JP2005005520A - 露光装置評価用フォトマスクの製造方法、露光装置評価用フォトマスクおよび収差評価方法 - Google Patents
露光装置評価用フォトマスクの製造方法、露光装置評価用フォトマスクおよび収差評価方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】評価精度が高く、かつ丸め誤差が少ない露光装置評価用フォトマスクの製造方法、露光装置評価用フォトマスク、およびこの露光装置評価用フォトマスクを用いた収差評価方法を提供する。
【解決手段】本発明における露光装置評価用フォトマスクの製造方法は、評価用パターン１を含む原画パターン１４を設計する工程と、設計された原画パターン１４をグリッド９０上に位置づけられたパターンとする工程と、グリッド９０上に位置づけられたパターンを透明基板１１上に転写することで、マスクパターンを有するフォトマスク５を形成する工程とを備えている。評価用パターン１の直角三角形における辺１０ａ長さをグリッドのｊ個（ｊ＝１２）のマス目の長さとし、辺１０ｂの長さをグリッドのｋ個（ｋ＝３）のマス目の長さとして、辺１０ｃと辺１０ａとのなす角度が不連続な値に制限された原画パターン１４をグリッド９０上に位置づける。
【選択図】 図３
【解決手段】本発明における露光装置評価用フォトマスクの製造方法は、評価用パターン１を含む原画パターン１４を設計する工程と、設計された原画パターン１４をグリッド９０上に位置づけられたパターンとする工程と、グリッド９０上に位置づけられたパターンを透明基板１１上に転写することで、マスクパターンを有するフォトマスク５を形成する工程とを備えている。評価用パターン１の直角三角形における辺１０ａ長さをグリッドのｊ個（ｊ＝１２）のマス目の長さとし、辺１０ｂの長さをグリッドのｋ個（ｋ＝３）のマス目の長さとして、辺１０ｃと辺１０ａとのなす角度が不連続な値に制限された原画パターン１４をグリッド９０上に位置づける。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置評価用フォトマスクの製造方法、露光装置評価用フォトマスクおよびこの露光装置評価用フォトマスクを用いた収差評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体素子などを製造する際に、感光性基板としてのフォトレジストが塗布されたウエハ（またはガラスプレート）上にフォトマスクのパターン像を投影光学系を介して投影する投影露光装置が使用されている。これまで、露光装置では露光領域の大面積化が求められてきた。一度にｎ個のチップが露光できれば、露光工程のスループットがｎ倍に向上し、最終的にチップコストの削減になるからである。また、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）を設計する際にはチップ面積の縮小が求められてきた。１枚のウエハから製造できる製品の数を増やすことができるため、チップコストの削減になるからである。このような開発スタイルは、小品種大量生産を特徴とするメモリ製品で有効である。メモリ製品では初期投資であるフォトマスクコストよりも、維持費であるウエハコストの比率の方が圧倒的に高いので、フォトマスクコストよりもウエハコストを下げて大量生産する方が産業としては効果的だからである。
【０００３】
しかし、多品種少量生産が特徴であるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）製品では状況が異なる。製品を大量に生産するわけではないので、量産効果はあまり期待できないのである。平均的なＡＳＩＣ製品の生涯コスト構造を見積もると、初期投資であるフォトマスクコストと維持費であるウエハコストとの比率はほぼ同等となっている。このように、初期投資であるフォトマスクコストもあながち無視できないのがＡＳＩＣ製品の特徴である。そこで、マスクプロセスの加工精度を維持または向上させると同時に、フォトマスクコストを削減する技術が必要である。
【０００４】
マスクプロセスのコスト構造を見ると、比較的大きな比率を占めるのは、パターンの描画工程と検査工程である。遮光膜の成膜工程やレジスト膜の塗布現像工程は、フォトマスク全面を一括して処理できる。しかし、描画工程と検査工程とは微細パターンの一つ一つを描画や検査する必要がある。そして、フォトマスク上の微細パターンは、近年のＬＳＩの高集積化に伴ない、指数関数的に増えているからである。
【０００５】
このような投影露光装置においては、たとえば菱形や直角三角形よりなるキャリブレーション用の周期的パターン（評価用パターン）が形成されたフォトマスクを用いて、投影露光装置のアラインメントや、ベストフォーカスの位置の評価や、解像力の評価など、露光装置の光学的な評価が行なわれている。
【０００６】
たとえば第３９回（１９９２年春期）応用物理学会関係連合講演会３０ｐ−ＮＡ−１「投影露光装置のベストフォーカス自動計測装置」蛭川他（非特許文献１）には、菱形の評価用パターンが形成されたフォトマスクを用いてベストフォーカスの位置を決める方法が開示されている。具体的には、菱形の評価用パターンが形成されたフォトマスクを用いて、基板の高さを段階的に変化させながら、基板上のフォトレジストにパターンの像が順次露光される。そして、基板を現像することにより、フォトレジストに凹凸の菱形のパターンが形成される。投影露光装置においては、ベストフォーカスの位置で基板が露光された場合に最もパターンの像が鮮明になる。パターンの像が鮮明になるほど、菱形の先端（鋭角）部分が鮮明になるので、菱形の長手方向の長さも長くなる。したがって、フォトレジストに転写された菱形のパターンにおいて、菱形の長手方向の長さが最も長くなっているパターンを特定し、そのパターンの像が露光された位置からベストフォーカスの位置が決められる。
【０００７】
また、たとえば特開平５−１６００００号公報（特許文献１）には、直角三角形（斜辺と他の２辺のうち１辺とのなす角度θ＞４５°）のパターンが形成されたフォトマスクを用いて投影光学系の倍率の誤差または歪曲量を計測する方法が開示されている。具体的には、投影光学系の倍率が設計値通りの場合における直角三角形のパターンの明部と暗部との境界の座標と、実際にフォトレジストに転写された直角三角形のパターンの明部と暗部との境界の座標とを比較し、これら２つの座標の差に基づいて投影光学系の倍率誤差が求められている。
【０００８】
このように、投影露光装置の光学的な評価が行なわれる場合には、評価精度を高くするために、斜辺（直角に交わらない辺）を有する図形である菱形や直角三角形の評価用パターンが採用されている。すなわち、上記非特許文献１に記載された方法においては、菱形の鋭角部分の鮮明度によりベストフォーカス位置を容易に評価することができる。また、上記特許文献１に記載された方法においては、直角三角形を用いることにより、投影光学系の倍率誤差を評価する際にフォトレジストに転写されたパターンの位置変化を拡大して計測できる。
【０００９】
ところで、フォトマスクは、次に示すような方法で製造されている。すなわち、人手または計算機を用いて菱形や直角三角形の評価用パターンを含む原画パターンが設計され、その原画パターンが描画機に入力される。このとき、グリッド上に、設計された原画パターンが位置づけられ、原画パターンの頂点が占めている格子点の座標が読み取られる。そして、格子点の座標の各々がデータとして保存される。ここで、フォトマスクに形成されるパターンの大きさは、通常、露光装置の露光領域よりも大きい。したがって、実際には、任意のグリッド線により原画パターンが複数の図形のパターンに分割され、分割された図形の頂点が占めている格子点の座標が読み取られる。そして、格子点の座標の各々がデータとして保存される。次に、保存されたパターンをたとえばガラス基板上のマスクパターンとして転写することで、フォトマスクが製造される。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−１６００００号公報
【００１１】
【非特許文献１】
第３９回（１９９２年春期）応用物理学会関係連合講演会３０ｐ−ＮＡ−１「投影露光装置のベストフォーカス自動計測装置」蛭川他
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
原画パターンを分割した図形においては、原画パターンを分割した線上に図形の頂点が新たに発生する。しかしながら、斜辺を有する図形を原画パターンする場合には、分割によって新たに発生した図形の頂点と、原画パターンが描画機に入力される際のグリッド上の格子点とは一致していない場合が多い。このように、図形の頂点とグリッド上の格子点とがずれることをオフグリッドエラーという。オフグリッドエラーの状態では、グリッド上における図形の頂点の座標は、端数（小数）を含む値になっている。描画機においては、端数（小数）を含む座標は、座標の端数を切り捨てた整数の座標として読み取られ、保存される。その結果、斜辺を有する図形を原画パターンする場合には、原画パターンと、実際に形成されるフォトマスクのパターンとの間に誤差（丸め誤差）が生じるという問題があった。計測の基準となる評価用パターンにこのような丸め誤差が生じると、特に、投影光学系の倍率誤差を評価する際にフォトレジストに転写されたパターンの位置変化を拡大して計測できなくなるなどの問題が生じる。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、評価精度が高く、かつ丸め誤差が少ない露光装置評価用フォトマスクの製造方法、露光装置評価用フォトマスク、およびこの露光装置評価用フォトマスクを用いた収差評価方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明における露光装置評価用フォトマスクの製造方法は、評価用パターンを含む原画パターンを設計する工程と、設計された原画パターンをグリッド上に位置づけられたパターンとする工程と、グリッド上に位置づけられたパターンを透明基板上のマスクパターンとして転写することで、透明基板とマスクパターンとを有するフォトマスクを形成する工程とを備えている。評価用パターンの平面形状は直角三角形の部分を含んでおり、直角三角形における斜辺を除く２つの辺のうち一方の辺の長さをグリッドのｊ個（ｊは整数）のマス目の長さとし、他方の辺の長さをグリッドのｋ個（ｋは整数）のマス目の長さとして、斜辺と一方の辺とのなす角度が不連続な値に制限された原画パターンをグリッド上に位置づける。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクを示す部分斜視図である。
【００１７】
図１を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５は、たとえばガラス基板のような透明基板１１上にパターンが形成されたものである。露光装置評価用フォトマスク５は、直線部分６と、複数の評価用パターン１とを備えている。評価用パターン１は直角三角形であり、直線部分６に対して垂直な辺８と、斜辺９とを有している。直線部分６は、露光光の波長や評価用パターン１に比べて十分に長いので、投影露光装置の光学的な評価が行なわれる際の基準となる。つまり、露光装置の基板ステージの一角に設けられたマーク（ｆｉｄｕｃｉａｌ ｍａｒｋ）に直線部分６を合わせることにより、露光装置評価用フォトマスク５を一定の位置に固定することができる。
【００１８】
続いて、図１に示す露光装置評価用フォトマスク５の製造方法について説明する。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクの原画パターンを示す平面図である。また、図３は、グリッド上に位置づけられた原画パターンを示す平面図である。
【００２０】
図２を参照して、始めに、露光装置評価用フォトマスク５の原画パターン１４が人手または計算機を用いて設計される。次に、図３を参照して、設計された原画パターン１４がグリッド９０上に位置づけられたパターンとされる。つまり、描画機において、原画パターン１４はグリッド９０上に位置づけられ、原画パターン１４の頂点が占めている格子点の座標が読み取られる。そして、原画パターン１４の格子点の座標の各々がグリッド９０上のパターンデータとして保存される。
【００２１】
図４は、本発明の実施の形態１における評価用パターンを示す平面図である。図４を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５の原画パターン１４の一部である評価用パターン１が、グリッド９０上に位置づけられている。以下、グリッド９０において、図中の左下の頂点を原点と規定し、図中右方向をｘ軸、上方向をｙ軸と規定する。評価用パターン１の平面形状は直角三角形であり、３つの頂点１ａ〜１ｃと、３つの辺１０ａ〜１０ｃとを有している。辺１０ａはｙ軸上にあり、辺１０ｂはｘ軸上にある。辺１０ａと辺１０ｂとは互いに直角に交わっていて、辺１０ｃが斜辺となっている。また、３つの頂点１ａ〜１ｃはグリッド９０の格子点を占めている。すなわち、頂点１ａの座標は（０，１２）であり、頂点１ｂの座標は（０，０）であり、頂点１ｃの座標は（３，０）である。このように、頂点１ａ〜１ｃの座標が読み取られ、これらの座標の各々がグリッド９０上のパターンデータとして保存される。なお、実際には、評価用パターン１は図４中ｘ軸方向に規則的に並んでいる。
【００２２】
図５、図６は、本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。
【００２３】
図５を参照して、透明基板１１の上にたとえば銀よりなる薄膜１２が積層され、その上にフォトレジスト１３が積層される。次に、描画機に保存されたパターンに基づいてフォトレジスト１３が露光される。その後にフォトレジスト１３が現像されることにより、描画機に保存されたパターンがフォトレジスト１３に形成される。
【００２４】
図６を参照して、パターンが形成されたフォトレジスト１３をマスクとして薄膜１２がエッチングされることにより、透明基板１１上の薄膜１２にマスクパターンが転写される。そして、フォトレジスト１３がアッシングなどにより除去される。このようにして、グリッド９０上に位置づけられたパターンが透明基板１１上のマスクパターンとして転写され、露光装置評価用フォトマスク５が製造される。
【００２５】
図４を参照して、上述のように、設計された原画パターン１４がグリッド９０上に位置づけられる際には、任意のグリッド線により原画パターン１４が複数の図形のパターンに分割され、複数の図形パターンのパターンデータが描画機に保存される。たとえば図４の評価用パターン１をｘ軸に平行なグリッド線で分割する場合、それぞれｙ＝１、ｙ＝２、・・・、ｙ＝１１で表わされる１１本の直線（グリッド線）のうちいずれかの直線によリ、評価用パターン１が分割されることになる。
【００２６】
本実施の形態における評価用パターン１においては、辺１０ａの長さがグリッド９０の１２（＝ｊ）個のマス目の長さとなっており、辺１０ｂの長さがグリッド９０の３個（＝ｋ）のマス目の長さとなっている。ここで、辺１０ａの長さは（ｍ×ｄ）個（ｍ＝４、ｄ＝３）と表わすことができ、辺１０ｂの長さは（ｎ×ｄ）個（ｎ＝１）と表わすことができる（ｍ、ｎは整数、ｄは２以上の整数、ｄがなるべく大きくなるように規定される）。したがって、辺１０ｃがグリッド上の格子点を通るので、この格子点を通り、かつｘ軸（ｙ軸でもよい）に平行な直線で評価用パターン１が複数の図形のパターンに分割される場合には、オフグリッドエラーが出現せず、丸め誤差が生じない。次に、この点について説明する。
【００２７】
本実施の形態における評価用パターン１において、斜辺である辺１０ｃは、頂点１ａ、１ｃ以外にもグリッド９０の格子点を通っている。具体的には、辺１０ｃは（１，８）および（２，４）の２個（（ｄ−１）個）の格子点を通っている。したがって、（１，８）または（２，４）の座標を通り、かつｘ軸（ｙ軸でもよい）に平行な直線で評価用パターン１が複数の図形のパターンに分割される場合には、オフグリッドエラーが出現せず、丸め誤差が生じない。つまり、評価用パターン１において、ｙ＝４およびｙ＝８で表わされる直線がこれに相当する。
【００２８】
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１における評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンを示す平面図である。
【００２９】
図４および図７（ａ）、（ｂ）を参照して、評価用パターン１が、４つの頂点１ｄ、１ｂ、１ｃ、１ｅを有する図形パターンと、３つの頂点１ａ、１ｄ、１ｅを有する図形パターンとに分割されている。このとき、評価用パターン１を分割した線（ｙ＝４）上に図形の頂点１ｄ、１ｅが新たに発生している。頂点１ｄ、１ｅの各々はグリッド９０の格子点を占めていて、頂点１ｄの座標は（０，４）であり、頂点１ｅの座標は（２，４）である。このように、評価用パターン１がｙ＝４の直線により分割される場合には、評価用パターン１が描画機に入力される際にオフグリッドエラーが出現しないので、露光装置評価用フォトマスク５が製造される際に丸め誤差が生じない。なお、同様にｙ＝８で表わされる直線で評価用パターン１が複数の図形のパターンに分割される場合にも、丸め誤差が生じない。
【００３０】
一方、従来の評価用パターンの直角三角形は、θ＞４５°の範囲で形状が自由に設定されている。このため、オフグリッドエラーが出現し、丸め誤差が生じる可能性が高い。このことについて以下に説明する。
【００３１】
図８は、従来の評価用パターンを示す平面図である。
図８を参照して、従来の露光装置評価用フォトマスクの原画パターンの一部である評価用パターン１００がグリッド９０上に配置されている。評価用パターン１００の平面形状は直角三角形であり、３つの頂点１００ａ〜１００ｃと、３つの辺１１０ａ〜１１０ｃとを有している。辺１１０ａはｙ軸上にあり、辺１１０ｂはｘ軸上にある。辺１１０ａと辺１１０ｂとは直角に交わっていて、辺１１０ｃが斜辺となっている。
【００３２】
従来の評価用パターン１００においては、頂点１００ａと頂点１００ｃとは、グリッド９０の格子点から外れた位置を占めている。具体的には、頂点１００ａの座標は（０，１１．・・・）であり、頂点１００ｃの座標は（２．・・・，０）である。このため、評価用パターン１００が描画機に入力される際には、頂点１００ａ、１００ｃの各々に起因するオフグリッドエラーが出現する。また、評価用パターン１００においては、辺１１０ａの長さをグリッド９０の（ｍ×ｄ）個のマス目の長さとして表わすことができない。同様に、辺１１０ｂの長さをグリッド９０の（ｎ×ｄ）個のマス目の長さとして表わすことができない。このため、さらに原画パターンを分割したグリッド線上に新たに発生した図形の頂点に起因してオフグリッドエラーが出現する。
【００３３】
図９（ａ）、（ｂ）は、従来の評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンを示す平面図である。
【００３４】
図８および図９（ａ）、（ｂ）を参照して、評価用パターン１００が、４つの頂点１００ｄ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｅを有する図形パターンと、３つの頂点１００ａ、１００ｄ、１００ｅを有する図形パターンとに分割されている。このとき、評価用パターン１００を分割した線（ｙ＝４）上に図形の頂点１００ｄ、１００ｅが新たに発生している。頂点１００ｅはグリッド９０の格子点を占めていない。このため、従来の評価用パターン１００には、グリッド９０の格子点を占めていない３つの頂点１００ａ、１００ｃ、１００ｅの各々に起因するオフグリッドエラーが出現する。具体的には、３つの頂点１００ａ、１００ｃ、１００ｅの各々は座標の端数が切り捨てられ、それぞれ（０，１１）、（２，０）、（１，４）の座標に位置する頂点１００ｆ、１００ｇ、１００ｈのパターンデータとして描画機に保存される。その結果、実際に形成されるパターンは、４つの頂点１００ｆ、１００ｂ、１００ｇ、１００ｈを有する図形パターンとなり、評価用パターン１００との間に丸め誤差が発生してしまう。
【００３５】
本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５の製造方法および露光装置評価用フォトマスク５によれば、３つの頂点１ａ〜１ｃはグリッド９０の格子点を占めているので、評価用パターン１の直角三角形の辺１０ａ、辺１０ｂについて丸め誤差が生じなくなる。また、評価用パターン１の直角三角形の斜辺である辺１０ｃは２個（（ｄ−１）個）のグリッドの格子点を通る。そこで、辺１０ｃが通るグリッドの格子点を通り、かつｘ軸（またはｙ軸）に平行なグリッド線（ｙ＝４、ｙ＝８）で評価用パターン１が分割されれば、評価用パターン１が描画機に入力される際にオフグリッドエラーが出現しない。ここで、ｘ軸に平行に評価用パターン１を分割可能である１１本（（ｊ−１）本）のグリッド線のうち、分割する際にオフグリッドエラーが出現しない直線は２本（（ｄ−１）本）存在している。したがって、ｘ軸に平行に評価用パターン１を分割可能であるグリッド線の本数に対する、オフグリッドエラーが出現しない直線の数の比は、０本／１２本から２本／１２本へと大きくなる。これにより、オフグリッドエラーが出現する可能性が低くなり、露光装置評価用フォトマスク５に丸め誤差が生じにくくなる。
【００３６】
本実施の形態においては、辺１０ａの長さがグリッド９０の１２（＝ｊ）個のマス目の長さとなっており、辺１０ｂの長さがグリッド９０の３個（＝ｋ）のマス目の長さとなっている評価用パターン１について示したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、直角三角形における斜辺を除く２つの辺のうち一方の辺の長さがグリッドのｊ個（ｊは整数）のマス目の長さであり、他方の辺の長さがグリッドのｋ個（ｋは整数）のマス目の長さであればよい。この条件を満たしている直角三角形において、斜辺と一方の辺とのなす角度は不連続な値に制限されている。
【００３７】
本実施の形態においては、ｘ軸に平行に評価用パターン１を分割する場合について示したが、このような場合のほか、たとえばｙ軸に平行に評価用パターン１を分割してもよい。この場合には、ｙ軸に平行に評価用パターン１を分割可能であるグリッド線の数は２本（（ｋ−１）本）となる。
【００３８】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２における評価用パターンを示す平面図である。
【００３９】
図１０を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスクの原画パターンの一部である評価用パターン２が、グリッド９０上に位置づけられている。評価用パターン２の平面形状は直角三角形であり、３つの頂点２ａ〜２ｃと、３つの辺２０ａ〜２０ｃとを有している。辺２０ａはｙ軸上にあり、辺２０ｂはｘ軸上にある。辺２０ａと辺２０ｂとは互いに直角に交わっていて、辺２０ｃが斜辺となっている。また、３つの頂点２ａ〜２ｃはグリッド９０の格子点を占めている。すなわち、頂点２ａの座標は（０，９）であり、頂点２ｂの座標は（０，０）であり、頂点２ｃの座標は（３，０）である。実際には、評価用パターン２は、図１０中ｘ軸方向に規則的に並んでいる。
【００４０】
なお、露光装置評価用フォトマスクの製造方法および露光装置評価用フォトマスクの構成については、本発明の実施の形態１に記載した内容とほぼ同じ工程により行なわれるので、説明は省略する。
【００４１】
ここで、本実施の形態の評価用パターン２をたとえばｘ軸に平行なグリッド線で複数の図形のパターンに分割する場合、それぞれｙ＝１、ｙ＝２、・・・、ｙ＝８で表わされる８本の直線（グリッド線）のうちいずれかの直線により、評価用パターン２が分割されることになる。
【００４２】
また、本実施の形態における評価用パターン２においては、辺２０ａの長さがグリッド９０の９（＝ｊ）個のマス目の長さとなっており、辺２０ｂの長さがグリッド９０の３（＝ｋ）個のマス目の長さとなっている。つまり、辺２０ａの長さは（ｍ×ｄ）個（ｍ＝３、ｄ＝３）と表わすことができ、辺２０ｂの長さは（ｎ×ｄ）個（ｎ＝１）と表わすことができる。このように、ｄの値が実施の形態１の評価用パターン１（ｄ＝３）と同じであるため、ｘ軸に平行に評価用パターン２を分割する際にオフグリッドエラーが出現しない直線の数は、評価用パターン１と同様に２本である。具体的には、評価用パターン２において、ｙ＝３およびｙ＝６で表わされる直線がこれに相当する。
【００４３】
以上のことから、本実施の形態における評価用パターン２においては、ｘ軸に平行に評価用パターン２を分割可能である８本（（ｊ−１）本）のグリッド線のうち、分割する際にオフグリッドエラーが出現しない直線は２本（（ｄ−１）本）存在することになる。したがって、評価用パターン１と比較して、ｘ軸に平行に評価用パターン１を分割可能であるグリッド線の本数に対する、オフグリッドエラーが出現しない直線の数の比は、２本／１２本から２本／８本へと大きくなる。このため、オフグリッドエラーが出現する可能性が一層低くなり、その結果丸め誤差が生じにくくなる。
【００４４】
このように、オフグリッドエラーが出現する可能性を低くするためには、ｄの値を大きくし、（ｊ−１）および（ｋ−１）の値、すなわちｊおよびｋの値を小さくすればよいことがわかる。ｊおよびｋの値を均等に小さくするためには、ｊ／ｋの値を１に近づければよい。なお、実施の形態１における評価用パターン１のｊ／ｋの値は１／４となっているが、本実施の形態における評価用パターン２のｊ／ｋの値は１／３となっていて、より１に近くなっている。
【００４５】
本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５の製造方法および露光装置評価用フォトマスク５において、評価用パターン２におけるｊとｋとは、１／３≦ｊ／ｋ≦３の関係を満たしている。
【００４６】
これにより、ｊ／ｋの値が１に近くなっているので、評価用パターン２を分割可能であるグリッド線の本数（（ｊ−１）本または（ｋ−１）本）が少なくなっている。このため、分割する際にオフグリッドエラーが出現しないグリッド線の本数（（ｄ−１）本）が一定である場合に、オフグリッドエラーが出現する可能性が一層減り、その結果、露光装置評価用フォトマスクに丸め誤差が一層生じにくくなる。
【００４７】
なお、本実施の形態の評価用パターン２においては、ｊ／ｋの値が１／３である場合について示したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、ｎとｍとが１／３≦ｊ／ｋ≦３の関係を満たしていれば、オフグリッドエラーが出現する可能性が一層減り、丸め誤差が一層生じにくくなる。
【００４８】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３における評価用パターンを示す平面図である。
【００４９】
図１１を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスクの原画パターンの一部である評価用パターン３が、グリッド９０上に配置されている。評価用パターン３は直角三角形であり、３つの頂点３ａ〜３ｃと、３つの辺３０ａ〜３０ｃとを有している。辺３０ａはｙ軸上にあり、辺３０ｂはｘ軸上にある。辺３０ａと辺３０ｂとは互いに直角に交わっていて、辺３０ｃが斜辺となっている。また、３つの頂点３ａ〜３ｃはグリッド９０の格子点を占めている。すなわち、頂点３ａの座標は（０，１２）であり、頂点３ｂの座標は（０，０）であり、頂点３ｃの座標は（１２，０）である。なお、実際には、評価用パターン３は図１１中ｘ軸方向に規則的に並んでいる。
【００５０】
なお、露光装置評価用フォトマスクの製造方法および露光装置評価用フォトマスクの構成については、本発明の実施の形態１に記載した内容とほぼ同じ工程により行なわれるので、説明は省略する。
【００５１】
本実施の形態における評価用パターン３においては、辺３０ａの長さがグリッド９０の１２（＝ｊ）個のマス目の長さとなっており、辺３０ｂの長さがグリッド９０の１２（＝ｋ）個のマス目の長さとなっている。つまり、辺３０ａの長さは（ｍ×ｄ）個（ｍ＝１、ｄ＝１２）と表わすことができ、辺３０ｂの長さは（ｎ×ｄ）個（ｎ＝１）と表わすことができる。
【００５２】
したがって、本実施の形態の評価用パターン３をたとえばｘ軸に平行なグリッド線で複数の図形のパターンに分割する場合、それぞれｙ＝１、ｙ＝２、・・・、ｙ＝１１で表わされる１１本（（ｊ−１）本）の直線（グリッド線）のうちいずれかの直線により、評価用パターン３が分割されることになる。また、ｘ軸に平行に評価用パターン３を分割する際にオフグリッドエラーが出現しない直線の数は、１１本（（ｄ−１）本）である。具体的には、ｙ＝１、ｙ＝２、・・・、ｙ＝１１で表わされる直線がこれに相当する。したがって、評価用パターン３がいずれのグリッド線により複数の図形のパターンに分割されても、オフグリッドエラーが出現しない。
【００５３】
本実施の形態における露光装置評価用フォトマスクの製造方法および露光装置評価用フォトマスクにおいて、評価用パターン３におけるｊとｋとは、ｊ／ｋ＝１の関係を満たしている。
【００５４】
これにより、評価用パターン３を分割可能なグリッド線の本数と、評価用パターン３を分割する際にオフグリッドエラーが出現しないグリッド線の本数とが同じになるので、いずれのグリッド線により評価用パターン３が分割されても、オフグリッドエラーが出現しない。したがって、オフグリッドエラーが出現する可能性がなくなり、その結果、露光装置評価用フォトマスクに丸め誤差が生じなくなる。
【００５５】
（実施の形態４）
図１２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態４における露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【００５６】
図１２（ａ）〜（ｃ）を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ａ〜５ｃは、図１１に示す実施の形態３における評価用パターン３を用いて製造されたものである。露光装置評価用フォトマスク５ａ〜５ｃの各々は、直線部分６ａ〜６ｃの各々と、評価用パターン７ａ〜７ｃの各々とを有している。評価用パターン７ａ〜７ｃの各々は相似関係にある。直線部分６ａ〜６ｃの各々は図１２（ａ）〜（ｃ）中ｙ軸方向に伸びている。図１２（ａ）においては、直線部分６ａと接するように３つの評価用パターン７ａがｙ軸方向に等間隔に並んで配置されている。図１２（ｂ）においては、直線部分６ｂと接するように５つの評価用パターン７ｂがｙ軸方向に等間隔に並んで配置されている。図１２（ｃ）においては、直線部分６ｃと接するように８つの評価用パターン７ｃがｙ軸方向に等間隔に並んで配置されている。評価用パターン７ａ〜７ａの各々は、直線部分６ａ〜６ｃの各々に対して垂直な辺８ａ〜８ｃの各々と、斜辺９ａ〜９ｃの各々とを有している。評価用パターン７ａの直角三角形において、直線部分６ａと接触していない頂点同士の距離（ピッチ）は距離ｄ１となっている。また、評価用パターン７ｂの直角三角形の各々において、直線部分６ｂと接触していない頂点同士の距離（ピッチ）は距離ｄ２となっている。さらに、評価用パターン７ｃの直角三角形において、直線部分６ｃと接触していない頂点同士の距離（ピッチ）は距離ｄ３となっている。距離ｄ１、距離ｄ２、距離ｄ３の間には、ｄ１：ｄ２：ｄ３＝３：２：１の関係が成り立っている。
【００５７】
続いて、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ａ〜５ｃを用いた収差評価方法について説明する。
【００５８】
露光装置評価用フォトマスク５ａがマスクステージ上に固定される。そして、基板の位置（高さ）を段階的に変化させながら、露光装置評価用フォトマスク５ａの評価用パターン７ａが基板上のフォトレジストに順次露光される。次に、フォトレジストを現像することにより、フォトレジストに凹凸の評価用パターン７ａが転写される。そして、フォトレジストに転写された複数の評価用パターン７ａが観察され、辺８ａの長さが最も長くなっている評価用パターン７ａを特定し、その評価用パターン７ａが露光された基板の位置からベストフォーカス位置が計測される。続いて、露光装置評価用フォトマスク５ｂ、５ｃについても、同様の方法によりベストフォーカス位置が計測される。
【００５９】
ここで、評価用パターン７ａ〜７ｃが基板上のフォトレジストに露光される際に、露光装置評価用フォトマスク５ａ〜５ｃの評価用パターン７ａ〜７ｃが形成されている領域（パターン形成領域）を透過する透過光には回折光が含まれている。回折光は、評価用パターン７ａから直進する光（０次回折光）の進行方向に対して、ｓｉｎθ＝λ／ｄ（λ：露光光の波長、ｄ：スリットの幅）を満たす角度θだけ傾いた方向に発生する。
【００６０】
図１３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態４における露光装置評価用フォトマスクを用いて露光を行なう場合に発生する回折光を説明するための模式図である。
【００６１】
図１３（ａ）を参照して、透明基板１１と、評価用パターン７ａが形成された薄膜１２とよりなる露光装置評価用フォトマスク５ａと、投影レンズ２４と、基板２５とが示されている。基板２５の上面にはフォトレジストが塗布されている。図示しない照射系から露光装置評価用フォトマスク５ａへ照射された露光光は、露光装置評価用フォトマスク５ａを透過し、投影レンズ２４を介して基板２５上で結像する。これにより、基板２５上に転写パターンが形成される。
【００６２】
露光装置評価用フォトマスク５ａの距離ｄ１で表わされる部分を露光光が透過すると、０次回折光の進行方向に対してｓｉｎθ１１＝λ／ｄ１で表わされる角度θ１１だけ傾いた方向に波長λの１次回折光が生じる。同様に、ｓｉｎθ１２＝２λ／ｄ１で表わされる角度θ１２だけ傾いた方向に波長２λの２次回折光が発生する。露光装置評価用フォトマスク５ａにおける評価用パターン７ａにおいては、０次回折光、１次回折光および２次回折光が投影レンズ２４に入射し、３次回折光以上の高次の回折光が投影レンズ２４に入射しないように距離ｄ１が設定されている。これにより、基板２５上で結像する露光光は、０次回折光、１次回折光および２次回折光を含んでいる。したがって、露光装置評価用フォトマスク５ａを用いて計測されたベストフォーカス位置により、０次回折光、１次回折光および２次回折光が受ける投影露光装置の投影レンズ２４の球面収差が評価される。
【００６３】
続いて、図１３（ｂ）を参照して、露光装置評価用フォトマスク５ａの代わりに、露光装置評価用フォトマスク５ｂが示されている。露光装置評価用フォトマスク５ｂの距離ｄ２で表わされる部分を露光光が通過すると、０次回折光の進行方向に対してｓｉｎθ２１＝λ／ｄ２表わされる角度θ２１だけ傾いた方向に波長λの１次回折光が発生する。同様に、ｓｉｎθ２２＝２λ／ｄ２で表わされる角度θ２２だけ傾いた方向に波長２λの２次回折光が発生する。しかし、距離ｄ２は距離ｄ１よりも小さいので、角度θ２２は角度θ１２よりも大きくなる。露光装置評価用フォトマスク５ｂにおける評価用パターン７ｂにおいては、０次回折光、１次回折光が投影レンズ２４に入射し、２次回折光以上の高次の回折光が投影レンズ２４に入射しないように距離ｄ２が設定されている。これにより、基板２５上で結像する露光光は、２次回折光以上の高次の回折光を含んでいない。したがって、露光装置評価用フォトマスク５ｂを用いて計測されたベストフォーカス位置により、０次回折光および１次回折光が受ける投影露光装置の投影レンズ２４の球面収差が評価される。
【００６４】
続いて、図１３（ｃ）を参照して、露光装置評価用フォトマスク５ｂの代わりに、露光装置評価用フォトマスク５ｃが示されている。露光装置評価用フォトマスク５ｃの距離ｄ３で表わされる部分を露光光が通過すると、０次回折光の進行方向に対してｓｉｎθ３１＝λ／ｄ３表わされる角度θ３１だけ傾いた方向に波長λの１次回折光が発生する。しかし、距離ｄ３は距離ｄ２よりも小さいので、角度θ３１は角度θ２１よりも大きくなり、１次回折光は投影レンズ２４に入射しない。すなわち、０次回折光のみが投影レンズ２４に入射する。これにより、基板２５上で結像する露光光は、１次以上の高次の回折光を含んでいない。したがって、露光装置評価用フォトマスク５ｃを用いて計測されたベストフォーカス位置により、０次回折光が受ける投影露光装置の投影レンズ２４の球面収差が評価される。なお、図１３（ａ）〜（ｃ）においては、たとえば距離ｄ１〜ｄ３の値がそれぞれｄ１＝０．６μｍ、ｄ２＝０．４μｍ、ｄ３＝０．２μｍである露光装置評価用フォトマスク５ａ〜５ｃが用いられ、たとえば波長λ＝２４８ｎｍである露光光が用いられる。
【００６５】
上記のようにして得られた各々のベストフォーカス位置のうち、露光装置評価用フォトマスク５ａを用いて計測したベストフォーカス位置と、露光装置評価用フォトマスク５ｂを用いて計測したベストフォーカス位置との差から、２次回折光が受ける投影レンズ２４の球面収差を求めることができる。同様に、露光装置評価用フォトマスク５ｂを用いて計測したベストフォーカス位置と、露光装置評価用フォトマスク５ｃを用いて計測したベストフォーカス位置との差から、１次回折光が受ける投影レンズ２４の球面収差を求めることができる。
【００６６】
本実施の形態における収差評価方法によれば、これまで困難であった１次回折光、２次回折光などの高次の回折光が受ける露光装置の投影レンズ２４の球面収差が評価可能となる。また、高次の回折光が受ける露光装置の投影レンズ２４の球面収差に基づいて露光装置の投影レンズ２４の位置を調整することにより、露光工程においてフォトレジストに転写されるパターンの像をより鮮明にすることができ、コントラストを改善することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、０次回折光、１次回折光および２次回折光の結像により転写パターンを形成する露光装置評価用フォトマスク５ａと、０次回折光および１次回折光の結像により転写パターンを形成する露光装置評価用フォトマスク５ｂとが用いられる場合について示したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、評価用パターン形成領域を透過した透過光のうち０次〜ｉ次回折光（ｉは１以上の整数）の結像により第１の転写パターンを形成する一の露光装置評価用フォトマスクと、評価用パターン形成領域を透過した透過光のうち０次〜（ｉ＋１）次回折光の結像により第２の転写パターンを形成する他の露光装置評価用フォトマスクとが用いられればよい。この場合には、（ｉ＋１）次回折光が受ける投影レンズの球面収差を評価することができる。
【００６８】
（実施の形態５）
図１４（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態５における露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【００６９】
図１４（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ｄは、図１１に示す実施の形態３における原画パターンの一部である評価用パターン３を用いて製造されたものである。露光装置評価用フォトマスク５ｄは、直線部分６ｄ（一の直線）と、評価用パターン７ｄとを有している。図１４（ａ）中ｘ軸方向に直線部分６ｄが伸びている。露光装置評価用フォトマスク５ｄにおいては、直線部分６ｄと接するように５つの評価用パターン７ｄがｘ軸方向に等間隔に並んで配置されている。評価用パターン７ｄは直角三角形であり、直線部分６ｄに対して垂直な辺８ｄと、斜辺９ｄとを有している。
【００７０】
図１４（ｂ）を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ｅは、直線部分６ｅ（他の直線）と、評価用パターン７ｅとを有している。図１４（ｂ）中ｙ軸方向に直線部分６ｅが伸びている。露光装置評価用フォトマスク５ｅにおいては、直線部分６ｅと接するように５つの評価用パターン７ｅがｙ軸方向に等間隔に並んで配置されている。評価用パターン７ｅは直角三角形であり、直線部分６ｅに対して垂直な辺８ｅと、斜辺９ｅとを有している。すなわち、露光装置評価用フォトマスク５ｅは、露光装置評価用フォトマスク５ｄを時計回りに１／４回転した形状になっている。
【００７１】
本実施の形態における収差評価方法においては、実施の形態４と同様の方法により、露光装置評価用フォトマスク５ｄ、５ｅの各々を用いた場合におけるベストフォーカス位置が計測される。ここで、評価用パターン７ｅの辺８ｅはｘ軸方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｅを用いた場合におけるベストフォーカス位置は、投影露光装置の投影レンズにおけるｘ軸方向のベストフォーカス位置を示している。また、評価用パターン７ｄの辺８ｄはｙ軸方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｄを用いた場合におけるベストフォーカス位置は、投影露光装置の投影レンズにおけるｙ軸方向のベストフォーカス位置を示している。投影露光装置の投影レンズに非点収差がある場合には、ｘ軸方向のベストフォーカス位置と、ｙ軸方向のベストフォーカス位置とに差が生じる。そこで、露光装置評価用フォトマスク５ｄを用いて計測したベストフォーカス位置と、露光装置評価用フォトマスク５ｅを用いて計測したベストフォーカス位置との差から、投影露光装置の投影レンズの非点収差を評価することができる。
【００７２】
本実施の形態における収差評価方法によれば、露光装置の投影レンズの非点収差が評価可能となる。また、露光装置の投影レンズの非点収差に基づいて投影露光装置の投影レンズを調整することにより、露光工程においてフォトレジストに転写されるパターンの像をより鮮明にすることができ、コントラストを改善することができる。
【００７３】
（実施の形態６）
図１５は、本発明の実施の形態６における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【００７４】
図１５を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ｇは、図１１に示す実施の形態３における原画パターンの一部である評価用パターン３を用いて製造されたものである。露光装置評価用フォトマスク５ｇは、直線部分６ｇ（一の直線）と、評価用パターン７ｇとを有している。露光装置評価用フォトマスク５ｇの評価用パターン７ｇは、図１４（ｂ）に示す露光装置評価用フォトマスク５ｅの評価用パターン７ｅと、直線部分６ｅに関して線対称な形状である。評価用パターン７ｇは、直線部分６ｇに対して垂直な辺８ｇと、斜辺９ｇとを有している。
【００７５】
本実施の形態における収差評価方法においては、実施の形態４と同様の方法により、図１５の露光装置評価用フォトマスク５ｇと、図１４（ｂ）に示す露光装置評価用フォトマスク５ｅとの各々を用いた場合におけるベストフォーカス位置での転写パターンの図形の長さが計測される。ここで、評価用パターン７ｇの辺８ｇはｘ軸の負の方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｇを用いた場合に、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｇの長さを計測すると、投影露光装置の投影レンズにおけるｘ軸の負の方向への寄与が得られる。また、評価用パターン７ｅの辺８ｅはｘ軸の正の方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｅを用いた場合に、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｅの長さを計測すると、投影露光装置の投影レンズにおけるｘ軸の正の方向への寄与が得られる。露光装置の投影レンズにｘ軸方向のコマ収差がある場合には、結像時においてｘ軸の正方向の寄与と、ｘ軸の負方向の寄与とに差が生じる。そこで、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｅの長さと、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｇの長さとの差から、投影露光装置の投影レンズのｘ軸方向のコマ収差を評価することができる。
【００７６】
本実施の形態における収差評価方法によれば、露光装置の投影レンズのｘ軸方向のコマ収差が評価可能となる。また、露光装置の投影レンズのｘ軸方向のコマ収差に基づいて露光装置の投影レンズを調整することにより、露光工程においてフォトレジストに転写されるパターンの像をより鮮明にすることができ、コントラストを改善することができる。
【００７７】
（実施の形態７）
図１６は、本発明の実施の形態７における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【００７８】
図１６を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ｈは、図１１に示す実施の形態３における原画パターンの一部である評価用パターン３を用いて製造されたものである。露光装置評価用フォトマスク５ｈは、直線部分６ｈ（一の直線）と、評価用パターン７ｈとを有している。露光装置評価用フォトマスク５ｈの評価用パターン７ｈは、図１４（ａ）における露光装置評価用フォトマスク５ｄの評価用パターン７ｄと、直線部分６ｄに関して線対称な形状である。評価用パターン７ｈは、直線部分６ｈに対して垂直な辺８ｈと、斜辺９ｈとを有している。
【００７９】
本実施の形態における収差評価方法においては、実施の形態４と同様の方法により、図１６の露光装置評価用フォトマスク５ｈと、図１４（ａ）に示す露光装置評価用フォトマスク５ｄとの各々を用いた場合におけるベストフォーカス位置での転写パターンの図形の長さが計測される。ここで、評価用パターン７ｈの辺８ｈはｙ軸の負の方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｈを用いた場合に、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｈの長さを計測すると、投影露光装置の投影レンズにおけるｙ軸の負の方向への寄与が得られる。また、評価用パターン７ｄの辺８ｄはｙ軸の正の方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｄを用いた場合に、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｄの長さを計測すると、投影露光装置の投影レンズにおけるｙ軸の正の方向への寄与が得られる。露光装置の投影レンズにｙ軸方向のコマ収差がある場合には、結像時においてｙ軸の正方向の寄与と、ｙ軸の負方向の寄与とに差が生じる。そこで、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｄの長さと、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｈの長さとの差から、投影露光装置の投影レンズのｙ軸方向のコマ収差を評価することができる。
【００８０】
本実施の形態における収差評価方法によれば、露光装置の投影レンズのｙ軸方向のコマ収差が評価可能となる。また、露光装置の投影レンズのｙ軸方向のコマ収差に基づいて露光装置の投影レンズを調整することにより、露光工程においてフォトレジストに転写されるパターンの像をより鮮明にすることができ、コントラストを改善することができる。
【００８１】
実施の形態４〜７においては、別々の露光装置評価用フォトマスクに別々の評価用パターンが形成されている場合について示したが、本発明はこのような場合の他、１つの露光装置評価用フォトマスクに複数の形状の評価用パターンが形成されてもよい。
【００８２】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。
【００８３】
【発明の効果】
以上のように、本発明における露光装置評価用フォトマスクの製造方法によれば、評価用パターンの直角三角形の３つの頂点はグリッドの格子点を占めているので、直角三角形における斜辺を除く２つの辺について丸め誤差が生じなくなる。また、直角三角形における斜辺を除く２つの辺の長さがそれぞれ（ｍ×ｄ）個、（ｎ×ｄ）個（ｍ、ｎは整数、ｄは２以上の整数、ｄがなるべく大きくなるように規定される）のマス目の長さであれば、評価用パターンの直角三角形の斜辺は（ｄ−１）個のグリッドの格子点を通る。したがって、斜辺が通るグリッドの格子点を通るグリッド線で原画パターンが分割されれば、原画パターンがグリッド上に位置づけられたパターンとされる際にオフグリッドエラーが出現せず、フォトマスクにパターンが形成される際に丸め誤差が生じない。このような直線はグリッド線の一方の軸に平行な直線で（ｄ−１）本存在している。したがって、オフグリッドエラーが出現する可能性が減り、丸め誤差が生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクの原画パターンを示す平面図である。
【図３】グリッド上に位置づけられた原画パターンを示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における評価用パターンを示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクの製造方法の第１工程を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクの製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図７】（ａ）本発明の実施の形態１における評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンの一方を示す平面図である。（ｂ）本発明の実施の形態１における評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンの他方を示す平面図である。
【図８】従来の評価用パターンを示す平面図である。
【図９】（ａ）従来の評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンの一方を示す平面図である。（ｂ）従来の評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンの他方を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における評価用パターンを示す平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における評価用パターンを示す平面図である。
【図１２】（ａ）本発明の実施の形態４における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。（ｂ）本発明の実施の形態４における他の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。（ｃ）本発明の実施の形態４におけるさらに他の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【図１３】（ａ）本発明の実施の形態４における一の露光装置評価用フォトマスクを用いて露光を行なう場合に発生する回折光を説明するための模式図である。（ｂ）本発明の実施の形態４における他の露光装置評価用フォトマスクを用いて露光を行なう場合に発生する回折光を説明するための模式図である。（ｃ）本発明の実施の形態４におけるさらに他の露光装置評価用フォトマスクを用いて露光を行なう場合に発生する回折光を説明するための模式図である。
【図１４】（ａ）本発明の実施の形態５における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。（ｂ）本発明の実施の形態５における他の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態６における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【図１６】本発明の実施の形態７における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【符号の説明】
１，２，３，７ａ〜７ｅ，７ｇ，７ｈ，１００ 評価用パターン、１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃ，１００ａ〜１００ｈ 頂点、５，５ａ〜５ｅ，５ｇ，５ｈ 露光装置評価用フォトマスク、６，６ａ〜６ｅ，６ｇ，６ｈ 直線部分、８，８ａ〜８ｅ，８ｇ，８ｈ，１０ａ〜１０ｃ，２０ａ〜２０ｃ，３０ａ〜３０ｃ，１１０ａ〜１１０ｃ 辺、９，９ａ〜９ｅ，９ｇ，９ｈ 斜辺、１１ 透明基板、１２ 薄膜、１３ フォトレジスト、１４ 原画パターン、２４ 投影レンズ、２５ 基板、９０ グリッド。
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光装置評価用フォトマスクの製造方法、露光装置評価用フォトマスクおよびこの露光装置評価用フォトマスクを用いた収差評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体素子などを製造する際に、感光性基板としてのフォトレジストが塗布されたウエハ（またはガラスプレート）上にフォトマスクのパターン像を投影光学系を介して投影する投影露光装置が使用されている。これまで、露光装置では露光領域の大面積化が求められてきた。一度にｎ個のチップが露光できれば、露光工程のスループットがｎ倍に向上し、最終的にチップコストの削減になるからである。また、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）を設計する際にはチップ面積の縮小が求められてきた。１枚のウエハから製造できる製品の数を増やすことができるため、チップコストの削減になるからである。このような開発スタイルは、小品種大量生産を特徴とするメモリ製品で有効である。メモリ製品では初期投資であるフォトマスクコストよりも、維持費であるウエハコストの比率の方が圧倒的に高いので、フォトマスクコストよりもウエハコストを下げて大量生産する方が産業としては効果的だからである。
【０００３】
しかし、多品種少量生産が特徴であるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）製品では状況が異なる。製品を大量に生産するわけではないので、量産効果はあまり期待できないのである。平均的なＡＳＩＣ製品の生涯コスト構造を見積もると、初期投資であるフォトマスクコストと維持費であるウエハコストとの比率はほぼ同等となっている。このように、初期投資であるフォトマスクコストもあながち無視できないのがＡＳＩＣ製品の特徴である。そこで、マスクプロセスの加工精度を維持または向上させると同時に、フォトマスクコストを削減する技術が必要である。
【０００４】
マスクプロセスのコスト構造を見ると、比較的大きな比率を占めるのは、パターンの描画工程と検査工程である。遮光膜の成膜工程やレジスト膜の塗布現像工程は、フォトマスク全面を一括して処理できる。しかし、描画工程と検査工程とは微細パターンの一つ一つを描画や検査する必要がある。そして、フォトマスク上の微細パターンは、近年のＬＳＩの高集積化に伴ない、指数関数的に増えているからである。
【０００５】
このような投影露光装置においては、たとえば菱形や直角三角形よりなるキャリブレーション用の周期的パターン（評価用パターン）が形成されたフォトマスクを用いて、投影露光装置のアラインメントや、ベストフォーカスの位置の評価や、解像力の評価など、露光装置の光学的な評価が行なわれている。
【０００６】
たとえば第３９回（１９９２年春期）応用物理学会関係連合講演会３０ｐ−ＮＡ−１「投影露光装置のベストフォーカス自動計測装置」蛭川他（非特許文献１）には、菱形の評価用パターンが形成されたフォトマスクを用いてベストフォーカスの位置を決める方法が開示されている。具体的には、菱形の評価用パターンが形成されたフォトマスクを用いて、基板の高さを段階的に変化させながら、基板上のフォトレジストにパターンの像が順次露光される。そして、基板を現像することにより、フォトレジストに凹凸の菱形のパターンが形成される。投影露光装置においては、ベストフォーカスの位置で基板が露光された場合に最もパターンの像が鮮明になる。パターンの像が鮮明になるほど、菱形の先端（鋭角）部分が鮮明になるので、菱形の長手方向の長さも長くなる。したがって、フォトレジストに転写された菱形のパターンにおいて、菱形の長手方向の長さが最も長くなっているパターンを特定し、そのパターンの像が露光された位置からベストフォーカスの位置が決められる。
【０００７】
また、たとえば特開平５−１６００００号公報（特許文献１）には、直角三角形（斜辺と他の２辺のうち１辺とのなす角度θ＞４５°）のパターンが形成されたフォトマスクを用いて投影光学系の倍率の誤差または歪曲量を計測する方法が開示されている。具体的には、投影光学系の倍率が設計値通りの場合における直角三角形のパターンの明部と暗部との境界の座標と、実際にフォトレジストに転写された直角三角形のパターンの明部と暗部との境界の座標とを比較し、これら２つの座標の差に基づいて投影光学系の倍率誤差が求められている。
【０００８】
このように、投影露光装置の光学的な評価が行なわれる場合には、評価精度を高くするために、斜辺（直角に交わらない辺）を有する図形である菱形や直角三角形の評価用パターンが採用されている。すなわち、上記非特許文献１に記載された方法においては、菱形の鋭角部分の鮮明度によりベストフォーカス位置を容易に評価することができる。また、上記特許文献１に記載された方法においては、直角三角形を用いることにより、投影光学系の倍率誤差を評価する際にフォトレジストに転写されたパターンの位置変化を拡大して計測できる。
【０００９】
ところで、フォトマスクは、次に示すような方法で製造されている。すなわち、人手または計算機を用いて菱形や直角三角形の評価用パターンを含む原画パターンが設計され、その原画パターンが描画機に入力される。このとき、グリッド上に、設計された原画パターンが位置づけられ、原画パターンの頂点が占めている格子点の座標が読み取られる。そして、格子点の座標の各々がデータとして保存される。ここで、フォトマスクに形成されるパターンの大きさは、通常、露光装置の露光領域よりも大きい。したがって、実際には、任意のグリッド線により原画パターンが複数の図形のパターンに分割され、分割された図形の頂点が占めている格子点の座標が読み取られる。そして、格子点の座標の各々がデータとして保存される。次に、保存されたパターンをたとえばガラス基板上のマスクパターンとして転写することで、フォトマスクが製造される。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−１６００００号公報
【００１１】
【非特許文献１】
第３９回（１９９２年春期）応用物理学会関係連合講演会３０ｐ−ＮＡ−１「投影露光装置のベストフォーカス自動計測装置」蛭川他
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
原画パターンを分割した図形においては、原画パターンを分割した線上に図形の頂点が新たに発生する。しかしながら、斜辺を有する図形を原画パターンする場合には、分割によって新たに発生した図形の頂点と、原画パターンが描画機に入力される際のグリッド上の格子点とは一致していない場合が多い。このように、図形の頂点とグリッド上の格子点とがずれることをオフグリッドエラーという。オフグリッドエラーの状態では、グリッド上における図形の頂点の座標は、端数（小数）を含む値になっている。描画機においては、端数（小数）を含む座標は、座標の端数を切り捨てた整数の座標として読み取られ、保存される。その結果、斜辺を有する図形を原画パターンする場合には、原画パターンと、実際に形成されるフォトマスクのパターンとの間に誤差（丸め誤差）が生じるという問題があった。計測の基準となる評価用パターンにこのような丸め誤差が生じると、特に、投影光学系の倍率誤差を評価する際にフォトレジストに転写されたパターンの位置変化を拡大して計測できなくなるなどの問題が生じる。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、評価精度が高く、かつ丸め誤差が少ない露光装置評価用フォトマスクの製造方法、露光装置評価用フォトマスク、およびこの露光装置評価用フォトマスクを用いた収差評価方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明における露光装置評価用フォトマスクの製造方法は、評価用パターンを含む原画パターンを設計する工程と、設計された原画パターンをグリッド上に位置づけられたパターンとする工程と、グリッド上に位置づけられたパターンを透明基板上のマスクパターンとして転写することで、透明基板とマスクパターンとを有するフォトマスクを形成する工程とを備えている。評価用パターンの平面形状は直角三角形の部分を含んでおり、直角三角形における斜辺を除く２つの辺のうち一方の辺の長さをグリッドのｊ個（ｊは整数）のマス目の長さとし、他方の辺の長さをグリッドのｋ個（ｋは整数）のマス目の長さとして、斜辺と一方の辺とのなす角度が不連続な値に制限された原画パターンをグリッド上に位置づける。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクを示す部分斜視図である。
【００１７】
図１を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５は、たとえばガラス基板のような透明基板１１上にパターンが形成されたものである。露光装置評価用フォトマスク５は、直線部分６と、複数の評価用パターン１とを備えている。評価用パターン１は直角三角形であり、直線部分６に対して垂直な辺８と、斜辺９とを有している。直線部分６は、露光光の波長や評価用パターン１に比べて十分に長いので、投影露光装置の光学的な評価が行なわれる際の基準となる。つまり、露光装置の基板ステージの一角に設けられたマーク（ｆｉｄｕｃｉａｌ ｍａｒｋ）に直線部分６を合わせることにより、露光装置評価用フォトマスク５を一定の位置に固定することができる。
【００１８】
続いて、図１に示す露光装置評価用フォトマスク５の製造方法について説明する。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクの原画パターンを示す平面図である。また、図３は、グリッド上に位置づけられた原画パターンを示す平面図である。
【００２０】
図２を参照して、始めに、露光装置評価用フォトマスク５の原画パターン１４が人手または計算機を用いて設計される。次に、図３を参照して、設計された原画パターン１４がグリッド９０上に位置づけられたパターンとされる。つまり、描画機において、原画パターン１４はグリッド９０上に位置づけられ、原画パターン１４の頂点が占めている格子点の座標が読み取られる。そして、原画パターン１４の格子点の座標の各々がグリッド９０上のパターンデータとして保存される。
【００２１】
図４は、本発明の実施の形態１における評価用パターンを示す平面図である。図４を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５の原画パターン１４の一部である評価用パターン１が、グリッド９０上に位置づけられている。以下、グリッド９０において、図中の左下の頂点を原点と規定し、図中右方向をｘ軸、上方向をｙ軸と規定する。評価用パターン１の平面形状は直角三角形であり、３つの頂点１ａ〜１ｃと、３つの辺１０ａ〜１０ｃとを有している。辺１０ａはｙ軸上にあり、辺１０ｂはｘ軸上にある。辺１０ａと辺１０ｂとは互いに直角に交わっていて、辺１０ｃが斜辺となっている。また、３つの頂点１ａ〜１ｃはグリッド９０の格子点を占めている。すなわち、頂点１ａの座標は（０，１２）であり、頂点１ｂの座標は（０，０）であり、頂点１ｃの座標は（３，０）である。このように、頂点１ａ〜１ｃの座標が読み取られ、これらの座標の各々がグリッド９０上のパターンデータとして保存される。なお、実際には、評価用パターン１は図４中ｘ軸方向に規則的に並んでいる。
【００２２】
図５、図６は、本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。
【００２３】
図５を参照して、透明基板１１の上にたとえば銀よりなる薄膜１２が積層され、その上にフォトレジスト１３が積層される。次に、描画機に保存されたパターンに基づいてフォトレジスト１３が露光される。その後にフォトレジスト１３が現像されることにより、描画機に保存されたパターンがフォトレジスト１３に形成される。
【００２４】
図６を参照して、パターンが形成されたフォトレジスト１３をマスクとして薄膜１２がエッチングされることにより、透明基板１１上の薄膜１２にマスクパターンが転写される。そして、フォトレジスト１３がアッシングなどにより除去される。このようにして、グリッド９０上に位置づけられたパターンが透明基板１１上のマスクパターンとして転写され、露光装置評価用フォトマスク５が製造される。
【００２５】
図４を参照して、上述のように、設計された原画パターン１４がグリッド９０上に位置づけられる際には、任意のグリッド線により原画パターン１４が複数の図形のパターンに分割され、複数の図形パターンのパターンデータが描画機に保存される。たとえば図４の評価用パターン１をｘ軸に平行なグリッド線で分割する場合、それぞれｙ＝１、ｙ＝２、・・・、ｙ＝１１で表わされる１１本の直線（グリッド線）のうちいずれかの直線によリ、評価用パターン１が分割されることになる。
【００２６】
本実施の形態における評価用パターン１においては、辺１０ａの長さがグリッド９０の１２（＝ｊ）個のマス目の長さとなっており、辺１０ｂの長さがグリッド９０の３個（＝ｋ）のマス目の長さとなっている。ここで、辺１０ａの長さは（ｍ×ｄ）個（ｍ＝４、ｄ＝３）と表わすことができ、辺１０ｂの長さは（ｎ×ｄ）個（ｎ＝１）と表わすことができる（ｍ、ｎは整数、ｄは２以上の整数、ｄがなるべく大きくなるように規定される）。したがって、辺１０ｃがグリッド上の格子点を通るので、この格子点を通り、かつｘ軸（ｙ軸でもよい）に平行な直線で評価用パターン１が複数の図形のパターンに分割される場合には、オフグリッドエラーが出現せず、丸め誤差が生じない。次に、この点について説明する。
【００２７】
本実施の形態における評価用パターン１において、斜辺である辺１０ｃは、頂点１ａ、１ｃ以外にもグリッド９０の格子点を通っている。具体的には、辺１０ｃは（１，８）および（２，４）の２個（（ｄ−１）個）の格子点を通っている。したがって、（１，８）または（２，４）の座標を通り、かつｘ軸（ｙ軸でもよい）に平行な直線で評価用パターン１が複数の図形のパターンに分割される場合には、オフグリッドエラーが出現せず、丸め誤差が生じない。つまり、評価用パターン１において、ｙ＝４およびｙ＝８で表わされる直線がこれに相当する。
【００２８】
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１における評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンを示す平面図である。
【００２９】
図４および図７（ａ）、（ｂ）を参照して、評価用パターン１が、４つの頂点１ｄ、１ｂ、１ｃ、１ｅを有する図形パターンと、３つの頂点１ａ、１ｄ、１ｅを有する図形パターンとに分割されている。このとき、評価用パターン１を分割した線（ｙ＝４）上に図形の頂点１ｄ、１ｅが新たに発生している。頂点１ｄ、１ｅの各々はグリッド９０の格子点を占めていて、頂点１ｄの座標は（０，４）であり、頂点１ｅの座標は（２，４）である。このように、評価用パターン１がｙ＝４の直線により分割される場合には、評価用パターン１が描画機に入力される際にオフグリッドエラーが出現しないので、露光装置評価用フォトマスク５が製造される際に丸め誤差が生じない。なお、同様にｙ＝８で表わされる直線で評価用パターン１が複数の図形のパターンに分割される場合にも、丸め誤差が生じない。
【００３０】
一方、従来の評価用パターンの直角三角形は、θ＞４５°の範囲で形状が自由に設定されている。このため、オフグリッドエラーが出現し、丸め誤差が生じる可能性が高い。このことについて以下に説明する。
【００３１】
図８は、従来の評価用パターンを示す平面図である。
図８を参照して、従来の露光装置評価用フォトマスクの原画パターンの一部である評価用パターン１００がグリッド９０上に配置されている。評価用パターン１００の平面形状は直角三角形であり、３つの頂点１００ａ〜１００ｃと、３つの辺１１０ａ〜１１０ｃとを有している。辺１１０ａはｙ軸上にあり、辺１１０ｂはｘ軸上にある。辺１１０ａと辺１１０ｂとは直角に交わっていて、辺１１０ｃが斜辺となっている。
【００３２】
従来の評価用パターン１００においては、頂点１００ａと頂点１００ｃとは、グリッド９０の格子点から外れた位置を占めている。具体的には、頂点１００ａの座標は（０，１１．・・・）であり、頂点１００ｃの座標は（２．・・・，０）である。このため、評価用パターン１００が描画機に入力される際には、頂点１００ａ、１００ｃの各々に起因するオフグリッドエラーが出現する。また、評価用パターン１００においては、辺１１０ａの長さをグリッド９０の（ｍ×ｄ）個のマス目の長さとして表わすことができない。同様に、辺１１０ｂの長さをグリッド９０の（ｎ×ｄ）個のマス目の長さとして表わすことができない。このため、さらに原画パターンを分割したグリッド線上に新たに発生した図形の頂点に起因してオフグリッドエラーが出現する。
【００３３】
図９（ａ）、（ｂ）は、従来の評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンを示す平面図である。
【００３４】
図８および図９（ａ）、（ｂ）を参照して、評価用パターン１００が、４つの頂点１００ｄ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｅを有する図形パターンと、３つの頂点１００ａ、１００ｄ、１００ｅを有する図形パターンとに分割されている。このとき、評価用パターン１００を分割した線（ｙ＝４）上に図形の頂点１００ｄ、１００ｅが新たに発生している。頂点１００ｅはグリッド９０の格子点を占めていない。このため、従来の評価用パターン１００には、グリッド９０の格子点を占めていない３つの頂点１００ａ、１００ｃ、１００ｅの各々に起因するオフグリッドエラーが出現する。具体的には、３つの頂点１００ａ、１００ｃ、１００ｅの各々は座標の端数が切り捨てられ、それぞれ（０，１１）、（２，０）、（１，４）の座標に位置する頂点１００ｆ、１００ｇ、１００ｈのパターンデータとして描画機に保存される。その結果、実際に形成されるパターンは、４つの頂点１００ｆ、１００ｂ、１００ｇ、１００ｈを有する図形パターンとなり、評価用パターン１００との間に丸め誤差が発生してしまう。
【００３５】
本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５の製造方法および露光装置評価用フォトマスク５によれば、３つの頂点１ａ〜１ｃはグリッド９０の格子点を占めているので、評価用パターン１の直角三角形の辺１０ａ、辺１０ｂについて丸め誤差が生じなくなる。また、評価用パターン１の直角三角形の斜辺である辺１０ｃは２個（（ｄ−１）個）のグリッドの格子点を通る。そこで、辺１０ｃが通るグリッドの格子点を通り、かつｘ軸（またはｙ軸）に平行なグリッド線（ｙ＝４、ｙ＝８）で評価用パターン１が分割されれば、評価用パターン１が描画機に入力される際にオフグリッドエラーが出現しない。ここで、ｘ軸に平行に評価用パターン１を分割可能である１１本（（ｊ−１）本）のグリッド線のうち、分割する際にオフグリッドエラーが出現しない直線は２本（（ｄ−１）本）存在している。したがって、ｘ軸に平行に評価用パターン１を分割可能であるグリッド線の本数に対する、オフグリッドエラーが出現しない直線の数の比は、０本／１２本から２本／１２本へと大きくなる。これにより、オフグリッドエラーが出現する可能性が低くなり、露光装置評価用フォトマスク５に丸め誤差が生じにくくなる。
【００３６】
本実施の形態においては、辺１０ａの長さがグリッド９０の１２（＝ｊ）個のマス目の長さとなっており、辺１０ｂの長さがグリッド９０の３個（＝ｋ）のマス目の長さとなっている評価用パターン１について示したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、直角三角形における斜辺を除く２つの辺のうち一方の辺の長さがグリッドのｊ個（ｊは整数）のマス目の長さであり、他方の辺の長さがグリッドのｋ個（ｋは整数）のマス目の長さであればよい。この条件を満たしている直角三角形において、斜辺と一方の辺とのなす角度は不連続な値に制限されている。
【００３７】
本実施の形態においては、ｘ軸に平行に評価用パターン１を分割する場合について示したが、このような場合のほか、たとえばｙ軸に平行に評価用パターン１を分割してもよい。この場合には、ｙ軸に平行に評価用パターン１を分割可能であるグリッド線の数は２本（（ｋ−１）本）となる。
【００３８】
（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２における評価用パターンを示す平面図である。
【００３９】
図１０を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスクの原画パターンの一部である評価用パターン２が、グリッド９０上に位置づけられている。評価用パターン２の平面形状は直角三角形であり、３つの頂点２ａ〜２ｃと、３つの辺２０ａ〜２０ｃとを有している。辺２０ａはｙ軸上にあり、辺２０ｂはｘ軸上にある。辺２０ａと辺２０ｂとは互いに直角に交わっていて、辺２０ｃが斜辺となっている。また、３つの頂点２ａ〜２ｃはグリッド９０の格子点を占めている。すなわち、頂点２ａの座標は（０，９）であり、頂点２ｂの座標は（０，０）であり、頂点２ｃの座標は（３，０）である。実際には、評価用パターン２は、図１０中ｘ軸方向に規則的に並んでいる。
【００４０】
なお、露光装置評価用フォトマスクの製造方法および露光装置評価用フォトマスクの構成については、本発明の実施の形態１に記載した内容とほぼ同じ工程により行なわれるので、説明は省略する。
【００４１】
ここで、本実施の形態の評価用パターン２をたとえばｘ軸に平行なグリッド線で複数の図形のパターンに分割する場合、それぞれｙ＝１、ｙ＝２、・・・、ｙ＝８で表わされる８本の直線（グリッド線）のうちいずれかの直線により、評価用パターン２が分割されることになる。
【００４２】
また、本実施の形態における評価用パターン２においては、辺２０ａの長さがグリッド９０の９（＝ｊ）個のマス目の長さとなっており、辺２０ｂの長さがグリッド９０の３（＝ｋ）個のマス目の長さとなっている。つまり、辺２０ａの長さは（ｍ×ｄ）個（ｍ＝３、ｄ＝３）と表わすことができ、辺２０ｂの長さは（ｎ×ｄ）個（ｎ＝１）と表わすことができる。このように、ｄの値が実施の形態１の評価用パターン１（ｄ＝３）と同じであるため、ｘ軸に平行に評価用パターン２を分割する際にオフグリッドエラーが出現しない直線の数は、評価用パターン１と同様に２本である。具体的には、評価用パターン２において、ｙ＝３およびｙ＝６で表わされる直線がこれに相当する。
【００４３】
以上のことから、本実施の形態における評価用パターン２においては、ｘ軸に平行に評価用パターン２を分割可能である８本（（ｊ−１）本）のグリッド線のうち、分割する際にオフグリッドエラーが出現しない直線は２本（（ｄ−１）本）存在することになる。したがって、評価用パターン１と比較して、ｘ軸に平行に評価用パターン１を分割可能であるグリッド線の本数に対する、オフグリッドエラーが出現しない直線の数の比は、２本／１２本から２本／８本へと大きくなる。このため、オフグリッドエラーが出現する可能性が一層低くなり、その結果丸め誤差が生じにくくなる。
【００４４】
このように、オフグリッドエラーが出現する可能性を低くするためには、ｄの値を大きくし、（ｊ−１）および（ｋ−１）の値、すなわちｊおよびｋの値を小さくすればよいことがわかる。ｊおよびｋの値を均等に小さくするためには、ｊ／ｋの値を１に近づければよい。なお、実施の形態１における評価用パターン１のｊ／ｋの値は１／４となっているが、本実施の形態における評価用パターン２のｊ／ｋの値は１／３となっていて、より１に近くなっている。
【００４５】
本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５の製造方法および露光装置評価用フォトマスク５において、評価用パターン２におけるｊとｋとは、１／３≦ｊ／ｋ≦３の関係を満たしている。
【００４６】
これにより、ｊ／ｋの値が１に近くなっているので、評価用パターン２を分割可能であるグリッド線の本数（（ｊ−１）本または（ｋ−１）本）が少なくなっている。このため、分割する際にオフグリッドエラーが出現しないグリッド線の本数（（ｄ−１）本）が一定である場合に、オフグリッドエラーが出現する可能性が一層減り、その結果、露光装置評価用フォトマスクに丸め誤差が一層生じにくくなる。
【００４７】
なお、本実施の形態の評価用パターン２においては、ｊ／ｋの値が１／３である場合について示したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、ｎとｍとが１／３≦ｊ／ｋ≦３の関係を満たしていれば、オフグリッドエラーが出現する可能性が一層減り、丸め誤差が一層生じにくくなる。
【００４８】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３における評価用パターンを示す平面図である。
【００４９】
図１１を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスクの原画パターンの一部である評価用パターン３が、グリッド９０上に配置されている。評価用パターン３は直角三角形であり、３つの頂点３ａ〜３ｃと、３つの辺３０ａ〜３０ｃとを有している。辺３０ａはｙ軸上にあり、辺３０ｂはｘ軸上にある。辺３０ａと辺３０ｂとは互いに直角に交わっていて、辺３０ｃが斜辺となっている。また、３つの頂点３ａ〜３ｃはグリッド９０の格子点を占めている。すなわち、頂点３ａの座標は（０，１２）であり、頂点３ｂの座標は（０，０）であり、頂点３ｃの座標は（１２，０）である。なお、実際には、評価用パターン３は図１１中ｘ軸方向に規則的に並んでいる。
【００５０】
なお、露光装置評価用フォトマスクの製造方法および露光装置評価用フォトマスクの構成については、本発明の実施の形態１に記載した内容とほぼ同じ工程により行なわれるので、説明は省略する。
【００５１】
本実施の形態における評価用パターン３においては、辺３０ａの長さがグリッド９０の１２（＝ｊ）個のマス目の長さとなっており、辺３０ｂの長さがグリッド９０の１２（＝ｋ）個のマス目の長さとなっている。つまり、辺３０ａの長さは（ｍ×ｄ）個（ｍ＝１、ｄ＝１２）と表わすことができ、辺３０ｂの長さは（ｎ×ｄ）個（ｎ＝１）と表わすことができる。
【００５２】
したがって、本実施の形態の評価用パターン３をたとえばｘ軸に平行なグリッド線で複数の図形のパターンに分割する場合、それぞれｙ＝１、ｙ＝２、・・・、ｙ＝１１で表わされる１１本（（ｊ−１）本）の直線（グリッド線）のうちいずれかの直線により、評価用パターン３が分割されることになる。また、ｘ軸に平行に評価用パターン３を分割する際にオフグリッドエラーが出現しない直線の数は、１１本（（ｄ−１）本）である。具体的には、ｙ＝１、ｙ＝２、・・・、ｙ＝１１で表わされる直線がこれに相当する。したがって、評価用パターン３がいずれのグリッド線により複数の図形のパターンに分割されても、オフグリッドエラーが出現しない。
【００５３】
本実施の形態における露光装置評価用フォトマスクの製造方法および露光装置評価用フォトマスクにおいて、評価用パターン３におけるｊとｋとは、ｊ／ｋ＝１の関係を満たしている。
【００５４】
これにより、評価用パターン３を分割可能なグリッド線の本数と、評価用パターン３を分割する際にオフグリッドエラーが出現しないグリッド線の本数とが同じになるので、いずれのグリッド線により評価用パターン３が分割されても、オフグリッドエラーが出現しない。したがって、オフグリッドエラーが出現する可能性がなくなり、その結果、露光装置評価用フォトマスクに丸め誤差が生じなくなる。
【００５５】
（実施の形態４）
図１２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態４における露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【００５６】
図１２（ａ）〜（ｃ）を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ａ〜５ｃは、図１１に示す実施の形態３における評価用パターン３を用いて製造されたものである。露光装置評価用フォトマスク５ａ〜５ｃの各々は、直線部分６ａ〜６ｃの各々と、評価用パターン７ａ〜７ｃの各々とを有している。評価用パターン７ａ〜７ｃの各々は相似関係にある。直線部分６ａ〜６ｃの各々は図１２（ａ）〜（ｃ）中ｙ軸方向に伸びている。図１２（ａ）においては、直線部分６ａと接するように３つの評価用パターン７ａがｙ軸方向に等間隔に並んで配置されている。図１２（ｂ）においては、直線部分６ｂと接するように５つの評価用パターン７ｂがｙ軸方向に等間隔に並んで配置されている。図１２（ｃ）においては、直線部分６ｃと接するように８つの評価用パターン７ｃがｙ軸方向に等間隔に並んで配置されている。評価用パターン７ａ〜７ａの各々は、直線部分６ａ〜６ｃの各々に対して垂直な辺８ａ〜８ｃの各々と、斜辺９ａ〜９ｃの各々とを有している。評価用パターン７ａの直角三角形において、直線部分６ａと接触していない頂点同士の距離（ピッチ）は距離ｄ１となっている。また、評価用パターン７ｂの直角三角形の各々において、直線部分６ｂと接触していない頂点同士の距離（ピッチ）は距離ｄ２となっている。さらに、評価用パターン７ｃの直角三角形において、直線部分６ｃと接触していない頂点同士の距離（ピッチ）は距離ｄ３となっている。距離ｄ１、距離ｄ２、距離ｄ３の間には、ｄ１：ｄ２：ｄ３＝３：２：１の関係が成り立っている。
【００５７】
続いて、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ａ〜５ｃを用いた収差評価方法について説明する。
【００５８】
露光装置評価用フォトマスク５ａがマスクステージ上に固定される。そして、基板の位置（高さ）を段階的に変化させながら、露光装置評価用フォトマスク５ａの評価用パターン７ａが基板上のフォトレジストに順次露光される。次に、フォトレジストを現像することにより、フォトレジストに凹凸の評価用パターン７ａが転写される。そして、フォトレジストに転写された複数の評価用パターン７ａが観察され、辺８ａの長さが最も長くなっている評価用パターン７ａを特定し、その評価用パターン７ａが露光された基板の位置からベストフォーカス位置が計測される。続いて、露光装置評価用フォトマスク５ｂ、５ｃについても、同様の方法によりベストフォーカス位置が計測される。
【００５９】
ここで、評価用パターン７ａ〜７ｃが基板上のフォトレジストに露光される際に、露光装置評価用フォトマスク５ａ〜５ｃの評価用パターン７ａ〜７ｃが形成されている領域（パターン形成領域）を透過する透過光には回折光が含まれている。回折光は、評価用パターン７ａから直進する光（０次回折光）の進行方向に対して、ｓｉｎθ＝λ／ｄ（λ：露光光の波長、ｄ：スリットの幅）を満たす角度θだけ傾いた方向に発生する。
【００６０】
図１３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態４における露光装置評価用フォトマスクを用いて露光を行なう場合に発生する回折光を説明するための模式図である。
【００６１】
図１３（ａ）を参照して、透明基板１１と、評価用パターン７ａが形成された薄膜１２とよりなる露光装置評価用フォトマスク５ａと、投影レンズ２４と、基板２５とが示されている。基板２５の上面にはフォトレジストが塗布されている。図示しない照射系から露光装置評価用フォトマスク５ａへ照射された露光光は、露光装置評価用フォトマスク５ａを透過し、投影レンズ２４を介して基板２５上で結像する。これにより、基板２５上に転写パターンが形成される。
【００６２】
露光装置評価用フォトマスク５ａの距離ｄ１で表わされる部分を露光光が透過すると、０次回折光の進行方向に対してｓｉｎθ１１＝λ／ｄ１で表わされる角度θ１１だけ傾いた方向に波長λの１次回折光が生じる。同様に、ｓｉｎθ１２＝２λ／ｄ１で表わされる角度θ１２だけ傾いた方向に波長２λの２次回折光が発生する。露光装置評価用フォトマスク５ａにおける評価用パターン７ａにおいては、０次回折光、１次回折光および２次回折光が投影レンズ２４に入射し、３次回折光以上の高次の回折光が投影レンズ２４に入射しないように距離ｄ１が設定されている。これにより、基板２５上で結像する露光光は、０次回折光、１次回折光および２次回折光を含んでいる。したがって、露光装置評価用フォトマスク５ａを用いて計測されたベストフォーカス位置により、０次回折光、１次回折光および２次回折光が受ける投影露光装置の投影レンズ２４の球面収差が評価される。
【００６３】
続いて、図１３（ｂ）を参照して、露光装置評価用フォトマスク５ａの代わりに、露光装置評価用フォトマスク５ｂが示されている。露光装置評価用フォトマスク５ｂの距離ｄ２で表わされる部分を露光光が通過すると、０次回折光の進行方向に対してｓｉｎθ２１＝λ／ｄ２表わされる角度θ２１だけ傾いた方向に波長λの１次回折光が発生する。同様に、ｓｉｎθ２２＝２λ／ｄ２で表わされる角度θ２２だけ傾いた方向に波長２λの２次回折光が発生する。しかし、距離ｄ２は距離ｄ１よりも小さいので、角度θ２２は角度θ１２よりも大きくなる。露光装置評価用フォトマスク５ｂにおける評価用パターン７ｂにおいては、０次回折光、１次回折光が投影レンズ２４に入射し、２次回折光以上の高次の回折光が投影レンズ２４に入射しないように距離ｄ２が設定されている。これにより、基板２５上で結像する露光光は、２次回折光以上の高次の回折光を含んでいない。したがって、露光装置評価用フォトマスク５ｂを用いて計測されたベストフォーカス位置により、０次回折光および１次回折光が受ける投影露光装置の投影レンズ２４の球面収差が評価される。
【００６４】
続いて、図１３（ｃ）を参照して、露光装置評価用フォトマスク５ｂの代わりに、露光装置評価用フォトマスク５ｃが示されている。露光装置評価用フォトマスク５ｃの距離ｄ３で表わされる部分を露光光が通過すると、０次回折光の進行方向に対してｓｉｎθ３１＝λ／ｄ３表わされる角度θ３１だけ傾いた方向に波長λの１次回折光が発生する。しかし、距離ｄ３は距離ｄ２よりも小さいので、角度θ３１は角度θ２１よりも大きくなり、１次回折光は投影レンズ２４に入射しない。すなわち、０次回折光のみが投影レンズ２４に入射する。これにより、基板２５上で結像する露光光は、１次以上の高次の回折光を含んでいない。したがって、露光装置評価用フォトマスク５ｃを用いて計測されたベストフォーカス位置により、０次回折光が受ける投影露光装置の投影レンズ２４の球面収差が評価される。なお、図１３（ａ）〜（ｃ）においては、たとえば距離ｄ１〜ｄ３の値がそれぞれｄ１＝０．６μｍ、ｄ２＝０．４μｍ、ｄ３＝０．２μｍである露光装置評価用フォトマスク５ａ〜５ｃが用いられ、たとえば波長λ＝２４８ｎｍである露光光が用いられる。
【００６５】
上記のようにして得られた各々のベストフォーカス位置のうち、露光装置評価用フォトマスク５ａを用いて計測したベストフォーカス位置と、露光装置評価用フォトマスク５ｂを用いて計測したベストフォーカス位置との差から、２次回折光が受ける投影レンズ２４の球面収差を求めることができる。同様に、露光装置評価用フォトマスク５ｂを用いて計測したベストフォーカス位置と、露光装置評価用フォトマスク５ｃを用いて計測したベストフォーカス位置との差から、１次回折光が受ける投影レンズ２４の球面収差を求めることができる。
【００６６】
本実施の形態における収差評価方法によれば、これまで困難であった１次回折光、２次回折光などの高次の回折光が受ける露光装置の投影レンズ２４の球面収差が評価可能となる。また、高次の回折光が受ける露光装置の投影レンズ２４の球面収差に基づいて露光装置の投影レンズ２４の位置を調整することにより、露光工程においてフォトレジストに転写されるパターンの像をより鮮明にすることができ、コントラストを改善することができる。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、０次回折光、１次回折光および２次回折光の結像により転写パターンを形成する露光装置評価用フォトマスク５ａと、０次回折光および１次回折光の結像により転写パターンを形成する露光装置評価用フォトマスク５ｂとが用いられる場合について示したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、評価用パターン形成領域を透過した透過光のうち０次〜ｉ次回折光（ｉは１以上の整数）の結像により第１の転写パターンを形成する一の露光装置評価用フォトマスクと、評価用パターン形成領域を透過した透過光のうち０次〜（ｉ＋１）次回折光の結像により第２の転写パターンを形成する他の露光装置評価用フォトマスクとが用いられればよい。この場合には、（ｉ＋１）次回折光が受ける投影レンズの球面収差を評価することができる。
【００６８】
（実施の形態５）
図１４（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態５における露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【００６９】
図１４（ａ）、（ｂ）を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ｄは、図１１に示す実施の形態３における原画パターンの一部である評価用パターン３を用いて製造されたものである。露光装置評価用フォトマスク５ｄは、直線部分６ｄ（一の直線）と、評価用パターン７ｄとを有している。図１４（ａ）中ｘ軸方向に直線部分６ｄが伸びている。露光装置評価用フォトマスク５ｄにおいては、直線部分６ｄと接するように５つの評価用パターン７ｄがｘ軸方向に等間隔に並んで配置されている。評価用パターン７ｄは直角三角形であり、直線部分６ｄに対して垂直な辺８ｄと、斜辺９ｄとを有している。
【００７０】
図１４（ｂ）を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ｅは、直線部分６ｅ（他の直線）と、評価用パターン７ｅとを有している。図１４（ｂ）中ｙ軸方向に直線部分６ｅが伸びている。露光装置評価用フォトマスク５ｅにおいては、直線部分６ｅと接するように５つの評価用パターン７ｅがｙ軸方向に等間隔に並んで配置されている。評価用パターン７ｅは直角三角形であり、直線部分６ｅに対して垂直な辺８ｅと、斜辺９ｅとを有している。すなわち、露光装置評価用フォトマスク５ｅは、露光装置評価用フォトマスク５ｄを時計回りに１／４回転した形状になっている。
【００７１】
本実施の形態における収差評価方法においては、実施の形態４と同様の方法により、露光装置評価用フォトマスク５ｄ、５ｅの各々を用いた場合におけるベストフォーカス位置が計測される。ここで、評価用パターン７ｅの辺８ｅはｘ軸方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｅを用いた場合におけるベストフォーカス位置は、投影露光装置の投影レンズにおけるｘ軸方向のベストフォーカス位置を示している。また、評価用パターン７ｄの辺８ｄはｙ軸方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｄを用いた場合におけるベストフォーカス位置は、投影露光装置の投影レンズにおけるｙ軸方向のベストフォーカス位置を示している。投影露光装置の投影レンズに非点収差がある場合には、ｘ軸方向のベストフォーカス位置と、ｙ軸方向のベストフォーカス位置とに差が生じる。そこで、露光装置評価用フォトマスク５ｄを用いて計測したベストフォーカス位置と、露光装置評価用フォトマスク５ｅを用いて計測したベストフォーカス位置との差から、投影露光装置の投影レンズの非点収差を評価することができる。
【００７２】
本実施の形態における収差評価方法によれば、露光装置の投影レンズの非点収差が評価可能となる。また、露光装置の投影レンズの非点収差に基づいて投影露光装置の投影レンズを調整することにより、露光工程においてフォトレジストに転写されるパターンの像をより鮮明にすることができ、コントラストを改善することができる。
【００７３】
（実施の形態６）
図１５は、本発明の実施の形態６における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【００７４】
図１５を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ｇは、図１１に示す実施の形態３における原画パターンの一部である評価用パターン３を用いて製造されたものである。露光装置評価用フォトマスク５ｇは、直線部分６ｇ（一の直線）と、評価用パターン７ｇとを有している。露光装置評価用フォトマスク５ｇの評価用パターン７ｇは、図１４（ｂ）に示す露光装置評価用フォトマスク５ｅの評価用パターン７ｅと、直線部分６ｅに関して線対称な形状である。評価用パターン７ｇは、直線部分６ｇに対して垂直な辺８ｇと、斜辺９ｇとを有している。
【００７５】
本実施の形態における収差評価方法においては、実施の形態４と同様の方法により、図１５の露光装置評価用フォトマスク５ｇと、図１４（ｂ）に示す露光装置評価用フォトマスク５ｅとの各々を用いた場合におけるベストフォーカス位置での転写パターンの図形の長さが計測される。ここで、評価用パターン７ｇの辺８ｇはｘ軸の負の方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｇを用いた場合に、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｇの長さを計測すると、投影露光装置の投影レンズにおけるｘ軸の負の方向への寄与が得られる。また、評価用パターン７ｅの辺８ｅはｘ軸の正の方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｅを用いた場合に、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｅの長さを計測すると、投影露光装置の投影レンズにおけるｘ軸の正の方向への寄与が得られる。露光装置の投影レンズにｘ軸方向のコマ収差がある場合には、結像時においてｘ軸の正方向の寄与と、ｘ軸の負方向の寄与とに差が生じる。そこで、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｅの長さと、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｇの長さとの差から、投影露光装置の投影レンズのｘ軸方向のコマ収差を評価することができる。
【００７６】
本実施の形態における収差評価方法によれば、露光装置の投影レンズのｘ軸方向のコマ収差が評価可能となる。また、露光装置の投影レンズのｘ軸方向のコマ収差に基づいて露光装置の投影レンズを調整することにより、露光工程においてフォトレジストに転写されるパターンの像をより鮮明にすることができ、コントラストを改善することができる。
【００７７】
（実施の形態７）
図１６は、本発明の実施の形態７における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【００７８】
図１６を参照して、本実施の形態における露光装置評価用フォトマスク５ｈは、図１１に示す実施の形態３における原画パターンの一部である評価用パターン３を用いて製造されたものである。露光装置評価用フォトマスク５ｈは、直線部分６ｈ（一の直線）と、評価用パターン７ｈとを有している。露光装置評価用フォトマスク５ｈの評価用パターン７ｈは、図１４（ａ）における露光装置評価用フォトマスク５ｄの評価用パターン７ｄと、直線部分６ｄに関して線対称な形状である。評価用パターン７ｈは、直線部分６ｈに対して垂直な辺８ｈと、斜辺９ｈとを有している。
【００７９】
本実施の形態における収差評価方法においては、実施の形態４と同様の方法により、図１６の露光装置評価用フォトマスク５ｈと、図１４（ａ）に示す露光装置評価用フォトマスク５ｄとの各々を用いた場合におけるベストフォーカス位置での転写パターンの図形の長さが計測される。ここで、評価用パターン７ｈの辺８ｈはｙ軸の負の方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｈを用いた場合に、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｈの長さを計測すると、投影露光装置の投影レンズにおけるｙ軸の負の方向への寄与が得られる。また、評価用パターン７ｄの辺８ｄはｙ軸の正の方向に伸びているので、露光装置評価用フォトマスク５ｄを用いた場合に、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｄの長さを計測すると、投影露光装置の投影レンズにおけるｙ軸の正の方向への寄与が得られる。露光装置の投影レンズにｙ軸方向のコマ収差がある場合には、結像時においてｙ軸の正方向の寄与と、ｙ軸の負方向の寄与とに差が生じる。そこで、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｄの長さと、ベストフォーカス位置での転写された辺８ｈの長さとの差から、投影露光装置の投影レンズのｙ軸方向のコマ収差を評価することができる。
【００８０】
本実施の形態における収差評価方法によれば、露光装置の投影レンズのｙ軸方向のコマ収差が評価可能となる。また、露光装置の投影レンズのｙ軸方向のコマ収差に基づいて露光装置の投影レンズを調整することにより、露光工程においてフォトレジストに転写されるパターンの像をより鮮明にすることができ、コントラストを改善することができる。
【００８１】
実施の形態４〜７においては、別々の露光装置評価用フォトマスクに別々の評価用パターンが形成されている場合について示したが、本発明はこのような場合の他、１つの露光装置評価用フォトマスクに複数の形状の評価用パターンが形成されてもよい。
【００８２】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。
【００８３】
【発明の効果】
以上のように、本発明における露光装置評価用フォトマスクの製造方法によれば、評価用パターンの直角三角形の３つの頂点はグリッドの格子点を占めているので、直角三角形における斜辺を除く２つの辺について丸め誤差が生じなくなる。また、直角三角形における斜辺を除く２つの辺の長さがそれぞれ（ｍ×ｄ）個、（ｎ×ｄ）個（ｍ、ｎは整数、ｄは２以上の整数、ｄがなるべく大きくなるように規定される）のマス目の長さであれば、評価用パターンの直角三角形の斜辺は（ｄ−１）個のグリッドの格子点を通る。したがって、斜辺が通るグリッドの格子点を通るグリッド線で原画パターンが分割されれば、原画パターンがグリッド上に位置づけられたパターンとされる際にオフグリッドエラーが出現せず、フォトマスクにパターンが形成される際に丸め誤差が生じない。このような直線はグリッド線の一方の軸に平行な直線で（ｄ−１）本存在している。したがって、オフグリッドエラーが出現する可能性が減り、丸め誤差が生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクの原画パターンを示す平面図である。
【図３】グリッド上に位置づけられた原画パターンを示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１における評価用パターンを示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクの製造方法の第１工程を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における露光装置評価用フォトマスクの製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図７】（ａ）本発明の実施の形態１における評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンの一方を示す平面図である。（ｂ）本発明の実施の形態１における評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンの他方を示す平面図である。
【図８】従来の評価用パターンを示す平面図である。
【図９】（ａ）従来の評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンの一方を示す平面図である。（ｂ）従来の評価用パターンをｙ＝４で表わされる直線で分割した場合に描画機に保存されるパターンの他方を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における評価用パターンを示す平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における評価用パターンを示す平面図である。
【図１２】（ａ）本発明の実施の形態４における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。（ｂ）本発明の実施の形態４における他の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。（ｃ）本発明の実施の形態４におけるさらに他の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【図１３】（ａ）本発明の実施の形態４における一の露光装置評価用フォトマスクを用いて露光を行なう場合に発生する回折光を説明するための模式図である。（ｂ）本発明の実施の形態４における他の露光装置評価用フォトマスクを用いて露光を行なう場合に発生する回折光を説明するための模式図である。（ｃ）本発明の実施の形態４におけるさらに他の露光装置評価用フォトマスクを用いて露光を行なう場合に発生する回折光を説明するための模式図である。
【図１４】（ａ）本発明の実施の形態５における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。（ｂ）本発明の実施の形態５における他の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態６における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【図１６】本発明の実施の形態７における一の露光装置評価用フォトマスクを示す平面図である。
【符号の説明】
１，２，３，７ａ〜７ｅ，７ｇ，７ｈ，１００ 評価用パターン、１ａ〜１ｅ，２ａ〜２ｃ，３ａ〜３ｃ，１００ａ〜１００ｈ 頂点、５，５ａ〜５ｅ，５ｇ，５ｈ 露光装置評価用フォトマスク、６，６ａ〜６ｅ，６ｇ，６ｈ 直線部分、８，８ａ〜８ｅ，８ｇ，８ｈ，１０ａ〜１０ｃ，２０ａ〜２０ｃ，３０ａ〜３０ｃ，１１０ａ〜１１０ｃ 辺、９，９ａ〜９ｅ，９ｇ，９ｈ 斜辺、１１ 透明基板、１２ 薄膜、１３ フォトレジスト、１４ 原画パターン、２４ 投影レンズ、２５ 基板、９０ グリッド。
Claims (7)
- 評価用パターンを含む原画パターンを設計する工程と、
設計された前記原画パターンをグリッド上に位置づけられたパターンとする工程と、
前記グリッド上に位置づけられたパターンを透明基板上のマスクパターンとして転写することで、前記透明基板と前記マスクパターンとを有するフォトマスクを形成する工程とを備える露光装置評価用フォトマスクの製造方法であって、
前記評価用パターンの平面形状は直角三角形の部分を含んでおり、前記直角三角形における斜辺を除く２つの辺のうち一方の辺の長さを前記グリッドのｊ個（ｊは整数）のマス目の長さとし、他方の辺の長さを前記グリッドのｋ個（ｋは整数）のマス目の長さとして、前記斜辺と前記一方の辺とのなす角度が不連続な値に制限された前記原画パターンを前記グリッド上に位置づけることを特徴とする、露光装置評価用フォトマスクの製造方法。 - 前記ｊと前記ｋとは、１／３≦ｊ／ｋ≦３の関係を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の露光装置評価用フォトマスクの製造方法。
- 前記ｊと前記ｋとは、ｊ＝ｋの関係を満たすことを特徴とする、請求項２に記載の露光装置評価用フォトマスクの製造方法。
- 請求項１〜３のいずれかに記載の露光装置評価用フォトマスクの製造方法を用いて製造された露光装置評価用フォトマスク。
- 請求項４に記載の露光装置評価用フォトマスクを用いた収差評価方法であって、
第１の評価用パターン形成領域を透過した透過光のうち０次〜ｉ次回折光（ｉは０以上の整数）の結像により第１の転写パターンを形成する時のベストフォーカス位置と、前記第１の評価用パターンとパターンおよびパターン内のピッチにおいて相似関係にある第２の評価用パターン形成領域を透過した０次〜（ｉ＋１）次回折光の結像により第２の転写パターンを形成する時のベストフォーカス位置との差により投影光学系の球面収差を求めることを特徴とする、収差評価方法。 - 請求項４に記載の露光装置評価用フォトマスクを用いた収差評価方法であって、
一の直線上に並んで配置された第１の評価用パターン形成領域を透過した透過光の結像により第１の転写パターンを形成する時のベストフォーカス位置と、前記一の直線と垂直な方向に伸びた他の直線上に並んで配置された第２の評価用パターン形成領域を透過した透過光の結像により第２の転写パターンを形成する時のベストフォーカス位置との差により投影光学系の非点収差を求めることを特徴とする、収差評価方法。 - 請求項４に記載の露光装置評価用フォトマスクを用いた収差評価方法であって、
一の直線上に並んで配置された第１の評価用パターン形成領域を透過した透過光の結像により第１の転写パターンを形成する時の前記第１の転写パターンの長さと、前記第１の評価用パターン形成領域と前記一の直線に関して線対称に配置された第２の評価用パターン形成領域を透過した透過光の結像により第２の転写パターンを形成する時の前記第２の転写パターンの長さとの差により投影光学系のコマ収差を求めることを特徴とする、収差評価方法。
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