、基準図形と描画図形が一致しないものとなる。
【００７９】
また、描画条件は、フォトマスクのレジストの特性、描画装置の特性等によって、その値を適宜変更する必要がある。例えば、同じ規格の描画装置であっても別の描画装置に変えた場合には好ましい描画条件が異なってしまう場合がある。このとき、上述のように描画条件が複数である場合には、何通りもの組み合わせが生じることとなり、描画条件の設定が困難である。また、従来のフラクチャ方式の描画用データ１０２を用いて描画されたマスクパターンと同じマスクパターンを、上述のような段付けデータ２００を用いて描画する場合についても、好ましい描画条件について、ユーザが値を設定することは困難である。
【００８０】
本実施形態では、最適な描画条件の選択する方法を説明する。
なお、以下の説明において、基準図形１ａに等しい描画図形１ｂをフォトマスク４０上に描画可能とする描画条件のうち、描画図形１ｂの形状（伸び、傾き）が基準図形１ａの形状に類似であるか否かに影響する描画条件を概形類似条件といい、描画図形１ｂの面積（大きさ）に影響する描画条件を面積条件する。本実施形態では、概形類似条件として、後方散乱パラメータ量の最適値を決定し、面積条件としてドーズ（ＤＯＳＥ）量の最適値を決定する例を挙げて説明する。ただし、形状（概形）の類似や面積に影響を与える各種パラメータを概形類似条件、面積条件として適宜選択してもよい。
【００８１】
図１０は、第３実施形態の画像評価システム３を説明する図である。
図１１は、第３実施形態の描画条件選択方法を説明するフローチャートである。
本実施形態の画像評価システム３は、評価装置３０の評価装置記憶部３４に最適条件選択プログラム３４ｄが記憶され、評価装置制御部３５の図形判定部３７が、描画条件選択部３７ｅを備えている点が異なる以外は、前述の第１実施形態の評価システムと略同様の形態である。従って、前述の第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、適宜重複する説明を省略する。
まず、Ｓ４０において、ユーザが、評価装置操作部３１を操作して、最適条件選択プログラム３４ｄを起動させ、Ｓ４１の基準図形データ記憶工程へ進む。
【００８２】
（基準図形データ記憶工程）
Ｓ４１において、画像処理部３６は、評価装置送受信部３３から取得した基準図形画像データＤＡを画像処理して、基準図形１ａの各種情報（即ち、基準図形１ａの面積や基準図形長短比ＲＡ、角度θＡ等）を算出して記憶する基準図形データ記憶工程を行う。
まず、輪郭線抽出部３６ａが、基準図形画像データＤＡの基準図形１ａを選択してその輪郭線２ａを抽出する。そして、面積算出部３６ｂが、輪郭線２ａ内の面積を算出し、点列算出部３６ｃが、輪郭線２ａからを構成する点列３ａをｘｙ座標上に算出する。本実施形態では、基準図形画像データＤＡから、１個又は複数の円形のマスクパターンを選択し、基準図形１ａとする。この基準図形１ａは、描画条件Ａによって描画されものであるとする。
【００８３】
次に、主成分分析部３６ｄが、各点列３ａの共分散行列ＣＡを主成分分析する。そして、長短比算出部３６ｅが、基準図形１ａの基準図形長短比ＲＡを算出し、角度算出部３６ｆが、各基準図形１ａの第１主成分の固有ベクトルｖＡとｘ軸とがなす角度θＡを算出する。画像処理部３６によって得られたこれらの基準図形１ａに関する情報は、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶される。
そして、上述の基準図形データ記憶工程を行ったのち、Ｓ４２へ進む。
【００８４】
（概形類似条件選択工程）
次に、Ｓ４２〜Ｓ４４において、概形類似条件選択工程を行う。
この概形類似条件選択工程は、複数の概形類似条件の中から基準図形に対する概形類似性が高い描画図形を描画可能な概形類似条件を備える描画条件を選択する工程である。本実施形態の概形類似条件選択工程では、描画条件のうち他の条件は全て同じであるが、概形類似条件（後方散乱パラメータ量）のみが異なる値で設定され、描画装置１０によりフォトマスク４０上に描画された描画図形１ｂ（マスクパターン５０）の中から、基準図形１ａとの概形の類似の度合いが最も高い描画図形１ｂを決定する例を挙げて説明する。なお、この工程では、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの面積の違いは考慮しない。なお、概形類似条件は、ユーザが適宜設定可能である。
後方散乱パラメータ量を概形類似条件として選択した理由は、本実施形態の描画装置１０のような重なりを有する段付けデータ２００を用いて描画する方式の場合、後方散乱パラメータ量が描画図形の形状に大きく影響を与えるからである。
【００８５】
まず、Ｓ４２において、概形類似条件のみが異なる各描画条件で描画装置１０がフォトマスク上に描画した描画図形１ｂを、撮像装置２０が撮像し、その画像データ（描画図形データ）を評価装置送受信部３３を介して評価装置３０へ転送する。
次に、画像処理部３６が、評価装置送受信部３３から受信した描画図形画像データＤＢの所定の領域から、上述の基準図形１ａに対応するパターンを描画した描画図形１ｂをそれぞれ選択し、各種画像処理を行う。
輪郭線抽出部３６ａは、各描画図形画像データＤＢを画像処理して、各描画図形１ｂの輪郭線２ｂを抽出する。
点列算出部３６ｃは、各描画図形１ｂの輪郭線２ｂを構成する点列３ｂをｘｙ座標上に算出する。
【００８６】
次に、主成分分析部３６ｄが、各描画図形１ｂの点列３ｂを主成分分析して共分散行列ＣＢを算出し、各描画図形１ｂの第１主成分及び第２主成分を算出する。
次に、長短比算出部３６ｅが、各描画図形１ｂの第１主成分及び第２主成分の固有値を算出し、各描画図形１ｂの描画図形長短比ＲＢを算出する。
また、角度算出部３６ｆが、各描画図形１ｂの第１主成分の固有ベクトルｖＢがｘ軸となす角度θＢを算出する。
画像処理部３５ａが算出した描画図形１ｂの長短比ＲＢ、角度θＢ等の情報は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶される。
【００８７】
そして、Ｓ４３において、図形判定部３７は、各基準図形１ａ及び各描画図形１ｂの概形が類似であるか否かを判定する。
具体的には、図形判定部３７の概形類似判定部３７ｂが、各基準図形長短比ＲＡと、概形類似条件のみが異なる各描画条件（例えば、図１２に示す描画条件Ｂ１−１，Ｂ２−１，Ｂ３−１）で描画された各描画図形の描画図形長短比ＲＢとの大きさの差に基づいて、基準図形１ａ及び各描画図形１ｂの概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程を行う。
Ｓ４３において、概形類似判定部３７ｂは、基準図形長短比ＲＡと描画図形長短比ＲＢから値ＳＡＢを算出し、この値ＳＡＢが、（式１）である１／Ｓ０≦ＳＡＢ≦Ｓ０を満たすか否かを判定する。判定結果は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶される。
【００８８】
なお、本実施形態では基準図形１ａをいずれも円形としたため、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致するか否かを判定する傾き判定工程や、この傾き判定工程の要否を判定する傾き判定要否判定工程、円形判定工程等を行っていない。しかし、これに限らず、基準図形１ａが円形（略円形も含む）以外である場合には、上述の概形類似判定工程の後に、傾き判定要否判定工程や円形判定工程、傾き判定工程を行ない、基準図形１ａと描画図形１ｂの概形の類似性に加えてその傾きが一致するか否か等も判定する形態とする方が、より高い精度で形状が一致する描画条件を選択できる。
【００８９】
次に、Ｓ４４において、描画条件選択部３７ｅは、Ｓ４３の概形類似判定工程の結果を描画図形情報記憶部３４ｃから呼び出し、各描画条件で描画された描画図形のうち、最も基準図形１ａと概形の類似性が高いものを選択し、その描画図形１ｂを描画した描画条件の概形類似条件を、最も基準図形１ａと概形が類似である描画図形を描画できる最適な概形類似条件であるとして選択する。
ここで、描画条件選択部３７ｅは、描画図形及び基準図形から得られる値ＳＡＢから、評価対象となる描画図形全てにわたるｌｏｇ（ＳＡＢ）の絶対値の平均値を各描画条件について算出する。そして、このｌｏｇ（ＳＡＢ）の絶対値の平均値が最小となる描画条件を最も基準図形１ａと概形が類似である描画図形を描画できる最適な概形類似条件であるとして選択する。
【００９０】
また、他の方法として、例えば、描画条件選択部３７ｅは、各描画条件で描画された描画図形１ｂが複数ある場合（例えば、１つの描画条件につき１０個等）には、基準図形１ａと概形が類似である個数が最も多いものを選択し、その描画図形１ｂを描画した描画条件の概形類似条件を、最も基準図形１ａと概形が類似である描画図形を描画できる最適な概形類似条件であるとして選択してもよい。なお、各描画条件で描画された描画図形が１つである場合は、各描画図形のうち値ＳＡＢの値が最も１に近いものを、最も概形の類似性が高い描画図形として選択し、その概形類似条件を最適な概形類似条件であるとして選択してもよい。
これにより、複数の概形類似条件の中から最も描画図形の概形が基準図形の概形に類似である条件が選択される。選択された概形類似条件は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶され、次のＳ４５へ進む。
【００９１】
（面積条件選択工程）
次に、Ｓ４５〜４７において面積条件選択工程を行う。この面積条件選択工程は、複数の面積条件の中から最も描画図形１ｂの面積が、基準図形１ａの面積と一致する（略一致する場合も含む）条件を選択する工程である。
まず、Ｓ４５において、概形類似条件選択工程で選択した概形類似条件（本実施形態では、後方散乱パラメータ量）を、評価装置送受信部３３を介して描画装置１０へ転送する。ユーザは、概形類似条件及び他の描画条件は一定であるが、面積条件（本実施形態では、ドーズ量）のみが異なる複数の描画条件（例えば、図１３に示す描画条件Ｂ１−１、Ｂ１−２、Ｂ１−３）を設定し、描画装置１０により、フォトマスク４０上に描画図形（マスクパターン５０）を描画し、これらの描画図形１ｂを撮像装置２０によって撮像する。
面積条件であるドーズ量は、本実施形態のように重なりを含む段付きデータ２００を用いてマスクパターン５０を描画する方式の場合、描画図形１ｂの面積（大きさ）に大きく影響を与える。従って、本実施形態ではドーズ量を面積条件とした。
【００９２】
次に、画像処理部３６が、各描画条件の描画図形画像データＤＢの所定の領域から描画図形１ｂを選択し、それぞれの描画図形１ｂについて、各種画像処理を行う。
まず、輪郭線抽出部３６ａは、各描画図形１ｂが含まれる領域を検出し、撮像データ（描画図形データ）を画像処理して、描画図形１ｂの輪郭線２ｂを抽出する。面積算出部３６ｂは、各描画図形１ｂの輪郭線２ｂ内の面積を算出する。得られた各描画図形１ｂの面積は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶される。
【００９３】
次に、Ｓ４６では、面積比較部３７ａが、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶された各基準図形１ａの面積と、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶された各描画条件の描画図形１ｂの面積とを比較して同一（略同一も含む）であるか否かをそれぞれ判定する。この判定結果は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶される。
【００９４】
次に、Ｓ４７において、描画条件選択部３７ｅが、Ｓ４６の面積比較工程の結果を描画図形情報記憶部３４ｃから呼び出し、各描画条件で描画された描画図形１ｂのうち、最も基準図形１ａと面積が一致するものを選択し、その描画図形１ｂを描画した描画条件の面積条件を、最も基準図形１ａと面積が一致する描画図形を描画できる最適な面積条件であるとして選択する。
描画条件選択部３７ｅは、各描画条件の描画図形の面積、長短比（伸び）、傾きの３つの判定項目の基準図形に対する差異を、評価対象となる全ての描画図形において算出する。これにより、各描画条件で描画された描画図形と基準図形と間のずれを示す３つの値が、各描画条件について得られる。ここで、この「差異」とは、面積については、例えば、それぞれの面積の差、長短比については、例えば、値ＳＡＢ、角度については、例えば、それぞれの角度の差（ただし、０°以上１８０°未満になる側）を指標として用いることができるが、これに限定されない。
描画条件選択部３７ｅは、この３つの項目における差異において、長短比（伸び）と傾きに関する差異が、ともに所定の一定値以内となっている描画条件のなかから、面積に関する差異が最小となっている描画条件を、最も基準図形１ａと面積が一致する描画図形として選択し、その面積条件を最適な面積条件であるとして選択する。
なお、この３つの項目の差異に関して、どれを優先的に考慮するかは、ユーザが適宜設定でき、前述の概形類似条件選択工程に用いることも可能である。
【００９５】
また、例えば、別の方法として、描画条件選択部３７ｅは、各描画条件で描画された描画図形１ｂが複数ある場合（例えば、１つの描画条件につき１０個等）には、基準図形１ａと面積が同一と判定された描画図形１ｂの数が最も多い描画条件を選択し、その描画条件の面積条件を、基準図形１ａと面積が一致する描画図形１ｂを描画できる最適な面積条件として選択してもよい。また、各描画条件で描画された描画図形１ｂが１つである場合は、各描画図形１ｂのうち、基準図形１ａと面積の差が最も小さいものを、最も基準図形１ａと面積が一致する描画図形として選択し、その面積条件を最適な面積条件であるとして選択してもよい。
【００９６】
なお、各描画条件について描画図形が複数ある場合には、個々の図形について基準図形との類似性や面積の一致等を判定せず、その描画条件の複数の描画図形を１つのグループとし、そのグループにおける総合的な伸びの類似度、総合的な傾きの類似度、面積の類似度を評価し、そのグループを１つの図形のように扱い、基準図形との類似度を判定し、概形類似条件や面積条件を選出する形態としてよい。
【００９７】
これにより、複数の面積条件の中から最も描画図形１ｂの面積と基準図形１ａの面積とが一致又は略一致する面積条件が選択される。この面積条件は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶され、Ｓ４８へ進む。
【００９８】
（描画条件選択工程）
Ｓ４８において、描画条件選択部３７ｅは、上述のＳ４２〜Ｓ４４の概形類似条件設定工程で選択した概形類似条件（後方散乱パラメータ量）と、Ｓ４５〜４７の面積条件設定工程で選択した面積条件（ドーズ量）を、描画図形情報記憶部３４ｃから呼び出し、この概形類似条件と面積条件との組み合わせを、基準図形１ａと一致する描画図形１ｂを描画できる最適な描画条件として選択する。また、評価装置制御部３５は、選択された各条件を評価装置表示部３２に表示し、Ｓ４９へ進み、描画条件選択プログラムを終了する。
以上の工程を行うことにより、基準図形１ａと一致する描画図形１ｂを描画できる最適な概形類似条件及び面積条件を有する描画条件を容易に選択することができる。
【００９９】
図１２は、描画条件（条件Ａ）で描画された基準図形（２０個）と概形類似条件が異なる各描画条件（Ｂ１−１，Ｂ２−１，Ｂ３−１）で描画された描画図形（各描画条件につき２０個）とを比較する図である。
ここでは、概形類似条件が異なる描画条件を描画条件Ｂ１−１，Ｂ２−１，Ｂ３−１の３つとしているが、概形類似条件が異なる描画条件の数は限定されるものではなく、適宜選択してよい。また、基準図形を２０個とし、描画図形については、各描画条件につき、基準図形の数と同じく２０個としている。各描画図形は、各基準図形に対応している。
【０１００】
図１２（ａ）は、各基準図形及び各描画条件で描画された各描画図形の面積を示している。図１２（ｂ）は、各基準図形及び各描画条件で描画された各描画図形の長短比ＲＡ，ＲＢを示し、図１２（ｃ）は、各基準図形及び各描画条件で描画された各描画図形の角度θＡ，θＢを示している。基準図形１ａは、いずれも円形である。
図１２（ａ）では、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの面積を比較するパラメータとして、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの輪郭線２ａ，２ｂ内の面積から算出された直径（面積直径換算値）を用いている。図１２（ａ）に示すように、面積（面積直径換算値）のみで基準図形と概形類似条件が異なる各描画条件で描画された描画図形とを評価した場合には、描画条件Ｂ２−１で描画した描画図形１ｂが、最も基準図形１ａ（条件Ａ）に近いものと判定できる。
【０１０１】
しかし、図１２（ｂ）に示すように、基準図形１ａ及び各描画図形１ｂの長短比を比較すると、概形類似条件が異なる各描画条件のうち、条件Ｂ１−１で描画された描画図形は、最も基準図形（条件Ａ）に近く、これに対して、条件Ｂ２−１、条件Ｂ３−１で描画された描画図形は、条件Ｂ１−１で描画された描画図形に比べて基準図形の長短比との差が大きく、所定の方向に伸びた形となっている。
また、角度θＢに関しても、図１２（ｃ）に示すように、概形類似条件が異なる各描画条件のうち、条件Ｂ１−１で描画された描画図形は、最も基準図形（条件Ａ）に近く、これに対して、条件Ｂ２−１、条件Ｂ３−１で描画された描画図形は、条件Ｂ１−１で描画された描画図形に比べて基準図形の角度θＡとの差が大きくなっている。
従って、条件Ｂ１−１が、概形類似条件として最も相応しいものとして選択される
【０１０２】
つまり、条件Ａに最も近い条件を条件Ｂ１−１、Ｂ２−１、Ｂ３−１の３条件の中から選択しようとするとき、図１２（ａ）に示すように図形の面積のみを用いて比較すると、条件Ｂ２−１が最適と判定される。しかし、図１２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、図形の「伸び」と「傾き」（即ち、概形の類似性）も判定基準として考慮に入れると、条件Ｂ２−１は、「伸び」において条件Ｂ１−１よりも劣ることや、「傾き」において−９０°に近い方向を向いている傾向があることが読み取れる。
従って、条件Ｂ２−１は、描画した図形の面積は条件Ａに近いが、図形が伸縦方向に伸びる傾向がみられるため、描画条件Ａに近い描画条件として採用するには不適当であることが分かる。これは、「面積」だけでなく「伸び」や「傾き」（概形の類似性）を判定基準として採用して最適条件を求めることによる効果の１つである。
【０１０３】
図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記３条件（条件Ｂ１−１、Ｂ２−１、Ｂ３−１）の中には、「面積」の基準と、「伸び」及び「傾き」の基準を両立させるような最適条件がない。従って、そのような最適な描画条件を見つけるためには、描画条件を別のディメンジョン（最初の描画パラメータとは独立して変化させることのできる第２の描画パラメータ）に変化させる必要が生じる。
【０１０４】
図１３は、描画条件（条件Ａ）で描画された基準図形（２０個）と面積条件が異なる描画条件（Ｂ１−１，Ｂ１−２，Ｂ１−３）で描画された描画図形（各描画条件につき２０個）とを比較する図である。
ここでは、概形類似条件は共通しており最適なものが選択されているが、面積条件が異なる３つの描画条件の中から最適な面積条件を選択する例を挙げて説明したが、比較する面積条件の数は、適宜選択してよい。また、各描画条件（面積条件のみが異なる描画条件Ｂ１−１，Ｂ１−２，Ｂ１−３）につき、描画図形を２０個を選択し、これらと基準図形とを比較している。
【０１０５】
図１３（ａ）は、基準図形及び各描画条件で描画された描画図形の面積を示している。図１３（ｂ）は、基準図形及び各描画条件で描画された描画図形の長短比を示し、図１３（ｃ）は、基準図形と各描画条件で描画された描画図形の角度を示している。図１３（ａ）では、図１２（ａ）と同様に、面積を示す指標として面積から算出される直径（面積直径換算値）を使用している。
図１３（ａ）に示すように、面積の上下動の傾向は、面積条件の異なる描画条件Ｂ１−１〜Ｂ１−３で描かれたいずれの描画図形であって基準図形に近い傾向を示している。
条件Ｂ１−１で描画された描画図形は、基準図形に比べて面積が大きくなる傾向にある。一方、条件Ｂ１−２及び条件Ｂ１−３で描画した描画図形は、その面積が、基準図形の面積に近いものが多く、特に、条件Ｂ１−３で描画したものは、基準図形に近いものが最も多い。
【０１０６】
このとき、図１３（ｂ），（ｃ）に示すように、条件Ｂ１−１〜条件Ｂ１−３で描画された描画図形は、概形の類似性が高い描画図形を描画可能な概形類似条件が選択されているので、その伸びや傾き（長短比及び角度）は、いずれも基準図形に近いものとなっている。
従って、総合的に判断して、描画条件Ｂ１−３で描画された描画図形が、最も基準図形に一致する度合いが高いものであり、描画条件Ｂ１−３は、基準図形に対して形状の類似性及び面積も一致する度合いが最も高く、最適な描画条件であるといえる。
【０１０７】
よって、本実施形態によれば、好ましい描画条件を、面積の大きさ近さという基準だけでなく、概形の伸びと傾きという基準も考慮した上で、容易にかつ高い精度で選択することができる。
【０１０８】
（変形形態）
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）第１実施形態において、傾き判定要否判定部及び傾き判定要否判定工程を備える例を示したが、傾き判定要否判定部及び傾き判定要否判定工程は、基準図形が円形（略円形を含む）でない場合には、省略した形態としてもよい。
【０１０９】
（２）第１実施形態及び第２実施形態において、面積比較工程を先に行い、その後に概形類似判定工程及び傾き判定工程等を行う例を示したが、これに限らず概形類似判定工程及び傾き判定工程等を先に行い、その後に面積比較工程を行ってもよい。
【０１１０】
（３）第３実施形態において、概形類似条件として後方散乱パラメータ量、面積条件としてドーズ量を設定する例を示したが、これに限らず、他のパラメータ条件を用いてもよい。
【０１１１】
（４）各実施形態において、評価装置３０は、描画装置１０や撮像装置２０とは別体であり、各種情報を通信可能である例を示したが、これに限らず、例えば、描画装置１０又は撮像装置２０に内蔵される形態としてもよい。
【０１１２】
（５）第３実施形態において、先に概形類似条件を選択し、次に面積条件を選択する例を挙げて説明したが、これに限らず、先に面積条件を選択し、次に概形類似条件を選択する形態としてもよい。
【０１１３】
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 画像評価システム
１０ 描画装置
２０ 撮像装置
３０ 評価装置
３５ 評価装置制御部
３６ 画像処理部
３７ 図形判定部
４０ フォトマスク
５０ マスクパターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像評価方法、描画条件選択方法、画像評価プログラム、描画条件選択プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、マスク上に電子線等で描画されマスクパターンのＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：走査型電子顕微鏡）画像を用いて、マスクパターンが所望の形状に作成されているか否かを評価するための各種評価方法が知られている。
例えば、測長の対象となるマスクパターンの図形が、所定の幅を有するライン状等の図形のように輪郭線に平行線部分を有する図形である場合には、その平行線部分のライン幅を測長することによって画像を評価することが可能である。このようなライン幅の測定の場合には、所定の間隔おきに数十〜数百箇所のライン幅を測定し、その平均値をとって評価するという方法がある。例えば、測長の対象となるマスクパターンの図形が、所定の幅を有するライン状等の図形のように輪郭線に平行線部分を有する図形である場合には、その平行線部分のライン幅を測長することによって画像を評価することが可能である。ＳＥＭ画像には、本来望ましくないノイズが多く載っていることが一般的であり、ひとつの断面に沿ったライン幅の測長結果だけでは、このノイズに左右されて不安定な値を示すので、信頼性が低い。上記のような平行線のライン幅の測定の場合には、所定の間隔おきに数十〜数百箇所のライン幅を測定し、その平均値をとって評価することによって、ノイズの影響を低減するという方法がある。
【０００３】
しかし、近年の高集積化に伴う配線等の微細化により、マスクパターンの図形形状はより微細化している。そのため、マスクパターンの角部の丸まりが大きくなり、その丸まった部分の影響が相対的に大きくなり、上記方法を適用可能な平行線部分が小さくなる。また、場合によっては、マスクパターンが略円形状となり、径の最長部分が１箇所しかなく、上記測定方法を適用できない場合がある。
さらに、素子や配線の微細化に伴い、光近接補正（ＯＰＣ）技術を用いて回路パターンを形成するようになったため、マスクパターンの角部の丸まりは、より大きくなっている。
【０００４】
また、マスクパターンとして所望の図形が描画されているか否かを評価する手法の１つとして、図形の面積や、長径と短径の比等を指標値とし、マスクパターンのＳＥＭ画像の評価対象の図形と設計データでの図形とを、この指標値を用いて比較して評価する評価方法がある（例えば、特許文献１）。
しかし、このような評価方法を用いた場合、マスクパターンの図形の形状が設計図形に比べて大幅に変形したとしても、面積や長径と短径の比等が一致しているときには、その違いが検出されることがなく、好ましい形状が描画されているとして評価されてしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５９３２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、マスク上に描画されたマスクパターンをより高い精度でかつ容易に評価可能な画像評価方法及び画像評価プログラムを提供することである。
また、本発明のもう１つの課題は、所望の図形を描画可能な描画条件を容易に選択する描画条件選択方法及び描画条件選択プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、フォトマスク（４０）上に描画された描画図形（１ｂ）と、前記描画図形の比較基準である基準図形（１ａ）とを比較する画像評価方法であって、前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線（２ａ）を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比（ＲＡ）とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶工程（Ｓ１１）と、前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の面積を算出する描画図形面積算出工程（Ｓ１２１〜Ｓ１２３）と、前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の輪郭線を主成分分析して第１主成分及び第２主成分を算出し、前記描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出工程（Ｓ１２４〜Ａ１２６）と、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出工程で算出した前記描画図形の面積とを比較して同一又は略同一であるか否かを判定する面積比較工程（Ｓ１３１）と、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程（Ｓ１３２）と、前記面積比較工程及び前記概形類似判定工程の結果に基づいて前記基準図形及び前記描画図形が一致するか否かを判定する図形判定工程（Ｓ１３）とを備え、前記図形判定工程は、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、及び、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定すること、を特徴とする画像評価方法である。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像評価方法において、前記基準図形データ記憶工程（Ｓ１１）で記憶した前記基準図形（１ａ）の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出工程（Ｓ１２４〜Ｓ１２６）で算出した前記描画図形（１ｂ）の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かを判定する傾き判定工程（Ｓ１３４）を有し、前記図形判定工程（Ｓ１３）は、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合、かつ、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記傾き判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致すると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、前記傾き判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致しないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定すること、を特徴とする画像評価方法である。
請求項３の発明は、請求項２に記載の画像評価方法において、前記基準図形（１ａ）及び前記描画図形（１ｂ）が円形であるか否かを判定する傾き判定要否判定工程（Ｓ１３３）を有し、前記傾き判定要否判定工程で前記基準図形及び前記描画図形がいずれも円形ではないと判定された場合には前記傾き判定工程（Ｓ１３４）を行い、前記判定要否判定工程で前記基準図形及び前記描画図形のいずれかが円形であると判定された場合には前記傾き判定工程を行わないこと、を特徴とする画像評価方法である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、前記基準図形（１ａ）は、前記比較基準として、予めフォトマスク（４０）上に描画された描画図形を撮像した撮像データ上の図形であること、を特徴とする画像評価方法である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、前記基準図形（１ａ）は、前記比較基準として、設計データを用いてフォトマスク上に描画するシミュレーションによって得られた図形であること、を特徴とする画像評価方法である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、前記描画図形長短比算出工程（Ｓ１２４〜Ｓ１２６）は、前記描画図形（１ｂ）の輪郭線（２ｂ）を構成する点列（３ｂ）を算出する点列算出工程（Ｓ１２４）と、前記点列算出工程で算出された点列を主成分分析して共分散行列を算出し、この共分散行列を固有値分解して得られる互いに直交する前記描画図形の第１主成分及び第２主成分のそれぞれの固有値λ１，λ２（ただし、λ１≧λ２）を算出し、２つの前記固有値λ１，λ２の比λ１／λ２の平方根（λ１／λ２）１／２を前記描画図形長短比として算出する固有値比算出工程（Ｓ１２５，Ｓ１２６）と、を備えること、を特徴とする画像評価方法である。
【００１０】
請求項７の発明は、フォトマスク上に描画された描画図形（１ｂ）と、前記描画図形の比較基準である基準図形（１ｂ）とを比較する画像評価プログラムであって、コンピュータを、前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶手段と、前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の面積を算出する描画図形面積算出手段と、前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の輪郭線を主成分分析して第１主成分及び第２主成分を算出し、前記描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出手段と、前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出手段が算出した前記描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較手段と、前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定手段と、前記基準図形及び前記描画図形が一致するか否かを判定する図形判定手段として機能させ、前記図形判定手段を、前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、及び前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定するように機能させること、を特徴とする画像評価プログラムである。
【００１１】
請求項８の発明は、請求項７に記載の画像評価プログラムにおいて、前記コンピュータを、前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形（１ａ）の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記描画図形（１ｂ）の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かを判定する傾き判定手段として機能させ、前記図形判定手段を、前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致すると判定した場合、かつ、前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致しないと判定した場合、及び前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定するように機能させること、を特徴とする画像評価プログラムである。
請求項９の発明は、請求項８に記載の画像評価プログラムにおいて、前記コンピュータを、前記基準図形（１ａ）及び前記描画図形（１ｂ）がいずれも円形であるか否かを判定する傾き判定要否判定手段として機能させ、前記傾き判定要否判定手段を、前記基準図形及び前記描画図形がいずれも円形又は略円形ではないと判定した場合には、前記傾き判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似か否かを判定し、前記基準図形及び前記描画図形のいずれかが円形又は略円形であると判定した場合には、前記傾き判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かの判定を行わないように機能させること、を特徴とする画像評価プログラムである。
【００１２】
請求項１０の発明は、請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の画像評価プログラムにおいて、前記描画図形長短比算出手段を、前記描画図形の輪郭線を構成する点列を算出する点列算出手段と、前記点列算出手段が算出した点列を主成分分析して共分散行列を算出し、この共分散行列を固有値分解して得られる互いに直交する前記描画図形の第１主成分及び第２主成分のそれぞれの固有値λ１，λ２（ただし、λ１≧λ２）を算出し、２つの前記固有値λ１，λ２の比λ１／λ２の平方根（λ１／λ２）１／２を前記描画図形長短比として算出する固有値比算出手段として機能させること、を特徴とする画像評価プログラムである。
【００１３】
請求項１１の発明は、基準図形（１ａ）に等しい描画図形（１ｂ）をフォトマスク（４０）上に描画する場合の条件のうち、前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似であるかに影響する条件である概形類似条件と、前記基準図形との概形の類似を維持して前記描画図形の面積に影響する面積条件とを選択する描画条件選択方法であって、前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶工程（Ｓ４１）と、複数の前記概形類似条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の輪郭線を主成分分析してそれぞれの第１主成分及び第２主成分を算出し、前記複数の描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である前記複数の描画図形の描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出工程（Ｓ４２）と、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記複数の描画図形の描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記複数の描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程（Ｓ４３）と、前記描画図形長短比算出工程と前記概形類似判定工程により、複数の前記概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択する概形類似条件選択工程（Ｓ４４）と、前記概形類似条件選択工程で選択した前記概形類似条件を設定し、複数の前記面積条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の面積を算出する描画図形面積算出工程（Ｓ４５）と、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出工程で算出した前記複数の描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較工程（Ｓ４６）と、前記描画図形面積算出工程と前記面積比較工程とを行うことにより、最も前記描画図形の面積が前記基準図形の面積に近い条件を選択する面積条件選択工程（Ｓ４７）と、前記概形類似条件選択工程で選択した前記概形類似条件と、前記面積条件選択工程で選択した前記面積条件との組み合わせを最適条件として選択する描画条件選択工程（Ｓ４８）と、を備えること、を特徴とする描画条件選択方法である。
【００１４】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の描画条件選択方法において、前記概形類似条件として、後方散乱パラメータ量を選択すること、を特徴とする描画条件選択方法である。
請求項１３の発明は、請求項１１又は請求項１２に記載の描画条件選択方法において、前記面積条件として、ドーズ量を選択すること、を特徴とする描画条件選択方法である。
請求項１４の発明は、請求項１１から請求項１３までのいずれか１項に記載の描画条件選択方法において、前記概形類似条件選択工程は、前記概形類似判定工程の後に、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記複数の描画図形の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記複数の描画図形の傾きが一致するか否かを判定する傾き判定工程を行い、前記概形類似判定工程、及び前記傾き判定工程の結果に基づき、前記複数の概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択すること、を特徴とする描画条件選択方法である。
【００１５】
請求項１５の発明は、基準図形（１ａ）に等しい描画図形（１ｂ）をフォトマスク（４０）上に描画する場合の条件のうち、前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似であるかに影響する条件である概形類似条件と、前記基準図形との概形の類似を維持して前記描画図形の面積に影響する面積条件とを選択する描画条件選択プログラムであって、コンピュータを、前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータと記憶する基準図形データ記憶手段と、複数の前記概形類似条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の輪郭線を主成分分析してそれぞれの第１主成分及び第２主成分を算出し、前記複数の描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である前記複数の描画図形の描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出手段と、前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記複数の描画図形の描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記複数の描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定手段と、前記描画図形長短比算出手段と前記概形類似判定手段とを行うことにより、前記複数の概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択する概形類似条件選択手段と、前記概形類似条件選択手段が選択した前記概形類似条件を設定し、複数の前記面積条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の面積を算出する描画図形面積算出手段と、前記基準図形データ記憶手段で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出手段が出した前記複数の描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較手段と、前記描画図形面積算出手段と前記面積比較手段とを行うことにより、最も前記描画図形の面積が前記基準図形の面積に近い条件を選択する面積条件選択手段と、前記概形類似条件選択手段が選択した前記概形類似条件と、前記面積条件選択手段が選択した前記面積条件との組み合わせを最適条件として選択する描画条件選択手段として機能させること、を特徴とする描画条件選択プログラムである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
本発明によれば、マスク上に描画されたマスクパターンをより高い精度でかつ容易に評価可能な画像評価方法及び画像評価プログラムを提供できる。
また、本発明によれば、所望の図形を描画可能な描画条件を算出する描画条件選択方法及び描画条件選択プログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の画像評価システム１の構成を説明する図である。
【図２】描画図形の評価方法を説明する図である。
【図３】第１実施形態の描画図形の評価方法のフローチャートである。
【図４】基準図形及び描画図形の各種情報を記憶する工程を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態の図形判定工程のフローチャートである。
【図６】基準図形１ａ及び描画図形１ｂの例を示す図である。
【図７】基準図形１ａ及び描画図形１ｂの例を示す図である。
【図８】第２実施形態の図形判定工程のフローチャートである。
【図９】段付けデータ２００を説明する図である。
【図１０】第３実施形態の画像評価システム３を説明する図である。
【図１１】第３実施形態の描画条件選択方法のフローチャートである。
【図１２】描画条件（条件Ａ）で描画された基準図形（２０個）と概形類似条件が異なる各描画条件（Ｂ１−１，Ｂ２−１，Ｂ３−１）で描画された描画図形（各描画条件につき２０個）とを比較する図である。
【図１３】描画条件（条件Ａ）で描画された基準図形（２０個）と面積条件が異なる描画条件（Ｂ１−１，Ｂ１−２，Ｂ１−３）で描画された描画図形（各描画条件につき２０個）とを比較する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の画像評価システム１の構成を説明する図である。
本実施形態の画像評価システム１は、描画装置１０、撮像装置２０、評価装置３０等を備える。描画装置１０、撮像装置２０、評価装置３０は、互いにＬＡＮやインターネット等の通信網を介して接続され、互いに情報を送受信可能である。この画像評価システム１は、評価の基準となる基準図形データの基準図形と、フォトマスク４０上に描画装置１０により描画されたマスクパターン５０を撮像したＳＥＭ画像データ（描画データ）の描画図形とを評価することができ、所望の形状が描画されているか否かを評価することができる。
【００２０】
描画装置１０は、フォトマスク４０上にマスクパターンを描画する電子線描画装置である。この描画装置１０は、入力された不図示の設計データに基づいて、マスクパターン５０を描画する。
撮像装置２０は、フォトマスク４０上に描画されたマスクパターン５０を撮像する走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）である。この撮像装置２０は、フォトマスク４０上の所定の位置のマスクパターン５０を撮像可能である。
【００２１】
評価装置３０は、撮像装置２０が撮像した画像（ＳＥＭ画像）と、基準となる図形（基準図形）との形状や大きさを比較して評価する装置である。この評価装置３０は、評価装置操作部３１、評価装置表示部３２、評価装置送受信部３３、評価装置記憶部３４、評価装置制御部３５等を備えている。
なお、本発明において、コンピュータとは、記憶装置、制御装置等を備えた情報処理装置をいう。評価装置３０は、評価装置記憶部３４及び評価装置制御部３５を備えた情報処理装置であり、本発明のコンピュータの概念に含まれる。
【００２２】
評価装置操作部３１は、ユーザが評価装置３０を操作するためのキーボードやマウス等の操作装置、入力装置である。
評価装置表示部３２は、ＳＥＭ画像（描画図形）や、基準図形と描画図形との比較結果を表示するモニタである。
評価装置送受信部３３は、描画装置１０、撮像装置２０等との間で情報を送受信する部分であり、例えば、描画装置１０に入力された設計データや撮像装置２０が撮像したマスクパターンのＳＥＭ画像データを、通信網を介して受信して取得したり、評価結果等を適宜外部の装置に評価結果を出力したりする。
【００２３】
評価装置記憶部３４は、評価装置３０の動作に必要なプログラム、情報等を記憶するためのハードディスク、半導体メモリ素子等の記憶装置である。
評価装置記憶部３４は、評価プログラム３４ａ、基準図形情報記憶部３４ｂ、描画図形情報記憶部３４ｃを備えている。
評価プログラム３４ａは、基準図形画像データの基準図形の形状及び大きさと、描画図形画像データの描画図形の形状及び大きさとを比較するためのプログラムである。評価プログラム３４ａは、描画図形の評価に用いる各種数値等が記憶された評価テーブルを有している。
基準図形情報記憶部３４ｂは、描画図形を評価する基準となる基準図形の基準図形画像データ及び基準図形に関する情報を記憶する記憶領域である。
描画図形情報記憶部３４ｃは、撮像装置２０が撮像したマスクパターン５０の描画図形画像データ及び描画図形に関する情報を記憶する記憶領域である。
【００２４】
評価装置制御部３５は、評価装置３０を統括的に制御するための制御部であり、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）から構成される。評価装置制御部３５は、評価装置記憶部３４に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、前述したハードウエアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。
評価装置制御部３５は、画像処理部３６、図形判定部３７等を備える。
【００２５】
画像処理部３６は、基準図形及び描画図形の画像データ（フォトマスク４０上に描画されたマスクパターンのＳＥＭ画像データ等）について各種画像処理を行う部分である。
画像処理部３６は、輪郭線抽出部３６ａ、面積算出部３６ｂ、点列算出部３６ｃ、主成分分析部３６ｄ、長短比算出部３６ｅ、角度算出部３６ｆを備えている。
輪郭線抽出部３６ａは、基準図形及び描画図形の画像データを画像処理し、基準図形及び描画図形の輪郭線を抽出する部分である。
面積算出部３６ｂは、基準図形及び描画図形の輪郭線内の面積を所定の方法で算出する部分である。
点列算出部３６ｃは、輪郭線抽出部３６ａが抽出した基準図形及び描画図形の輪郭線を、ｘｙ座標上の点の集合（点列）として算出する部分である。
【００２６】
主成分分析部３６ｄは、点列算出部３６ｃが算出した基準図形及び描画図形の輪郭線を構成する点列を、主成分分析してその第１主成分及び第２主成分を算出する部分である。
長短比算出部３６ｅは、基準図形及び描画図形について、それぞれ、輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である長短比（基準図形長短比，描画図形長短比）を算出する部分である。
角度算出部３６ｆは、基準図形及び描画図形の第１主成分の固有ベクトルとｘ軸とがなす角度を算出する部分である。
【００２７】
図形判定部３７は、面積比較部３７ａ、概形類似判定部３７ｂ、傾き判定要否判定部３７ｃ、傾き判定部３７ｄとを備えている。図形判定部３７は、基準図形及び描画図形が一致するか否かを判定する部分である。
面積比較部３７ａは、面積算出部３６ｂが算出した基準図形の面積と描画図形の面積とを比較して、これらが同一（略同一であり、同一とみなせる場合も含む）であるか否かを判定する部分である。
【００２８】
概形類似判定部３７ｂは、長短比算出部３６ｅが算出した基準図形長短比と描画図形長短比との比に基づいて、基準図形及び描画図形の形状（概形）が類似であるか否かを判定する部分である。
傾き判定要否判定部３７ｃは、基準図形及び描画図形が円形（略円形であり、円形とみなせる場合も含む）であるか否かに基づいて、傾き判定部３７ｄによる傾き判定工程を行うか否かを判定する部分である。
傾き判定部３７ｄは、基準図形の第１主成分の軸の向きと、描画図形の第１主成分の軸の向きとを、角度算出部３６ｆの算出した角度を比較して、基準図形及び描画図形の傾きが一致するか否かを判定する部分である。
【００２９】
この図形判定部３７では、概形類似判定部３７ｂの概形類似判定の結果及び面積比較部３７ａの面積比較の結果に基づいて、基準図形及び描画図形が一致するか否かを判定する。なお、傾き判定工程を行った場合には、図形判定部３７は、概形類似判定部３７ｂの概形類似判定の結果及び面積比較部３７ａの面積比較の結果、傾き判定部３７ｄの傾き判定工程の結果に基づいて基準図形及び描画図形が一致するか否かを判定する。
【００３０】
評価装置３０は、以下に示すように、基準図形及び描画図形を比較し、描画図形の形状及び大きさを評価する。
図２は、描画図形の評価方法を説明する図である。
図３は、第１実施形態の描画図形の評価方法のフローチャートである。
図２（ａ），（ｂ）は、基準図形及び描画図形のぞれぞれの画像を示し、図２（ｃ），（ｄ）は、基準図形及び描画図形のぞれぞれの点列及び主成分軸等を示している。
基準図形画像データＤＡは、図形の評価の基準となる基準図形の画像データである。基準図形画像データＤＡとしては、予めフォトマスク４０上に描画され、その形状や大きさ等が良好であると評価されたマスクパターン５０のＳＥＭ画像データ等の撮像データを用いてもよいし、設計データ等を基に不図示のコンピュータ等のシミュレーションソフトにより描画のシミュレーションを行って得られたマスクパターンのシミュレーション画像データ等を用いてもよい。
描画図形画像データＤＢは、評価の対象となる描画図形の画像データである。描画図形画像データＤＢとしては、描画装置１０がフォトマスク４０上に設計データ等に基づいて描画したマスクパターン５０を撮像装置２０が撮像したＳＥＭ画像データ等である。
【００３１】
評価装置３０は、基準図形画像データＤＡの基準図形１ａと描画図形画像データＤＢの描画図形１ｂとが一致するか否かを判断する。この評価装置３０によって基準図形画像データＤＡの基準図形１ａと描画図形画像データＤＢの描画図形１ｂとが一致すると判断されるとき、描画装置１０は、フォトマスク上に好ましいマスクパターン５０を描画したと判断される。
以下、図３に示すＳ１０〜Ｓ１４に沿って、図２（ａ）の基準図形１ａを基準とし、図２（ｂ）の描画図形１ｂを評価する例を挙げて説明する。
ユーザは、まず、Ｓ１０において、評価装置操作部３１を操作して、評価装置３０の評価プログラム３４ａを起動させる。
【００３２】
（基準図形データ記憶工程）
Ｓ１１では、評価装置３０は、基準図形画像データＤＡを画像処理し、基準図形１ａに関する情報を記憶する基準図形データ記憶工程を行う。
図４は、基準図形及び描画図形の各種情報を記憶する工程を示すフローチャートである。
Ｓ１１１において、評価装置３０は、通信網を介して評価装置送受信部３３から基準図形画像データＤＡを受信する。
そして、画像処理部３６は、評価装置送受信部３３が受信した基準図形画像データＤＡの所定の領域から基準図形１ａを選択し、その基準図形１ａについて以下に示すような処理を行う。
まず、Ｓ１１２において、輪郭線抽出部３６ａは、基準図形画像データＤＡの基準図形１ａから、図２（ａ）に示すように、その輪郭線２ａを抽出する。輪郭線抽出部３６ａは、例えば、基準図形１ａのＳＥＭ画像の白帯部分の尾根となる線（輝度の最も高くなる部分を繋いだ線）を抽出し、この尾根線を輪郭線２ａとして抽出している。なお、この例に限らず、基準図形１ａの輪郭線２ａとして、基準図形１ａの画像の白帯部分の内側や外側の境界線を抽出してもよい。
このような輪郭線の抽出方法としては、例えば、特許第４４１７７６３号公報や、特開２００９−２０５２２４号公報に記載の方法等を適宜選択して用いることができる。
【００３３】
次に、Ｓ１１３において、面積算出部３６ｂは、基準図形１ａの輪郭線２ａの内の面積を算出する。
次に、Ｓ１１４において、点列算出部３６ｃは、基準図形１ａの輪郭線２ａから、この輪郭線２ａを構成するｘｙ座標上の点列３ａを算出する（図２（ｃ）参照）。
次に、Ｓ１１５において、主成分分析部３６ｄは、この点列３ａを主成分分析し、点列３ａの第１主成分及び第２主成分を算出する。具体的には、主成分分析部３６ｄは、点列３ａを主成分分析してこの点列３ａの共分散行列ＣＡを算出し、この共分散行列ＣＡを固有値分解して得られる第１主成分及び第２主成分のそれぞれの固有値λＡ１，λＡ２（ただし、λＡ１≧λＡ２）を算出する。この第１主成分及び第２主成分は、図２（ｃ）に示すようにその軸（第１主成分軸４１ａ，第２主成分軸４２ａ）の方向が互いに直交する。
【００３４】
次に、Ｓ１１６において、長短比算出部３６ｅは、主成分分析部３６ｄが点列３ａを主成分分析して得られた点列３ａの第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比ＲＡを算出する。即ち、長短比算出部３６ｅは、前述の２つの固有値λＡ１，λＡ２の比λＡ１／λＡ２の平方根（λＡ１／λＡ２）１／２を、基準図形長短比ＲＡとして算出する。この基準図形長短比ＲＡは、基準図形１ａの形状の「伸び（扁平の度合い）」を示すものである。なお、この「伸び」とは、図形として特定の方向への伸びであり、例えば、基準図形が円形の場合、比ＲＡ＝１となる。
【００３５】
また、Ｓ１１７において、角度算出部３６ｆは、主成分分析部３６ｄの主成分分析により得られた点列３ａの第１主成分の向きを算出する。即ち、点列３ａの第１主成分の固有ベクトルｖＡがｘ座標軸と成す角度θＡ（図２（ｃ）参照）を算出する。この角度θＡは、基準図形１ａの形状の「傾き」（即ち、上述の「伸び」の方向）を示すものである。
【００３６】
Ｓ１１８において、画像処理部３６の各処理によって得られた基準図形１ａの面積や、２つの固有値λＡ１，λＡ２、基準図形長短比ＲＡ、角度θＡ等の基準図形１ａの情報は、評価装置記憶部３４の基準図形情報記憶部３４ｂに記憶され、基準図形データ記憶工程を終了し、Ｓ１２へ進む。
【００３７】
なお、本実施形態では、評価装置３０の評価装置制御部３５が、基準図形画像データＤＡから、基準図形１ａの面積や２つの固有値λＡ１，λＡ２、基準図形長短比ＲＡ等を算出し、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶する例を挙げて説明したが、これに限らず、予め別のコンピュータ等によって基準図形１ａの面積や２つの固有値λＡ１，λＡ２、基準図形長短比ＲＡ、角度θＡ等を算出し、その情報が評価装置送受信部３３から入力され、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶される形態としてもよい。また、基準図形１ａに対する画像処理部３６の各種処理と後述する描画図形１ｂに対する画像処理部３６の各種処理とを同時に行ってもよい。
【００３８】
次に、Ｓ１２において、画像処理部３６が、撮像装置２０から転送された描画図形のＳＥＭ画像データを取得し、評価対象となる描画図形１ｂが含まれる領域を検出し、各種処理工程を行う。
描画図形の各種処理工程に関しても、前述の基準図形データ記憶工程と同様に、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。
まず、Ｓ１２１において、画像処理部３６が、撮像装置２０から転送された描画図形データを取得する。
（描画図形面積算出工程）
次に、Ｓ１２２において、輪郭線抽出部３６ａが、描画図形１ｂが含まれる領域を検出し、その輪郭線２ｂを抽出する。このとき、輪郭線抽出部３６ａは、前述の基準図形１ａの輪郭線２ａの抽出方法と同様に、例えば、描画図形１ｂの画像の白帯部分の尾根線（図２（ｂ）上に破線で示す）を輪郭線２ｂとして抽出する。
次に、Ｓ１２３において、面積算出部３６ｂが、輪郭線抽出部３６ａが抽出した描画図形１ｂの輪郭線２ｂ内の面積を算出する。この算出方法は、基準図形１ａの面積の算出方法と同じである。
【００３９】
（描画図形長短比算出工程）
次に、Ｓ１２４において、点列算出部３６ｃが、描画図形１ｂの輪郭線２ｂから、輪郭線２ｂを構成するｘｙ座標上の点列３ｂを算出する（図２（ｄ）参照）。
次に、Ｓ１２５において、主成分分析部３６ｄが、この点列３ｂを主成分分析し、点列３ｂの第１主成分及び第２主成分を算出する。
次に、Ｓ１２６において、長短比算出部３６ｅが、点列３ｂの第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である描画図形長短比ＲＢを算出する。具体的には、点列３ｂの共分散行列ＣＢを固有値分解して得られる第１の主成分及び第２の主成分のそれぞれの固有値λＢ１，λＢ２（ただし、λＢ１≧λＢ２）を算出し、固有値λＢ１，λＢ２の比λＢ１／λＢ２の平方根（λＢ１／λＢ２）１／２を、描画図形長短比ＲＢとして算出する。これらの第１主成分軸４１ｂ及び第２主成分軸４２ｂは、図２（ｄ）に示すように互いに直交する。この描画図形長短比ＲＢは、描画図形１ｂの形状の「伸び（扁平の度合い）」を示すものである。この「伸び」とは、図形として特定の方向への伸びであり、例えば、描画図形が円形の場合、比ＲＢ＝１となる。
【００４０】
また、Ｓ１２７において、角度算出部３６ｆは、点列３ｂの第１主成分の向きを算出する。即ち、点列３ｂの第１主成分の固有ベクトルｖＢがｘ軸と成す角度θＢを算出する。この角度θＢは、描画図形１ｂの形状の「傾き」（即ち、「伸び」の方向）を示すものである。
そして、Ｓ１２８において、画像処理部３６により算出された描画図形１ｂの面積、２つの固有値λＢ１，λＢ２、描画図形長短比ＲＢ、角度θＢ等の描画図形１ｂの情報は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶され、描画図形１ｂに関する画像処理工程を終了し、ＳＳ１３へ進む。
【００４１】
Ｓ１３は、基準図形及び描画図形が一致するか否かを、その面積や形状から判定する図形判定工程である。この図形判定工程は、面積比較工程、概形類似判定工程、傾き判定工程等を有している。
図５は、第１実施形態の図形判定工程のフローチャートである。
（面積比較工程）
まず、Ｓ１３１では、面積比較部３７ａが、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶された基準図形１ａの面積と、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶された描画図形１ｂの面積とを呼び出して比較し、これらが同一（略同一である場合を含む）であるか否かを判定する面積比較工程を行う。
面積比較部３７ａが、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの面積が同一（略同一である場合も含む）と判断した場合（Ｓ１３１：ＹＥＳ）は、この判定結果が評価装置記憶部３４の描画図形情報記憶部３４ｃに記憶され、Ｓ１３２へ進む。なお、基準図形１ａの面積及び描画図形１ｂの面積が略同一である場合とは、基準図形の面積と描画図形の面積の差が、予め評価プログラム３４ａの評価テーブル内に記憶された許容範囲内であり、同一とみなせる程度に差が小さい場合である。
また、面積比較部３７ａが、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの面積が同一（略同一である場合も含む）ではないと判断した場合（Ｓ１３２：ＮＯ）は、その判定結果が描画図形情報記憶部３４ｃに記憶され、Ｓ１３６へ進む。
【００４２】
（概形類似判定工程）
Ｓ１３２では、概形類似判定部３７ｂが、基準図形長短比ＲＡと描画図形長短比ＲＢとの比に基づいて、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程を行う。
具体的には、概形類似判定部３７ｂは、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶されている基準図形長短比ＲＡと、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶されている描画図形長短比ＲＢとを呼び出し、これらの比ＲＢ／ＲＡを算出し、この比ＲＢ／ＲＡを値ＳＡＢとする（ＲＢ／ＲＡ＝ＳＡＢ）。
予め、評価プログラム３４ａの評価テーブルには、値ＳＡＢ（即ち、基準図形長短比ＲＡ及び描画図形長短比ＲＢの比ＲＢ／ＲＡ）において、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの形状の概形（図形の伸び）が類似であるといえる許容値Ｓ０が設定され、記憶されている。この許容値Ｓ０は、１≦Ｓ０＜２という範囲を満たす値であり、この許容値Ｓ０の値が小さい程、概形類似の判定精度が高くなる。例えば、Ｓ０＝１．０５とすれば、基準図形１ａと描画図形１ｂの長短比の比ＲＢ／ＲＡ（値ＳＡＢ）が５％以内であるものを概形が類似であると判定する。この許容値Ｓ０は、ユーザによって、評価装置操作部３１からの入力等によって適宜変更可能である。
【００４３】
Ｓ１３２において、概形類似判定部３７ｂは、値ＳＡＢが、
１／Ｓ０≦ＳＡＢ≦Ｓ０ ・・・（式１）
を満たすか否かを判定する。
値ＳＡＢがこの（式１）を満たすとき（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、概形類似判定部３７ｂは、基準図形１ａと描画図形１ｂとは概形が類似であると判定し、この判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶し、Ｓ１３３へ進む。
一方、値ＳＡＢがこの（式１）を満たさないとき（Ｓ１３２：ＮＯ）、概形類似判定部３７ｂは、基準図形１ａと描画図形１ｂとは概形が類似ではないと判定し、その判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶し、Ｓ１３６に進む。
【００４４】
（傾き判定要否判定工程）
Ｓ１３３では、傾き判定要否判定部３７ｃが、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが円形（顕著な伸び等がない略円形であり、円形とみなせる形状も含む）ではないか否かを、両図形の長短比ＲＡ，ＲＢが円形とみなせる許容値Ｒ０より大きいか、許容値Ｒ０以下であるかにより判定する傾き判定要否判定工程を行う。
この許容値Ｒ０は、１＜Ｒ０≦２の範囲内で適宜設定でき、予め、評価プログラム３４ａの評価テーブルに記憶されている。許容値Ｒ０の値を１に近い値とするほど、この許容値Ｒ０を満たす長短比ＲＡ，ＲＢを有する両図形は円形に近い形状となる。両図形の長短比ＲＡ，ＲＢがこの許容値Ｒ０以下である場合、両図形は、円形（略円形を含む）とみなせる。
【００４５】
Ｓ１３３において、傾き判定要否判定部３７ｃは、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶されている基準図形長短比ＲＡ、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶されている描画図形長短比ＲＢを参照する。
そして、基準図形長短比ＲＡ及び描画図形長短比ＲＢがいずれも許容値Ｒ０より大きく、ＲＡ＞Ｒ０かつＲＢ＞Ｒ０である場合（Ｓ１３３：ＹＥＳ）には、傾き判定要否判定部３７ｃは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂがいずれも円形（又は略円形）ではない、即ち、略楕円形状等であると判定し、Ｓ１３４へ進む。
また、基準図形長短比ＲＡ，描画図形長短比ＲＢのいずれか１つが許容値Ｒ０以下である場合（Ｓ１３３：ＮＯ）、即ち、ＲＡ≦Ｒ０かつＲＢ≦Ｒ０、ＲＡ≦Ｒ０かつＲＢ＞Ｒ０、ＲＡ＞Ｒ０かつＲＢ≦Ｒ０のいずれかの場合には、傾き判定要否判定部３７ｃは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの少なくとも一方が、傾きを判定する必要が生じるほどの「伸び」を有していない円形（略円形も含む）であると判定する。
【００４６】
このＳ１３３の傾き判定要否判定工程を行う段階では、その前のＳ１３２の概形類似判定工程において、値ＳＡＢが（式１）を満たすか否かを判定し、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの概形が類似であると判定されている。また、ＲＡ及びＲＢの値は非常に近い。従って、ＲＡ≦Ｒ０かつＲＢ＞Ｒ０である場合や、ＲＡ＞Ｒ０かつＲＢ≦Ｒ０である場合でも、基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、円形（略円形を含む）とみなせるものであり、その概形が類似であるといえる。そのため、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが円形（略円形も含む）である場合（Ｓ１３３：ＮＯ）、傾きが一致しているとみなすことができ、傾きの判定は不要である。よって、傾き判定要否判定部３７ｃは、この判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶し、Ｓ１３５へ進む。
【００４７】
（傾き判定工程）
Ｓ１３４では、傾き判定部３７ｄが、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの形状の傾き（各第１主成分の向き）を比較する傾き判定工程を行う。
具体的には、傾き判定部３７ｄが、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶されている基準図形１ａの点列３ａの第１主成分の固有ベクトルｖＡがｘ軸となす角度θＡ、及び、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶されている描画図形１ｂの点列３ｂの第１主成分の固有ベクトルｖＢがｘ軸となす角度θＢを参照し、この角度θＡ，θＢの差｜θＡ−θＢ｜を算出し、これを値ｔＡＢとする（ｔＡＢ＝｜θＡ−θＢ｜）。
【００４８】
予め、評価装置記憶部３４の評価テーブルには、この値ｔＡＢの許容値ｔ０（ただし、ｔ０≧０°）が設定され、記憶されている。この許容値ｔ０は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致しているとみなせる値ｔＡＢの最大値である。そして、このｔ０が小さいほど、両図形の傾きの差が小さく、両図形の傾きが一致していると判定する。なお、この許容値ｔ０に関しては、ユーザが評価装置操作部３１から入力する等により、１０°、３０°等適宜その値を設定できる。
値ｔＡＢは、
０°≦ｔＡＢ＜ｔ０ ・・・（式２）
を満たす場合、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きがの差が、許容範囲内であり、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致（略一致も含む）しているといえる。
【００４９】
Ｓ１３４において、傾き判定部３７ｄは、値ｔＡＢが０°≦ｔＡＢ＜ｔ０を満たしているか否かを判定する。値ｔＡＢが０°≦ｔＡＢ＜ｔ０を満たしている場合（Ｓ１３４：ＹＥＳ）、傾き判定部３７ｄは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂは傾きが一致していると判定して、その判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶し、Ｓ１３５へ進む。
一方、Ｓ１３４において、値ｔＡＢが０°≦ｔＡＢ＜ｔ０を満たしていない（ｔＡＢ≧ｔ０）場合（Ｓ１３４：ＮＯ）には、傾き判定部３７ｄは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂは傾きが一致しないと判定し、その判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶し、Ｓ１３６へ進む。
【００５０】
ここで、Ｓ１３３の傾き判定要否判定工程及びＳ１３４の傾き判定工程を行う利点を説明する。
図６は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの例を示す図である。図６では、基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、いずれもｘｙ座標上の点列３ａ，３ｂで示し、その第１主成分軸４１ａ，４１ｂ及び第２主成分軸４２ａ，４２ｂ等も示している。
Ｓ１３４の傾き判定工程を行う段階では、その前のＳ１３２の概形類似判定工程において、値ＳＡＢが（式１）を満たすか否かを判定し、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの概形が類似であると判定されている。
【００５１】
しかし、図６（ａ）に示すように、仮に、基準図形１ａ及び描画図形１ｂがいずれも円形又は略円形ではない略楕円形状であった場合、両図形の面積が一致しており、値ＳＡＢが（式１）を満たしていたとしても、その形状の傾き（角度θＡ，θＢ）が異なっている場合、両図形は一致しない。
その一方で、図６（ｂ）に示すように、基準図形１ａ及び描画図形１ｂがいずれも円形（略円形も含む）であるとき、両図形の面積が一致しており、値ＳＡＢが（式１）を満たしているならば、両図形の第１主成分の軸の向きが異なっていたとしても、両図形は一致する。
【００５２】
従って、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの形状に応じて、その傾きが一致するか否かを判定することによって形状が一致するか否かの判定精度を高めることができる。また、傾き判定要否判定工程において、傾き判定要否判定部３７ｃが、両図形がいずれも「伸び」が許容範囲内であり、円形（略円形も含む）であると判定した場合には、Ｓ１３４の傾き判定工程を省略することができ、評価工程を短縮することができる。
【００５３】
以上の図形判定工程を行い、Ｓ１３５に進んだ場合、Ｓ１３１〜Ｓ１３４までの各判定において、
判定（１）面積比較部３７ａが基準図形１ａの面積及び描画図形１ｂの面積が同一又は略同一であると判定（Ｓ１３１：ＹＥＳ）
判定（２）概形類似判定部３７ｂが基準図形１ａ及び描画図形１ｂの概形が類似であると判定（Ｓ１３２：ＹＥＳ）
判定（３）傾き判定要否判定部３７ｃが基準図形１ａの面積及び描画図形１ｂが円形（略円形を含む）であると判定（傾き判定要否判定部３７ｃが基準図形１ａの面積及び描画図形１ｂの傾き判定不要と判定）（Ｓ１３３：ＮＯ）、又は、傾き判定部３７ｄが基準図形１ａの面積及び描画図形１ｂの傾きが一致していると判定（Ｓ１３４：ＹＥＳ）
これらの判定（１）〜（３）を全て満たしている。
従って、Ｓ１３５において、図形判定部３７は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致すると判定し、その判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶する。また、このとき、評価装置制御部３５は、評価装置表示部３２に、この判定結果を表示する。そして、Ｓ１３７へ進んで図形判定工程を終了した後、Ｓ１４へ進んで、一連の描画図形の画像評価を終了する。
【００５４】
一方、図形判定工程のＳ１３１〜Ｓ１３４の各判定において、上記判定（１）〜（３）のいずれか１つでも満たされていない場合には（即ち、Ｓ１３１：ＮＯ、Ｓ１３２：ＮＯ，Ｓ１３４：ＮＯ）、Ｓ１３６に進む。
Ｓ１３６において、図形判定部３７は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致しないと判定し、その判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶する。また、このとき、評価装置制御部３５は、評価装置表示部３２に、この判定結果を表示する。そして、Ｓ１３７へ進んで図形判定工程を終了した後、Ｓ１４へ進んで、一連の描画図形の画像評価を終了する。
【００５５】
基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致する場合、描画装置１０は、基準図形１ａに等しい、所望する形状の描画図形１ｂ（マスクパターン５０）をフォトマスク４０上に描画できたと評価できる。
また、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致しない場合、描画装置１０は、所望する形状の描画図形１ｂ（マスクパターン５０）をフォトマスク４０上に描画できていないと評価できる。
【００５６】
ここで、図２（ａ）に示す基準図形１ａ及び描画図形１ｂを、上述の画像評価システムを用いて評価した。各限界値及び許容値等は、一例として、Ｓ０＝１．０５、ｔ０＝３０°、Ｒ０＝１．０５とした。
実際に評価を行うと、この基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、（式１）及び（式２）を満たしており、一致すると判定された。
【００５７】
なお、これらの各許容値及び限界値Ｓ０，Ｒ０，ｔ０の最適値は、パターンサイズ、撮像装置２０（ＳＥＭ）の機種、撮像された画像（ＳＥＭ像）の倍率等に依存する。従って、上記の値は一例であり、状況に応じてので、適宜その値を調整すべきものである。
例えば、Ｓ０＞１，Ｒ０＞１，ｔ０＞０°を満たしながら、それぞれ小さな値に設定すればするほど基準図形及び描画図形の両図形間のより細かな検出が可能になる。しかしながら、両図形の形状の違いが、描画パターンによってではなく、撮像装置２０のコンディション（ノイズや画像のゆがみ）に起因して生る場合がある。この場合、上記パラメータをあまり厳しく設定すると、本来ならば類似していると判定されるべきケースが類似していないと判定されることが頻繁に起きてくる。この現象は「擬似欠陥」と呼ばれる。このような擬似欠陥が大量に生じた場合には、上記パラメータの値を緩めるべきである。
逆に、上記パラメータの値が大きすぎると、両図形間の類似性の判定基準が甘くなり、本来欠陥として検出されるべき図形が見逃されることになる。このような場合、上記パラメータの値を下げて、判定基準を厳しくするべきである。
従って、判定結果をみて、それを各許容値及び限界値の調整へと適宜フィードバックし、判定精度を向上させるようにしてもよい。
【００５８】
また、上述の画像評価方法及び画像評価プログラムを備える画像評価システムを用いて描画図形を評価する他の例を以下に挙げて説明する。なお、各許容値や限界値は、Ｓ０＝１．０５、ｔ０＝３０°、Ｒ０＝１．０５とする。
図７は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの例を示す図である。
例えば、図７（ａ）に示す基準図形及び描画図形は、概形が類似である（１／Ｓ０≦ＳＡＢ≦Ｓ０、かつ、０°≦ｔＡＢ≦ｔ０）が、その面積が異なっている。従って、この場合、Ｓ１３１の面積評価工程において、面積比較部３７ａは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの面積が不一致と判定し（Ｓ１３１：ＮＯ）、図形判定部３７は、基準図形及び描画図形が不一致と判定する。
【００５９】
また、図７（ｂ）に示す基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、面積が等しく、第一主成分の向きも近しい（ｔＡＢ≦ｔ０）が、その長短比が異なっており、値ＳＡＢが（式１）を満たしていない（ＳＡＢ＞Ｓ０）。従って、Ｓ１３２の概形類似判定工程において、概形類似判定部３７ｂにより、基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、概形が類似ではないと判定され（Ｓ１３２：ＮＯ）、図形判定部３７は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが不一致であると判定する。
【００６０】
さらに、図７（ｃ）に示す基準図形１ａ及び描画図形１ｂは、面積が等しく、その長短比が（式１）を満たしているが（１／Ｓ０≦ＳＡＢ≦Ｓ０）、その第１主成分の向きである値ｔＡＢが、（式２）を満たしていない（ｔＡＢ＞ｔ０）。従って、Ｓ１３４の傾き判定工程において、傾き判定部３７ｄが、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致しないと判定し（Ｓ１３４：ＮＯ）、図形判定部３７は、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致しないと判定する。
【００６１】
上述のように、本実施形態の評価方法及び評価プログラムを用いることにより、様々な形状の基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致しているか否かを精度よく、かつ、簡単に判定することができる。例えば、描画図形１ｂが円形の場合等のように、従来の一般的な寸法測定において測定を行う断面ラインを垂直方向に僅かに移動させるだけで寸法自体が大きく変化してしまうような図形である場合の評価工程を簡単にでき、評価時間等の効率を向上できる。また、面積のみを画像評価の判定基準とした場合には、基準図形１ａの形状と描画図形１ｂの形状とが大きく違っていても面積が一致していれば、基準図形１ａと描画図形１ｂが一致していると判定されるおそれがあるが、本実施形態によれば、描画図形１ｂの面積に加えて、描画図形１ｂの長短比を判定基準に取り入れるので、そのようなおそれがなく、さらに、面積のみで判定した場合に比べて判定精度を向上できる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが一致しているか否かを、両図形の面積に加えて、その両図形の伸びや傾き表す値ＳＡＢ，ｔＡＢを用いて判定しているので、数学的な手法により一律に判定でき、かつ、評価の精度を上げることができる。
さらに、本実施形態によれば、傾き判定要否判定工程を備えているので、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの形状に応じて描画図形１ｂの傾き及び基準図形１ａの傾きが一致するか否かの判定を行わないので、その評価工程を簡単にすることができる。
さらにまた、本実施形態によれば、基準図形１ａは、比較基準として予めフォトマスク上に描画された描画図形を撮像した撮像データ上の図形を用いることができるので、実際にフォトマスク上に描画され、その形状が所望の形状となった描画図形を基準図形１ａとして用いることができる。また、基準図形１ａは、比較基準として、設計データを用いてフォトマスク上に描画するシミュレーションによって得られた図形を用いることができるので、シミュレーションで得られた所望の形状を基準図形１ａとすることができる。
【００６３】
（第２実施形態）
図８は、第２実施形態の図形判定工程のフローチャートである。
前述の第１実施形態では、傾き判定部３７ｄが、傾き判定工程において、基準図形及び描画図形の傾きを示す値ｔＡＢ＝｜θＡ−θＢ｜を用いて、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致するか否かを判定する例を示した。第２実施形態では、この値ｔＡＢを用いず、傾き判定部３７ｄが、行列ノルムを使用した以下の式２で示される値ＵＡＢを用いて基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きを判定している点が異なる。
よって、第２実施形態おいて、前述の第１実施形態と同様の機能を果たす部分には同一部符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【００６４】
【数１】
（式３）において、右辺の分子は、２×２正方行列同士の通常の積を表し、得られる値も、２×２行列となる。右辺の分母は、正の実数同士の通常の積を表す。
値ＵＡＢは、その行列ノルムが、一例として、上記（式３）に示すようなベクトルのユークリッドノルムからの誘導ノルムである例を挙げて説明する。なお、本実施形態では、誘導ノルムを用いる例を挙げて説明するが、これに限らず、他のノルムを用いてもよい。
この誘導ノルムは、作用素ノルムとも呼ばれ、任意の行列Ｍに対して、
【００６５】
【数２】
という関係を満たす。このとき、上記の式の右辺の分子及び分母は、ベクトルのノルムであり、ユークリッドノルムとする。
【００６６】
行列のノルムとして、上述のものを選択した場合、任意の行列Ｍのノルムの値は、最大特異値として得ることができる。即ち、
【００６７】
【数３】
という式で得られる。ただし、Ｍ＊は、行列Ｍの随伴行列（共役転置行列）を表し、λは固有値を示し、λｍａｘは、その中で最大のものを示す。
【００６８】
上述のように選択された行列ノルムに対して、劣乗法性が成り立つ。即ち、任意の行列に対して、
【００６９】
【数４】
という関係が成り立つ。
従って、上述の値ｕＡＢは、（式３）で表されるので、
０≦ＵＡＢ≦１ ・・・（式７）
となる。この値ＵＡＢは、両図形が楕円形状等のように伸びを有している場合には、その値が１に近いほど、より傾きが一致している度合いが高いということを示し、かつ、両図形が円形（略円形である場合を含む）である場合には、その角度θＡ及び角度θＢに関わらず、１に近い値を示す。
【００７０】
図８に示すように、第２実施形態の図形判定工程では、第１実施形態に示したＳ１３３の傾き判定要否判定工程及びＳ１３４の傾き判定工程に代えて、Ｓ３３３の傾き判定工程を行う。第２実施形態の図形判定部３７は、傾き判定要否判定部を備えておらず、このＳ３３３の傾き判定工程は、後述するように値ＵＡＢを用いた判定により、両図形の傾きが一致しているか否かを判定する。
本実施形態では、予め、この値ＵＡＢの限界値Ｕ０を設定し、評価プログラム３４ａの評価テーブルに記憶させておく。この限界値Ｕ０は、０．６≦Ｕ０≦１の範囲内で設定することが好ましく、評価装置操作部３１によってユーザが適宜設定可能とする。
【００７１】
本実施形態の図形判定工程では、Ｓ１３２の概形類似判定工程において、基準図形１ａと描画図形１ｂとの概形が類似であると判定された場合（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、Ｓ３３３へ進む。そして、Ｓ３３３の傾き判定工程において、傾き判定部３７ｄは、値ＵＡＢを算出し、この値ＵＡＢが、
Ｕ０≦ＵＡＢ≦１ ・・・（式７）
を満たすか否かを判定する。
値ＵＡＢが（式７）を満たすとき、傾き判定部３７ｄは、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致する（略一致も含む）と判定し、この判定結果を描画図形情報記憶部３４ｃに記憶させ、Ｓ１３５へ進む。なお、値ＵＡＢ＝１の場合は、両図形が円形であるので、傾きは一致しているものとみなせる。
また、値ＵＡＢが（式８）を満たさないとき、傾き判定部３７ｄは、基準図形１ａ及びび描画図形１ｂの傾きが不一致であると判定し、Ｓ１３６へ進む。
【００７２】
上述の値ＵＡＢを用いることにより、基準図形１ａ及び描画図形１ｂが共に円形である場合を例外とすることなく、同一工程においてその傾きを判定できる。従って、前述の第１実施形態や第２実施形態に示したようなＳ１３３の傾き判定要否判定工程及びＳ２３８の円形判定工程が不要となる。しかも、評価の精度を落とすことはなく、図形判定工程が容易になり、かつ、その工程も短縮されるという利点がある。
よって、本実施形態によれば、判定精度を高く維持しながら、描画図形１ｂの評価工程を簡単にすることができ、効率よく判定処理を行える。
【００７３】
（第３実施形態）
第３実施形態は、前述の画像評価方法を用いた描画条件選択方法を説明する。
本実施形態の描画条件選択方法は、描画装置１０が基準図形１ａと同一形状の描画図形１ｂを描画するために好ましい描画条件（描画に関する条件）を算出する方法であり、描画装置１０は、設計データ１００から算出された下記のような段付けデータ２００に基づいて描画を行うものとする。
図９は、段付けデータ２００を説明する図である。
一般的に、まず、設計者が、図９（ａ）に示すような設計データ１００を作成する。設計データ１００は、実際に半導体ウエハ上に形成する所望の配線パターンの形状を、作成したものである。この設計データ１００は、ＣＡＤ等の不図示の設計装置を利用して作成される。
次に、図９（ｂ）に示すように、設計者は、設計データ１００に基づいて、マスクデータ１００Ａ（描画予定パターン）を作成する。マスクデータ１００Ａは、ＯＰＣ（光近接効果補正）等の技術を利用して作成された多角形状のデータである。マスクデータ１００Ａは、ＣＡＤ等の不図示の設計装置を利用して作成してもよく、専用の設計装置を利用して作成してもよい。
【００７４】
そして、図９（ｃ−１）に示すように、マスクデータ１００Ａから、さらに段付データ２００（ショット形状配列描画データに対応）を作成する。なお、図９（ｃ−１）は、図９（ｂ）のマスクデータ１００Ａの破線内の形状に対応する段付データ２００を、拡大して示している。
段付データ２００は、マスクデータ１００Ａに基づいて複数の矩形３００を配置したものである。各矩形３００は、電子線を描画するときのショット形状に対応している。段付データ２００は、複数の矩形３００が重複するように配置されている。
段付データ２００は、ＣＡＤ等の設計装置を利用して作成してもよく、専用の設計装置を利用して作成してもよい。
【００７５】
次に、図９（ｄ）に示すように、段付データ２００を利用してフォトマスク４０上に、描画装置１０でマスクパターン５０を描画する。描画装置１０は、各矩形３００に対応した形状のアパーチャを利用して、矩形３００ごとに所定量の電子線を照射して描画する。
そして、このフォトマスク４０を用いて、ステッパ等の露光装置で不図示の半導体ウエハ上に転写して、半導体ウエハ上に配線パターンを形成することができる。
【００７６】
上記の工程において段付データ２００を利用して形成されるマスクパターン５０の形状は、従来から行われてきたように、設計データ１００に基づいて異なる形状の矩形を組み合わせた描画用データ１０２を作成し（図９（ｃ−２）参照）、描画用データ１０２に基づいてフォトマスクに描画したマスクパターンの形状と同様のものを得ることができる。この理由は、以下の通りである。
段付データ２００を利用する場合には、矩形３００の外コーナ３００ａは、照射される電子線の量が先端になる程少なくなるために、マスクパターン５０の輪郭が内側に細くなって、輪郭線が曲線になる。また内側コーナ部３００ｂは、矩形３００が重複しているため、ショットごとに電子線が照射され、ドーズ量が増大し、マスクパターン５０の輪郭が外側に膨らんで輪郭線が曲線になる。このため、図９（ｄ）に示すように、フォトマスク４０には、コーナ部が曲線でなだらかに繋げたような形状のマスクパターン５０が描画される。
【００７７】
この段付データ２００は、従来の描画用データ１０２と比べると、矩形３００の数が少ないので、データの作成が簡単である。さらに、フォトマスク４０上にマスクパターン５０を描画する場合には、ショット数を従来よりも格段に少なくできる。このため、フォトマスク４０の作成時間を大幅に削減でき、また高価な描画装置１０の稼動時間を削減できるので、フォトマスク４０のコスト削減をすることができる。
【００７８】
本実施形態の描画装置１０は、上述の段付けデータ２００によりフォトマスク４０上にマスクパターン５０を描画するため、ユーザが設定可能な描画に関する幾つかの条件（描画条件）を有する。その描画条件として、例えば、ドーズ量や、後方散乱パラメータ量等が挙げられる。これらを適宜設定することによって、フォトマスク４０上に所望のマスクパターン５０を描画可能である。
一般的なフラクチャ方式の描画用データ１０２（図９（ｃ−２）参照）の場合、マスクデータ１００Ａの図形をさらに細かい矩形状の図形に分解して、その矩形状の図形ごとに描画を行う。従って、描画に必要な条件は、その露光量のみであり、設定が必要な描画条件は１つである。しかし、上述のような段付けデータ２００（図９（ｃ−１）参照）を用いて描画する場合、設定が必要な描画条件は、上述のように複数存在する。従って、段付けデータ２００を用いて描画する場合、描画条件を１つ定めただけでは、好ましい描画図形が得られない。しかも、描画条件は、最適なものを設定しないと、描画図形と基準図形との形状や面積のずれが大きくなり、基準図形と描画図形が一致しないものとなる。
【００７９】
また、描画条件は、フォトマスクのレジストの特性、描画装置の特性等によって、その値を適宜変更する必要がある。例えば、同じ規格の描画装置であっても別の描画装置に変えた場合には好ましい描画条件が異なってしまう場合がある。このとき、上述のように描画条件が複数である場合には、何通りもの組み合わせが生じることとなり、描画条件の設定が困難である。また、従来のフラクチャ方式の描画用データ１０２を用いて描画されたマスクパターンと同じマスクパターンを、上述のような段付けデータ２００を用いて描画する場合についても、好ましい描画条件について、ユーザが値を設定することは困難である。
【００８０】
本実施形態では、最適な描画条件の選択する方法を説明する。
なお、以下の説明において、基準図形１ａに等しい描画図形１ｂをフォトマスク４０上に描画可能とする描画条件のうち、描画図形１ｂの形状（伸び、傾き）が基準図形１ａの形状に類似であるか否かに影響する描画条件を概形類似条件といい、描画図形１ｂの面積（大きさ）に影響する描画条件を面積条件する。本実施形態では、概形類似条件として、後方散乱パラメータ量の最適値を決定し、面積条件としてドーズ（ＤＯＳＥ）量の最適値を決定する例を挙げて説明する。ただし、形状（概形）の類似や面積に影響を与える各種パラメータを概形類似条件、面積条件として適宜選択してもよい。
【００８１】
図１０は、第３実施形態の画像評価システム３を説明する図である。
図１１は、第３実施形態の描画条件選択方法を説明するフローチャートである。
本実施形態の画像評価システム３は、評価装置３０の評価装置記憶部３４に最適条件選択プログラム３４ｄが記憶され、評価装置制御部３５の図形判定部３７が、描画条件選択部３７ｅを備えている点が異なる以外は、前述の第１実施形態の評価システムと略同様の形態である。従って、前述の第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、適宜重複する説明を省略する。
まず、Ｓ４０において、ユーザが、評価装置操作部３１を操作して、最適条件選択プログラム３４ｄを起動させ、Ｓ４１の基準図形データ記憶工程へ進む。
【００８２】
（基準図形データ記憶工程）
Ｓ４１において、画像処理部３６は、評価装置送受信部３３から取得した基準図形画像データＤＡを画像処理して、基準図形１ａの各種情報（即ち、基準図形１ａの面積や基準図形長短比ＲＡ、角度θＡ等）を算出して記憶する基準図形データ記憶工程を行う。
まず、輪郭線抽出部３６ａが、基準図形画像データＤＡの基準図形１ａを選択してその輪郭線２ａを抽出する。そして、面積算出部３６ｂが、輪郭線２ａ内の面積を算出し、点列算出部３６ｃが、輪郭線２ａからを構成する点列３ａをｘｙ座標上に算出する。本実施形態では、基準図形画像データＤＡから、１個又は複数の円形のマスクパターンを選択し、基準図形１ａとする。この基準図形１ａは、描画条件Ａによって描画されものであるとする。
【００８３】
次に、主成分分析部３６ｄが、各点列３ａの共分散行列ＣＡを主成分分析する。そして、長短比算出部３６ｅが、基準図形１ａの基準図形長短比ＲＡを算出し、角度算出部３６ｆが、各基準図形１ａの第１主成分の固有ベクトルｖＡとｘ軸とがなす角度θＡを算出する。画像処理部３６によって得られたこれらの基準図形１ａに関する情報は、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶される。
そして、上述の基準図形データ記憶工程を行ったのち、Ｓ４２へ進む。
【００８４】
（概形類似条件選択工程）
次に、Ｓ４２〜Ｓ４４において、概形類似条件選択工程を行う。
この概形類似条件選択工程は、複数の概形類似条件の中から基準図形に対する概形類似性が高い描画図形を描画可能な概形類似条件を備える描画条件を選択する工程である。本実施形態の概形類似条件選択工程では、描画条件のうち他の条件は全て同じであるが、概形類似条件（後方散乱パラメータ量）のみが異なる値で設定され、描画装置１０によりフォトマスク４０上に描画された描画図形１ｂ（マスクパターン５０）の中から、基準図形１ａとの概形の類似の度合いが最も高い描画図形１ｂを決定する例を挙げて説明する。なお、この工程では、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの面積の違いは考慮しない。なお、概形類似条件は、ユーザが適宜設定可能である。
後方散乱パラメータ量を概形類似条件として選択した理由は、本実施形態の描画装置１０のような重なりを有する段付けデータ２００を用いて描画する方式の場合、後方散乱パラメータ量が描画図形の形状に大きく影響を与えるからである。
【００８５】
まず、Ｓ４２において、概形類似条件のみが異なる各描画条件で描画装置１０がフォトマスク上に描画した描画図形１ｂを、撮像装置２０が撮像し、その画像データ（描画図形データ）を評価装置送受信部３３を介して評価装置３０へ転送する。
次に、画像処理部３６が、評価装置送受信部３３から受信した描画図形画像データＤＢの所定の領域から、上述の基準図形１ａに対応するパターンを描画した描画図形１ｂをそれぞれ選択し、各種画像処理を行う。
輪郭線抽出部３６ａは、各描画図形画像データＤＢを画像処理して、各描画図形１ｂの輪郭線２ｂを抽出する。
点列算出部３６ｃは、各描画図形１ｂの輪郭線２ｂを構成する点列３ｂをｘｙ座標上に算出する。
【００８６】
次に、主成分分析部３６ｄが、各描画図形１ｂの点列３ｂを主成分分析して共分散行列ＣＢを算出し、各描画図形１ｂの第１主成分及び第２主成分を算出する。
次に、長短比算出部３６ｅが、各描画図形１ｂの第１主成分及び第２主成分の固有値を算出し、各描画図形１ｂの描画図形長短比ＲＢを算出する。
また、角度算出部３６ｆが、各描画図形１ｂの第１主成分の固有ベクトルｖＢがｘ軸となす角度θＢを算出する。
画像処理部３５ａが算出した描画図形１ｂの長短比ＲＢ、角度θＢ等の情報は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶される。
【００８７】
そして、Ｓ４３において、図形判定部３７は、各基準図形１ａ及び各描画図形１ｂの概形が類似であるか否かを判定する。
具体的には、図形判定部３７の概形類似判定部３７ｂが、各基準図形長短比ＲＡと、概形類似条件のみが異なる各描画条件（例えば、図１２に示す描画条件Ｂ１−１，Ｂ２−１，Ｂ３−１）で描画された各描画図形の描画図形長短比ＲＢとの大きさの差に基づいて、基準図形１ａ及び各描画図形１ｂの概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程を行う。
Ｓ４３において、概形類似判定部３７ｂは、基準図形長短比ＲＡと描画図形長短比ＲＢから値ＳＡＢを算出し、この値ＳＡＢが、（式１）である１／Ｓ０≦ＳＡＢ≦Ｓ０を満たすか否かを判定する。判定結果は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶される。
【００８８】
なお、本実施形態では基準図形１ａをいずれも円形としたため、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの傾きが一致するか否かを判定する傾き判定工程や、この傾き判定工程の要否を判定する傾き判定要否判定工程、円形判定工程等を行っていない。しかし、これに限らず、基準図形１ａが円形（略円形も含む）以外である場合には、上述の概形類似判定工程の後に、傾き判定要否判定工程や円形判定工程、傾き判定工程を行ない、基準図形１ａと描画図形１ｂの概形の類似性に加えてその傾きが一致するか否か等も判定する形態とする方が、より高い精度で形状が一致する描画条件を選択できる。
【００８９】
次に、Ｓ４４において、描画条件選択部３７ｅは、Ｓ４３の概形類似判定工程の結果を描画図形情報記憶部３４ｃから呼び出し、各描画条件で描画された描画図形のうち、最も基準図形１ａと概形の類似性が高いものを選択し、その描画図形１ｂを描画した描画条件の概形類似条件を、最も基準図形１ａと概形が類似である描画図形を描画できる最適な概形類似条件であるとして選択する。
ここで、描画条件選択部３７ｅは、描画図形及び基準図形から得られる値ＳＡＢから、評価対象となる描画図形全てにわたるｌｏｇ（ＳＡＢ）の絶対値の平均値を各描画条件について算出する。そして、このｌｏｇ（ＳＡＢ）の絶対値の平均値が最小となる描画条件を最も基準図形１ａと概形が類似である描画図形を描画できる最適な概形類似条件であるとして選択する。
【００９０】
また、他の方法として、例えば、描画条件選択部３７ｅは、各描画条件で描画された描画図形１ｂが複数ある場合（例えば、１つの描画条件につき１０個等）には、基準図形１ａと概形が類似である個数が最も多いものを選択し、その描画図形１ｂを描画した描画条件の概形類似条件を、最も基準図形１ａと概形が類似である描画図形を描画できる最適な概形類似条件であるとして選択してもよい。なお、各描画条件で描画された描画図形が１つである場合は、各描画図形のうち値ＳＡＢの値が最も１に近いものを、最も概形の類似性が高い描画図形として選択し、その概形類似条件を最適な概形類似条件であるとして選択してもよい。
これにより、複数の概形類似条件の中から最も描画図形の概形が基準図形の概形に類似である条件が選択される。選択された概形類似条件は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶され、次のＳ４５へ進む。
【００９１】
（面積条件選択工程）
次に、Ｓ４５〜４７において面積条件選択工程を行う。この面積条件選択工程は、複数の面積条件の中から最も描画図形１ｂの面積が、基準図形１ａの面積と一致する（略一致する場合も含む）条件を選択する工程である。
まず、Ｓ４５において、概形類似条件選択工程で選択した概形類似条件（本実施形態では、後方散乱パラメータ量）を、評価装置送受信部３３を介して描画装置１０へ転送する。ユーザは、概形類似条件及び他の描画条件は一定であるが、面積条件（本実施形態では、ドーズ量）のみが異なる複数の描画条件（例えば、図１３に示す描画条件Ｂ１−１、Ｂ１−２、Ｂ１−３）を設定し、描画装置１０により、フォトマスク４０上に描画図形（マスクパターン５０）を描画し、これらの描画図形１ｂを撮像装置２０によって撮像する。
面積条件であるドーズ量は、本実施形態のように重なりを含む段付きデータ２００を用いてマスクパターン５０を描画する方式の場合、描画図形１ｂの面積（大きさ）に大きく影響を与える。従って、本実施形態ではドーズ量を面積条件とした。
【００９２】
次に、画像処理部３６が、各描画条件の描画図形画像データＤＢの所定の領域から描画図形１ｂを選択し、それぞれの描画図形１ｂについて、各種画像処理を行う。
まず、輪郭線抽出部３６ａは、各描画図形１ｂが含まれる領域を検出し、撮像データ（描画図形データ）を画像処理して、描画図形１ｂの輪郭線２ｂを抽出する。面積算出部３６ｂは、各描画図形１ｂの輪郭線２ｂ内の面積を算出する。得られた各描画図形１ｂの面積は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶される。
【００９３】
次に、Ｓ４６では、面積比較部３７ａが、基準図形情報記憶部３４ｂに記憶された各基準図形１ａの面積と、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶された各描画条件の描画図形１ｂの面積とを比較して同一（略同一も含む）であるか否かをそれぞれ判定する。この判定結果は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶される。
【００９４】
次に、Ｓ４７において、描画条件選択部３７ｅが、Ｓ４６の面積比較工程の結果を描画図形情報記憶部３４ｃから呼び出し、各描画条件で描画された描画図形１ｂのうち、最も基準図形１ａと面積が一致するものを選択し、その描画図形１ｂを描画した描画条件の面積条件を、最も基準図形１ａと面積が一致する描画図形を描画できる最適な面積条件であるとして選択する。
描画条件選択部３７ｅは、各描画条件の描画図形の面積、長短比（伸び）、傾きの３つの判定項目の基準図形に対する差異を、評価対象となる全ての描画図形において算出する。これにより、各描画条件で描画された描画図形と基準図形と間のずれを示す３つの値が、各描画条件について得られる。ここで、この「差異」とは、面積については、例えば、それぞれの面積の差、長短比については、例えば、値ＳＡＢ、角度については、例えば、それぞれの角度の差（ただし、０°以上１８０°未満になる側）を指標として用いることができるが、これに限定されない。
描画条件選択部３７ｅは、この３つの項目における差異において、長短比（伸び）と傾きに関する差異が、ともに所定の一定値以内となっている描画条件のなかから、面積に関する差異が最小となっている描画条件を、最も基準図形１ａと面積が一致する描画図形として選択し、その面積条件を最適な面積条件であるとして選択する。
なお、この３つの項目の差異に関して、どれを優先的に考慮するかは、ユーザが適宜設定でき、前述の概形類似条件選択工程に用いることも可能である。
【００９５】
また、例えば、別の方法として、描画条件選択部３７ｅは、各描画条件で描画された描画図形１ｂが複数ある場合（例えば、１つの描画条件につき１０個等）には、基準図形１ａと面積が同一と判定された描画図形１ｂの数が最も多い描画条件を選択し、その描画条件の面積条件を、基準図形１ａと面積が一致する描画図形１ｂを描画できる最適な面積条件として選択してもよい。また、各描画条件で描画された描画図形１ｂが１つである場合は、各描画図形１ｂのうち、基準図形１ａと面積の差が最も小さいものを、最も基準図形１ａと面積が一致する描画図形として選択し、その面積条件を最適な面積条件であるとして選択してもよい。
【００９６】
なお、各描画条件について描画図形が複数ある場合には、個々の図形について基準図形との類似性や面積の一致等を判定せず、その描画条件の複数の描画図形を１つのグループとし、そのグループにおける総合的な伸びの類似度、総合的な傾きの類似度、面積の類似度を評価し、そのグループを１つの図形のように扱い、基準図形との類似度を判定し、概形類似条件や面積条件を選出する形態としてよい。
【００９７】
これにより、複数の面積条件の中から最も描画図形１ｂの面積と基準図形１ａの面積とが一致又は略一致する面積条件が選択される。この面積条件は、描画図形情報記憶部３４ｃに記憶され、Ｓ４８へ進む。
【００９８】
（描画条件選択工程）
Ｓ４８において、描画条件選択部３７ｅは、上述のＳ４２〜Ｓ４４の概形類似条件設定工程で選択した概形類似条件（後方散乱パラメータ量）と、Ｓ４５〜４７の面積条件設定工程で選択した面積条件（ドーズ量）を、描画図形情報記憶部３４ｃから呼び出し、この概形類似条件と面積条件との組み合わせを、基準図形１ａと一致する描画図形１ｂを描画できる最適な描画条件として選択する。また、評価装置制御部３５は、選択された各条件を評価装置表示部３２に表示し、Ｓ４９へ進み、描画条件選択プログラムを終了する。
以上の工程を行うことにより、基準図形１ａと一致する描画図形１ｂを描画できる最適な概形類似条件及び面積条件を有する描画条件を容易に選択することができる。
【００９９】
図１２は、描画条件（条件Ａ）で描画された基準図形（２０個）と概形類似条件が異なる各描画条件（Ｂ１−１，Ｂ２−１，Ｂ３−１）で描画された描画図形（各描画条件につき２０個）とを比較する図である。
ここでは、概形類似条件が異なる描画条件を描画条件Ｂ１−１，Ｂ２−１，Ｂ３−１の３つとしているが、概形類似条件が異なる描画条件の数は限定されるものではなく、適宜選択してよい。また、基準図形を２０個とし、描画図形については、各描画条件につき、基準図形の数と同じく２０個としている。各描画図形は、各基準図形に対応している。
【０１００】
図１２（ａ）は、各基準図形及び各描画条件で描画された各描画図形の面積を示している。図１２（ｂ）は、各基準図形及び各描画条件で描画された各描画図形の長短比ＲＡ，ＲＢを示し、図１２（ｃ）は、各基準図形及び各描画条件で描画された各描画図形の角度θＡ，θＢを示している。基準図形１ａは、いずれも円形である。
図１２（ａ）では、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの面積を比較するパラメータとして、基準図形１ａ及び描画図形１ｂの輪郭線２ａ，２ｂ内の面積から算出された直径（面積直径換算値）を用いている。図１２（ａ）に示すように、面積（面積直径換算値）のみで基準図形と概形類似条件が異なる各描画条件で描画された描画図形とを評価した場合には、描画条件Ｂ２−１で描画した描画図形１ｂが、最も基準図形１ａ（条件Ａ）に近いものと判定できる。
【０１０１】
しかし、図１２（ｂ）に示すように、基準図形１ａ及び各描画図形１ｂの長短比を比較すると、概形類似条件が異なる各描画条件のうち、条件Ｂ１−１で描画された描画図形は、最も基準図形（条件Ａ）に近く、これに対して、条件Ｂ２−１、条件Ｂ３−１で描画された描画図形は、条件Ｂ１−１で描画された描画図形に比べて基準図形の長短比との差が大きく、所定の方向に伸びた形となっている。
また、角度θＢに関しても、図１２（ｃ）に示すように、概形類似条件が異なる各描画条件のうち、条件Ｂ１−１で描画された描画図形は、最も基準図形（条件Ａ）に近く、これに対して、条件Ｂ２−１、条件Ｂ３−１で描画された描画図形は、条件Ｂ１−１で描画された描画図形に比べて基準図形の角度θＡとの差が大きくなっている。
従って、条件Ｂ１−１が、概形類似条件として最も相応しいものとして選択される
【０１０２】
つまり、条件Ａに最も近い条件を条件Ｂ１−１、Ｂ２−１、Ｂ３−１の３条件の中から選択しようとするとき、図１２（ａ）に示すように図形の面積のみを用いて比較すると、条件Ｂ２−１が最適と判定される。しかし、図１２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、図形の「伸び」と「傾き」（即ち、概形の類似性）も判定基準として考慮に入れると、条件Ｂ２−１は、「伸び」において条件Ｂ１−１よりも劣ることや、「傾き」において−９０°に近い方向を向いている傾向があることが読み取れる。
従って、条件Ｂ２−１は、描画した図形の面積は条件Ａに近いが、図形が伸縦方向に伸びる傾向がみられるため、描画条件Ａに近い描画条件として採用するには不適当であることが分かる。これは、「面積」だけでなく「伸び」や「傾き」（概形の類似性）を判定基準として採用して最適条件を求めることによる効果の１つである。
【０１０３】
図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、上記３条件（条件Ｂ１−１、Ｂ２−１、Ｂ３−１）の中には、「面積」の基準と、「伸び」及び「傾き」の基準を両立させるような最適条件がない。従って、そのような最適な描画条件を見つけるためには、描画条件を別のディメンジョン（最初の描画パラメータとは独立して変化させることのできる第２の描画パラメータ）に変化させる必要が生じる。
【０１０４】
図１３は、描画条件（条件Ａ）で描画された基準図形（２０個）と面積条件が異なる描画条件（Ｂ１−１，Ｂ１−２，Ｂ１−３）で描画された描画図形（各描画条件につき２０個）とを比較する図である。
ここでは、概形類似条件は共通しており最適なものが選択されているが、面積条件が異なる３つの描画条件の中から最適な面積条件を選択する例を挙げて説明したが、比較する面積条件の数は、適宜選択してよい。また、各描画条件（面積条件のみが異なる描画条件Ｂ１−１，Ｂ１−２，Ｂ１−３）につき、描画図形を２０個を選択し、これらと基準図形とを比較している。
【０１０５】
図１３（ａ）は、基準図形及び各描画条件で描画された描画図形の面積を示している。図１３（ｂ）は、基準図形及び各描画条件で描画された描画図形の長短比を示し、図１３（ｃ）は、基準図形と各描画条件で描画された描画図形の角度を示している。図１３（ａ）では、図１２（ａ）と同様に、面積を示す指標として面積から算出される直径（面積直径換算値）を使用している。
図１３（ａ）に示すように、面積の上下動の傾向は、面積条件の異なる描画条件Ｂ１−１〜Ｂ１−３で描かれたいずれの描画図形であって基準図形に近い傾向を示している。
条件Ｂ１−１で描画された描画図形は、基準図形に比べて面積が大きくなる傾向にある。一方、条件Ｂ１−２及び条件Ｂ１−３で描画した描画図形は、その面積が、基準図形の面積に近いものが多く、特に、条件Ｂ１−３で描画したものは、基準図形に近いものが最も多い。
【０１０６】
このとき、図１３（ｂ），（ｃ）に示すように、条件Ｂ１−１〜条件Ｂ１−３で描画された描画図形は、概形の類似性が高い描画図形を描画可能な概形類似条件が選択されているので、その伸びや傾き（長短比及び角度）は、いずれも基準図形に近いものとなっている。
従って、総合的に判断して、描画条件Ｂ１−３で描画された描画図形が、最も基準図形に一致する度合いが高いものであり、描画条件Ｂ１−３は、基準図形に対して形状の類似性及び面積も一致する度合いが最も高く、最適な描画条件であるといえる。
【０１０７】
よって、本実施形態によれば、好ましい描画条件を、面積の大きさ近さという基準だけでなく、概形の伸びと傾きという基準も考慮した上で、容易にかつ高い精度で選択することができる。
【０１０８】
（変形形態）
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）第１実施形態において、傾き判定要否判定部及び傾き判定要否判定工程を備える例を示したが、傾き判定要否判定部及び傾き判定要否判定工程は、基準図形が円形（略円形を含む）でない場合には、省略した形態としてもよい。
【０１０９】
（２）第１実施形態及び第２実施形態において、面積比較工程を先に行い、その後に概形類似判定工程及び傾き判定工程等を行う例を示したが、これに限らず概形類似判定工程及び傾き判定工程等を先に行い、その後に面積比較工程を行ってもよい。
【０１１０】
（３）第３実施形態において、概形類似条件として後方散乱パラメータ量、面積条件としてドーズ量を設定する例を示したが、これに限らず、他のパラメータ条件を用いてもよい。
【０１１１】
（４）各実施形態において、評価装置３０は、描画装置１０や撮像装置２０とは別体であり、各種情報を通信可能である例を示したが、これに限らず、例えば、描画装置１０又は撮像装置２０に内蔵される形態としてもよい。
【０１１２】
（５）第３実施形態において、先に概形類似条件を選択し、次に面積条件を選択する例を挙げて説明したが、これに限らず、先に面積条件を選択し、次に概形類似条件を選択する形態としてもよい。
【０１１３】
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 画像評価システム
１０ 描画装置
２０ 撮像装置
３０ 評価装置
３５ 評価装置制御部
３６ 画像処理部
３７ 図形判定部
４０ フォトマスク
５０ マスクパターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスク上に描画された描画図形と、前記描画図形の比較基準である基準図形とを比較する画像評価方法であって、
前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶工程と、
前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の面積を算出する描画図形面積算出工程と、
前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の輪郭線を主成分分析して第１主成分及び第２主成分を算出し、前記描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出工程と、
前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出工程で算出した前記描画図形の面積とを比較して同一又は略同一であるか否かを判定する面積比較工程と、
前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程と、
前記面積比較工程及び前記概形類似判定工程の結果に基づいて前記基準図形及び前記描画図形が一致するか否かを判定する図形判定工程とを備え、
前記図形判定工程は、
前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一又は略同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、
前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形が概形類似ではないと判定した場合、及び、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一又は略同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定すること、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像評価方法において、
前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記描画図形の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かを判定する傾き判定工程を有し、
前記図形判定工程は、
前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合、かつ、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記傾き判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致すると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、
前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、前記傾き判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致しないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定すること、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項３】
請求項２に記載の画像評価方法において、
前記基準図形及び前記描画図形が円形であるか否かを判定する傾き判定要否判定工程を有し、
前記傾き判定要否判定工程で前記基準図形及び前記描画図形がいずれも円形ではないと判定された場合には前記傾き判定工程を行い、
前記判定要否判定工程で前記基準図形及び前記描画図形のいずれかが円形であると判定された場合には前記傾き判定工程を行わないこと、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、
前記基準図形は、前記比較基準として、予めフォトマスク上に描画された描画図形を撮像した撮像データ上の図形であること、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項５】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、
前記基準図形は、前記比較基準として、設計データを用いてフォトマスク上に描画するシミュレーションによって得られた図形であること、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、
前記描画図形長短比算出工程は、
前記描画図形の輪郭線を構成する点列を算出する点列算出工程と、
前記点列算出工程で算出された点列を主成分分析して共分散行列を算出し、この共分散行列を固有値分解して得られる互いに直交する前記描画図形の第１主成分及び第２主成分のそれぞれの固有値λ１，λ２（ただし、λ１≧λ２）を算出し、２つの前記固有値λ１，λ２の比λ１／λ２の平方根（λ１／λ２）１／２を前記描画図形長短比として算出する固有値比算出工程と、
を備えること、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項７】
フォトマスク上に描画された描画図形と、前記描画図形の比較基準である基準図形とを比較する画像評価プログラムであって、
コンピュータを、
前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶手段と、
前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の面積を算出する描画図形面積算出手段と、
前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の輪郭線を主成分分析して第１主成分及び第２主成分を算出し、前記描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出手段と、
前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出手段が算出した前記描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較手段と、
前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定手段と、
前記基準図形及び前記描画図形が一致するか否かを判定する図形判定手段として機能させ、
前記図形判定手段を、
前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、
前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、及び前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定するように機能させること、
を特徴とする画像評価プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の画像評価プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記描画図形の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かを判定する傾き判定手段として機能させ、
前記図形判定手段を、
前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致すると判定した場合、かつ、前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、
前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致しないと判定した場合、及び前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定するように機能させること、
を特徴とする画像評価プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の画像評価プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記基準図形及び前記描画図形がいずれも円形であるか否かを判定する傾き判定要否判定手段として機能させ、
前記傾き判定要否判定手段を、
前記基準図形及び前記描画図形がいずれも円形又は略円形ではないと判定した場合には、前記傾き判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似か否かを判定し、
前記基準図形及び前記描画図形のいずれかが円形又は略円形であると判定した場合には、前記傾き判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かの判定を行わないように機能させること、
を特徴とする画像評価プログラム。
【請求項１０】
請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の画像評価プログラムにおいて、
前記描画図形長短比算出手段を、
前記描画図形の輪郭線を構成する点列を算出する点列算出手段と、
前記点列算出手段が算出した点列を主成分分析して共分散行列を算出し、この共分散行列を固有値分解して得られる互いに直交する前記描画図形の第１主成分及び第２主成分のそれぞれの固有値λ１，λ２（ただし、λ１≧λ２）を算出し、２つの前記固有値λ１，λ２の比λ１／λ２の平方根（λ１／λ２）１／２を前記描画図形長短比として算出する固有値比算出手段として機能させること、
を特徴とする画像評価プログラム。
【請求項１１】
基準図形に等しい描画図形をフォトマスク上に描画する場合の条件のうち、前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似であるかに影響する条件である概形類似条件と、前記基準図形との概形の類似を維持して前記描画図形の面積に影響する面積条件とを選択する描画条件選択方法であって、
前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶工程と、
複数の前記概形類似条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の輪郭線を主成分分析してそれぞれの第１主成分及び第２主成分を算出し、前記複数の描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である前記複数の描画図形の描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出工程と、
前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記複数の描画図形の描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記複数の描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程と、
前記描画図形長短比算出工程と前記概形類似判定工程により、複数の前記概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択する概形類似条件選択工程と、
前記概形類似条件選択工程で選択した前記概形類似条件を設定し、複数の前記面積条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の面積を算出する描画図形面積算出工程と、
前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出工程で算出した前記複数の描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較工程と、
前記描画図形面積算出工程と前記面積比較工程とを行うことにより、最も前記描画図形の面積が前記基準図形の面積に近い条件を選択する面積条件選択工程と、
前記概形類似条件選択工程で選択した前記概形類似条件と、前記面積条件選択工程で選択した前記面積条件との組み合わせを最適条件として選択する描画条件選択工程と、
を備えること、
を特徴とする描画条件選択方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の描画条件選択方法において、
前記概形類似条件として、後方散乱パラメータ量を選択すること、
を特徴とする描画条件選択方法。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載の描画条件選択方法において、
前記面積条件として、ドーズ量を選択すること、
を特徴とする描画条件選択方法。
【請求項１４】
請求項１１から請求項１３までのいずれか１項に記載の描画条件選択方法において、
前記概形類似条件選択工程は、
前記概形類似判定工程の後に、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記複数の描画図形の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記複数の描画図形の傾きが一致するか否かを判定する傾き判定工程を行い、
前記概形類似判定工程、及び前記傾き判定工程の結果に基づき、前記複数の概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択すること、
を特徴とする描画条件選択方法。
【請求項１５】
基準図形に等しい描画図形をフォトマスク上に描画する場合の条件のうち、前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似であるかに影響する条件である概形類似条件と、前記基準図形との概形の類似を維持して前記描画図形の面積に影響する面積条件とを選択する描画条件選択プログラムであって、
コンピュータを、
前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータと記憶する基準図形データ記憶手段と、
複数の前記概形類似条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の輪郭線を主成分分析してそれぞれの第１主成分及び第２主成分を算出し、前記複数の描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である前記複数の描画図形の描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出手段と、
前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記複数の描画図形の描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記複数の描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定手段と、
前記描画図形長短比算出手段と前記概形類似判定手段とを行うことにより、前記複数の概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択する概形類似条件選択手段と、
前記概形類似条件選択手段が選択した前記概形類似条件を設定し、複数の前記面積条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の面積を算出する描画図形面積算出手段と、
前記基準図形データ記憶手段で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出手段が出した前記複数の描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較手段と、
前記描画図形面積算出手段と前記面積比較手段とを行うことにより、最も前記描画図形の面積が前記基準図形の面積に近い条件を選択する面積条件選択手段と、
前記概形類似条件選択手段が選択した前記概形類似条件と、前記面積条件選択手段が選択した前記面積条件との組み合わせを最適条件として選択する描画条件選択手段として機能させること、
を特徴とする描画条件選択プログラム。
【請求項１】
フォトマスク上に描画された描画図形と、前記描画図形の比較基準である基準図形とを比較する画像評価方法であって、
前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶工程と、
前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の面積を算出する描画図形面積算出工程と、
前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の輪郭線を主成分分析して第１主成分及び第２主成分を算出し、前記描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出工程と、
前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出工程で算出した前記描画図形の面積とを比較して同一又は略同一であるか否かを判定する面積比較工程と、
前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程と、
前記面積比較工程及び前記概形類似判定工程の結果に基づいて前記基準図形及び前記描画図形が一致するか否かを判定する図形判定工程とを備え、
前記図形判定工程は、
前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一又は略同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、
前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形が概形類似ではないと判定した場合、及び、前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一又は略同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定すること、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像評価方法において、
前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記描画図形の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かを判定する傾き判定工程を有し、
前記図形判定工程は、
前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合、かつ、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記傾き判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致すると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、
前記面積比較工程で前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合、前記概形類似判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、前記傾き判定工程で前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致しないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定すること、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項３】
請求項２に記載の画像評価方法において、
前記基準図形及び前記描画図形が円形であるか否かを判定する傾き判定要否判定工程を有し、
前記傾き判定要否判定工程で前記基準図形及び前記描画図形がいずれも円形ではないと判定された場合には前記傾き判定工程を行い、
前記判定要否判定工程で前記基準図形及び前記描画図形のいずれかが円形であると判定された場合には前記傾き判定工程を行わないこと、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、
前記基準図形は、前記比較基準として、予めフォトマスク上に描画された描画図形を撮像した撮像データ上の図形であること、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項５】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、
前記基準図形は、前記比較基準として、設計データを用いてフォトマスク上に描画するシミュレーションによって得られた図形であること、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の画像評価方法において、
前記描画図形長短比算出工程は、
前記描画図形の輪郭線を構成する点列を算出する点列算出工程と、
前記点列算出工程で算出された点列を主成分分析して共分散行列を算出し、この共分散行列を固有値分解して得られる互いに直交する前記描画図形の第１主成分及び第２主成分のそれぞれの固有値λ１，λ２（ただし、λ１≧λ２）を算出し、２つの前記固有値λ１，λ２の比λ１／λ２の平方根（λ１／λ２）１／２を前記描画図形長短比として算出する固有値比算出工程と、
を備えること、
を特徴とする画像評価方法。
【請求項７】
フォトマスク上に描画された描画図形と、前記描画図形の比較基準である基準図形とを比較する画像評価プログラムであって、
コンピュータを、
前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶手段と、
前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の面積を算出する描画図形面積算出手段と、
前記描画図形の撮像データを画像処理して、前記描画図形の輪郭線を主成分分析して第１主成分及び第２主成分を算出し、前記描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出手段と、
前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出手段が算出した前記描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較手段と、
前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定手段と、
前記基準図形及び前記描画図形が一致するか否かを判定する図形判定手段として機能させ、
前記図形判定手段を、
前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、
前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、及び前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定するように機能させること、
を特徴とする画像評価プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の画像評価プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記描画図形の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かを判定する傾き判定手段として機能させ、
前記図形判定手段を、
前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似であると判定した場合、かつ、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致すると判定した場合、かつ、前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一であると判定した場合に、前記基準図形及び前記描画図形が一致すると判定し、
前記概形類似判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似ではないと判定した場合、前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致しないと判定した場合、及び前記面積比較手段が前記基準図形の面積及び前記描画図形の面積が同一ではないと判定した場合の少なくとも１つの場合には、前記基準図形及び前記描画図形が不一致であると判定するように機能させること、
を特徴とする画像評価プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の画像評価プログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記基準図形及び前記描画図形がいずれも円形であるか否かを判定する傾き判定要否判定手段として機能させ、
前記傾き判定要否判定手段を、
前記基準図形及び前記描画図形がいずれも円形又は略円形ではないと判定した場合には、前記傾き判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の概形が類似か否かを判定し、
前記基準図形及び前記描画図形のいずれかが円形又は略円形であると判定した場合には、前記傾き判定手段が前記基準図形及び前記描画図形の向きが一致するか否かの判定を行わないように機能させること、
を特徴とする画像評価プログラム。
【請求項１０】
請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の画像評価プログラムにおいて、
前記描画図形長短比算出手段を、
前記描画図形の輪郭線を構成する点列を算出する点列算出手段と、
前記点列算出手段が算出した点列を主成分分析して共分散行列を算出し、この共分散行列を固有値分解して得られる互いに直交する前記描画図形の第１主成分及び第２主成分のそれぞれの固有値λ１，λ２（ただし、λ１≧λ２）を算出し、２つの前記固有値λ１，λ２の比λ１／λ２の平方根（λ１／λ２）１／２を前記描画図形長短比として算出する固有値比算出手段として機能させること、
を特徴とする画像評価プログラム。
【請求項１１】
基準図形に等しい描画図形をフォトマスク上に描画する場合の条件のうち、前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似であるかに影響する条件である概形類似条件と、前記基準図形との概形の類似を維持して前記描画図形の面積に影響する面積条件とを選択する描画条件選択方法であって、
前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータを記憶する基準図形データ記憶工程と、
複数の前記概形類似条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の輪郭線を主成分分析してそれぞれの第１主成分及び第２主成分を算出し、前記複数の描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である前記複数の描画図形の描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出工程と、
前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記複数の描画図形の描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記複数の描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定工程と、
前記描画図形長短比算出工程と前記概形類似判定工程により、複数の前記概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択する概形類似条件選択工程と、
前記概形類似条件選択工程で選択した前記概形類似条件を設定し、複数の前記面積条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の面積を算出する描画図形面積算出工程と、
前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出工程で算出した前記複数の描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較工程と、
前記描画図形面積算出工程と前記面積比較工程とを行うことにより、最も前記描画図形の面積が前記基準図形の面積に近い条件を選択する面積条件選択工程と、
前記概形類似条件選択工程で選択した前記概形類似条件と、前記面積条件選択工程で選択した前記面積条件との組み合わせを最適条件として選択する描画条件選択工程と、
を備えること、
を特徴とする描画条件選択方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の描画条件選択方法において、
前記概形類似条件として、後方散乱パラメータ量を選択すること、
を特徴とする描画条件選択方法。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載の描画条件選択方法において、
前記面積条件として、ドーズ量を選択すること、
を特徴とする描画条件選択方法。
【請求項１４】
請求項１１から請求項１３までのいずれか１項に記載の描画条件選択方法において、
前記概形類似条件選択工程は、
前記概形類似判定工程の後に、前記基準図形データ記憶工程で記憶した前記基準図形の第１主成分の軸の向きと、前記描画図形長短比算出工程で算出した前記複数の描画図形の第１主成分の軸の向きとを比較して、前記基準図形及び前記複数の描画図形の傾きが一致するか否かを判定する傾き判定工程を行い、
前記概形類似判定工程、及び前記傾き判定工程の結果に基づき、前記複数の概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択すること、
を特徴とする描画条件選択方法。
【請求項１５】
基準図形に等しい描画図形をフォトマスク上に描画する場合の条件のうち、前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似であるかに影響する条件である概形類似条件と、前記基準図形との概形の類似を維持して前記描画図形の面積に影響する面積条件とを選択する描画条件選択プログラムであって、
コンピュータを、
前記基準図形の面積と、前記基準図形の輪郭線を主成分分析して得られる第１主成分及び第２主成分と、前記基準図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である基準図形長短比とに関するデータと記憶する基準図形データ記憶手段と、
複数の前記概形類似条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の輪郭線を主成分分析してそれぞれの第１主成分及び第２主成分を算出し、前記複数の描画図形の輪郭線の第１主成分の長さ及び第２主成分の長さの比である前記複数の描画図形の描画図形長短比を算出する描画図形長短比算出手段と、
前記基準図形データ記憶手段が記憶した前記基準図形長短比と、前記描画図形長短比算出手段が算出した前記複数の描画図形の描画図形長短比との比に基づいて、前記基準図形及び前記複数の描画図形の概形が類似であるか否かを判定する概形類似判定手段と、
前記描画図形長短比算出手段と前記概形類似判定手段とを行うことにより、前記複数の概形類似条件の中から最も前記描画図形の概形が前記基準図形の概形に類似である条件を選択する概形類似条件選択手段と、
前記概形類似条件選択手段が選択した前記概形類似条件を設定し、複数の前記面積条件を設定して複数の描画図形を描画し、前記複数の描画図形の撮像データを画像処理して、前記複数の描画図形の面積を算出する描画図形面積算出手段と、
前記基準図形データ記憶手段で記憶した前記基準図形の面積と、前記描画図形面積算出手段が出した前記複数の描画図形の面積とを比較して同一であるか否かを判定する面積比較手段と、
前記描画図形面積算出手段と前記面積比較手段とを行うことにより、最も前記描画図形の面積が前記基準図形の面積に近い条件を選択する面積条件選択手段と、
前記概形類似条件選択手段が選択した前記概形類似条件と、前記面積条件選択手段が選択した前記面積条件との組み合わせを最適条件として選択する描画条件選択手段として機能させること、
を特徴とする描画条件選択プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−４５３７２（Ｐ２０１３−４５３７２Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４１７７（Ｐ２０１１−１８４１７７）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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