JP2580668B2 - 露光方法、露光条件測定方法及ぴパターン測定方法 - Google Patents
露光方法、露光条件測定方法及ぴパターン測定方法Info
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- JP2580668B2 JP2580668B2 JP63011729A JP1172988A JP2580668B2 JP 2580668 B2 JP2580668 B2 JP 2580668B2 JP 63011729 A JP63011729 A JP 63011729A JP 1172988 A JP1172988 A JP 1172988A JP 2580668 B2 JP2580668 B2 JP 2580668B2
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- exposure
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体素子の製造工程、特に半導体ウエハ等
の感光基板上に素子の回路パターンを形成するリソグラ
フィ工程において、投影型露光装置が最適露光条件でマ
スクのパターンをステップ・アンド・リピート方式で感
光基板上に焼付けるための露光方法に関するものであ
る。
の感光基板上に素子の回路パターンを形成するリソグラ
フィ工程において、投影型露光装置が最適露光条件でマ
スクのパターンをステップ・アンド・リピート方式で感
光基板上に焼付けるための露光方法に関するものであ
る。
従来、VLSI等の半導体集積回路の製造工程、特にリソ
グラフィ工程においては、主にステップ・アンド・リピ
ート方式による投影型露光装置（ウエハ・ステッパー、
以下単にステッパーと呼ぶ）を用い、マスク或いはレチ
クル（以下、レチクルと呼ぶ）に形成された半導体素子
の回路パターンを投影レンズを介して順次感光基板（以
下、ウエハと呼ぶ）上に転写し、ウエハ上に半導体素子
の回路パターンを形成する。この際、投影レンズの焦点
位置を正確に調整しないと、レチクルの回路パターンの
投影像がウエハ上で正確に結像せず、ウエハ上ではボケ
たパターンが形成され、所謂解像不良という問題が起こ
る。このように、投影レンズの焦点位置を含めステッパ
ーの露光条件を装置起動時に正確に設定しないと、所期
の特性を満足する半導体素子を得ることができなくな
る。
グラフィ工程においては、主にステップ・アンド・リピ
ート方式による投影型露光装置（ウエハ・ステッパー、
以下単にステッパーと呼ぶ）を用い、マスク或いはレチ
クル（以下、レチクルと呼ぶ）に形成された半導体素子
の回路パターンを投影レンズを介して順次感光基板（以
下、ウエハと呼ぶ）上に転写し、ウエハ上に半導体素子
の回路パターンを形成する。この際、投影レンズの焦点
位置を正確に調整しないと、レチクルの回路パターンの
投影像がウエハ上で正確に結像せず、ウエハ上ではボケ
たパターンが形成され、所謂解像不良という問題が起こ
る。このように、投影レンズの焦点位置を含めステッパ
ーの露光条件を装置起動時に正確に設定しないと、所期
の特性を満足する半導体素子を得ることができなくな
る。
そこで、例えば回路パターンの最小線幅より小さいパ
ターンを含む線幅の異なる複数の矩形状のパターンが形
成されたレチクルを、１ショット毎に露光条件（投影レ
ンズの焦点位置、露光量）を順次変えてウエハ上に転写
する。次に、現像処理が施されたウエハ上に形成された
レジストパターンの線幅を、走査型電子顕微鏡によるSE
M測長法、テレビカメラ（ITV）による画像処理法、或い
はスポット光をレジストパターンに照射してその散乱光
を検出する方法等を用いて検出する。この線幅からレジ
ストパターンの最適形成条件が決定され、最適形成条件
に応じて投影レンズの焦点位置や露光量等、ステッパー
の各露光条件が設定される。このように露光条件が設定
されたステッパーは、処理を開始して最適露光条件で半
導体デバイス用レチクルに形成された回路パターンを順
次ウエハ上に転写する。
ターンを含む線幅の異なる複数の矩形状のパターンが形
成されたレチクルを、１ショット毎に露光条件（投影レ
ンズの焦点位置、露光量）を順次変えてウエハ上に転写
する。次に、現像処理が施されたウエハ上に形成された
レジストパターンの線幅を、走査型電子顕微鏡によるSE
M測長法、テレビカメラ（ITV）による画像処理法、或い
はスポット光をレジストパターンに照射してその散乱光
を検出する方法等を用いて検出する。この線幅からレジ
ストパターンの最適形成条件が決定され、最適形成条件
に応じて投影レンズの焦点位置や露光量等、ステッパー
の各露光条件が設定される。このように露光条件が設定
されたステッパーは、処理を開始して最適露光条件で半
導体デバイス用レチクルに形成された回路パターンを順
次ウエハ上に転写する。
ところが、この種の露光方法において走査型電子顕微
鏡を用いた場合には、走査型電子顕微鏡自体が高価であ
り、またウエハ装着時に排気等が必要となるためにレジ
ストパターンの線幅計測に時間がかかるという問題があ
った。ITV或いはスポット光を用いた線幅検出方法で
は、転写すべき回路パターンの線幅がサブ・ミクロン程
度になると、線幅の検出が困難となる上に、露光条件の
変化に伴なうレジスト・パターンの線幅の変化量が少な
いために測定誤差が大きく、正確に最適露光条件を設定
できないという問題もあった。さらに、上述した計測精
度の低下等により、検出した線幅の処理に時間がかかり
スループットが低下するという問題もあった。
鏡を用いた場合には、走査型電子顕微鏡自体が高価であ
り、またウエハ装着時に排気等が必要となるためにレジ
ストパターンの線幅計測に時間がかかるという問題があ
った。ITV或いはスポット光を用いた線幅検出方法で
は、転写すべき回路パターンの線幅がサブ・ミクロン程
度になると、線幅の検出が困難となる上に、露光条件の
変化に伴なうレジスト・パターンの線幅の変化量が少な
いために測定誤差が大きく、正確に最適露光条件を設定
できないという問題もあった。さらに、上述した計測精
度の低下等により、検出した線幅の処理に時間がかかり
スループットが低下するという問題もあった。
本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、レジ
ストパターンの測定精度の低下等を防止して、高精度、
短時間でステッパー等の最適露光条件を設定し、ステッ
パーのセットアップタイムを短縮でき、ウエハ上にマス
クのパターンを転写する露光方法を得ることを目的とし
ている。
ストパターンの測定精度の低下等を防止して、高精度、
短時間でステッパー等の最適露光条件を設定し、ステッ
パーのセットアップタイムを短縮でき、ウエハ上にマス
クのパターンを転写する露光方法を得ることを目的とし
ている。
かかる問題点を解決するため請求項第１項に記載され
た発明にかかる露光方法は、マスク（Ｒ）に形成された
パターンを投影光学系（６）を介して感光基板（Ｗ）上
に投影露光する露光方法において、連続的若しくは段階
的に線幅が変化する直線状パターン（RP（CP,CPa,CPb,C
Pc,図７）を有する前記マスクを前記投影光学系を介し
て前記感光基板上に転写する第１工程と；前記直線状パ
ターンにより前記感光基板上に形成されたレジストパタ
ーンの所定のパターンの寸法をパターン検出系によって
計測する第２工程と；前記第２工程において計測された
前記所定のパターンの寸法に基づいて、露光処理条件を
決定する第３工程とを含むことを特徴とするものであ
る。
た発明にかかる露光方法は、マスク（Ｒ）に形成された
パターンを投影光学系（６）を介して感光基板（Ｗ）上
に投影露光する露光方法において、連続的若しくは段階
的に線幅が変化する直線状パターン（RP（CP,CPa,CPb,C
Pc,図７）を有する前記マスクを前記投影光学系を介し
て前記感光基板上に転写する第１工程と；前記直線状パ
ターンにより前記感光基板上に形成されたレジストパタ
ーンの所定のパターンの寸法をパターン検出系によって
計測する第２工程と；前記第２工程において計測された
前記所定のパターンの寸法に基づいて、露光処理条件を
決定する第３工程とを含むことを特徴とするものであ
る。
請求項第２項に記載された発明にかかる露光方法は、
前記パターン検出系は、前記感光基板上のマークを検出
するアライメント系（20,21）を含むことを特徴とする
ものである。
前記パターン検出系は、前記感光基板上のマークを検出
するアライメント系（20,21）を含むことを特徴とする
ものである。
請求項第３項に記載された発明にかかる露光方法は、
前記マスクには前記直線状パターンが直線状に複数並列
配置され、前記パターン検出系は該複数配置された直線
状パターンにより形成されたレジストパターンの長さを
計測することを特徴とするものである。
前記マスクには前記直線状パターンが直線状に複数並列
配置され、前記パターン検出系は該複数配置された直線
状パターンにより形成されたレジストパターンの長さを
計測することを特徴とするものである。
請求項第４項に記載された発明にかかる露光条件測定
方法は、表面にレジスト層を塗布した感光基板（Ｗ）を
所定の露光基準面に配置し、該感光基板にマスク（Ｒ）
のパターンを所定のエネルギー量で露光する露光装置を
用いて形成されたレジストパターンを利用して該感光基
板への露光条件を測定する方法において、前記マスクに
形成された連続的若しくは段階的に線幅が変化する直線
状パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図７）を前記感光基
板上の異なる複数の部分領域の夫々に前記露光条件を変
えて順次露光する第１工程と；前記直線状パターンの露
光によって前記レジスト層に形成されたレジストパター
ンの所定のパターンの寸法を、前記部分領域の夫々につ
いて計測する第２工程とを含み、該計測結果に基づいて
前記露光条件を求めることを特徴とするものである。
方法は、表面にレジスト層を塗布した感光基板（Ｗ）を
所定の露光基準面に配置し、該感光基板にマスク（Ｒ）
のパターンを所定のエネルギー量で露光する露光装置を
用いて形成されたレジストパターンを利用して該感光基
板への露光条件を測定する方法において、前記マスクに
形成された連続的若しくは段階的に線幅が変化する直線
状パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図７）を前記感光基
板上の異なる複数の部分領域の夫々に前記露光条件を変
えて順次露光する第１工程と；前記直線状パターンの露
光によって前記レジスト層に形成されたレジストパター
ンの所定のパターンの寸法を、前記部分領域の夫々につ
いて計測する第２工程とを含み、該計測結果に基づいて
前記露光条件を求めることを特徴とするものである。
請求項第５項に記載された発明にかかる方法は、前記
露光装置は、前記感光基板上のアライメントマークを検
出するアライメント系（20,21）を有し、前記第２工程
は前記アライメント系により前記レジストパアターンの
寸法を計測することを特徴とするものである。
露光装置は、前記感光基板上のアライメントマークを検
出するアライメント系（20,21）を有し、前記第２工程
は前記アライメント系により前記レジストパアターンの
寸法を計測することを特徴とするものである。
請求項第６項に記載された発明にかかる露光条件測定
方法は、前記計測した寸法の差異に基づいて前記露光条
件を測定することを特徴とするものである。
方法は、前記計測した寸法の差異に基づいて前記露光条
件を測定することを特徴とするものである。
請求項第７項に記載された発明にかかる露光条件測定
方法は、前記露光条件は、前記感光基板の表面と前記露
光基準面との微小な間隔値を第１の条件とし、前記感光
基板へのエネルギー量の値を第２の条件として、該第１
の条件と第２の条件との少なくとも一方を含むことを特
徴とするものである。
方法は、前記露光条件は、前記感光基板の表面と前記露
光基準面との微小な間隔値を第１の条件とし、前記感光
基板へのエネルギー量の値を第２の条件として、該第１
の条件と第２の条件との少なくとも一方を含むことを特
徴とするものである。
請求項第８項に記載された発明にかかる露光条件測定
方法は、前記第１の条件を一定にして前記第２の条件を
変化させて順次露光する第１モードと、前記第２の条件
を一定にして前記第１の条件を変化させて順次露光する
第２モードとの少なくとも一方を用いることを特徴とす
るものである。
方法は、前記第１の条件を一定にして前記第２の条件を
変化させて順次露光する第１モードと、前記第２の条件
を一定にして前記第１の条件を変化させて順次露光する
第２モードとの少なくとも一方を用いることを特徴とす
るものである。
請求項第９項に記載された発明にかかる露光条件測定
方法は、前記露光装置は、前記マスクのパターンの像を
前記露光基準面として規定される最良結像面内に投影す
る投影光学系を有し、前記第１の条件は前記感光基板の
表面と前記最良結像面との間隔値に対応したフォーカス
位置であることを特徴とするものである。
方法は、前記露光装置は、前記マスクのパターンの像を
前記露光基準面として規定される最良結像面内に投影す
る投影光学系を有し、前記第１の条件は前記感光基板の
表面と前記最良結像面との間隔値に対応したフォーカス
位置であることを特徴とするものである。
請求項第10項に記載された発明にかかる露光条件測定方
法は、表面にレジスト層を塗布した感光基板（Ｗ）を所
定の露光基準面に配置し、該感光基板にマスク（Ｒ）の
パターンを所定のエネルギー量で露光する露光装置を用
いて形成されたレジストパターンを利用して、該感光基
板への露光条件を測定する方法において、前記マスクに
形成された連続的若しくは段階的に線幅が変化する直線
状パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図７）を前記感光基
板上に露光する第１工程と；前記直線状パターンの露光
によって前記レジスト層に形成されたレジストパターン
の所定のパターンの寸法を計測する第２工程とを有し、
該計測結果に基づいて、前記露光条件を求めることを特
徴とするものである。
法は、表面にレジスト層を塗布した感光基板（Ｗ）を所
定の露光基準面に配置し、該感光基板にマスク（Ｒ）の
パターンを所定のエネルギー量で露光する露光装置を用
いて形成されたレジストパターンを利用して、該感光基
板への露光条件を測定する方法において、前記マスクに
形成された連続的若しくは段階的に線幅が変化する直線
状パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図７）を前記感光基
板上に露光する第１工程と；前記直線状パターンの露光
によって前記レジスト層に形成されたレジストパターン
の所定のパターンの寸法を計測する第２工程とを有し、
該計測結果に基づいて、前記露光条件を求めることを特
徴とするものである。
請求項第11項に記載された発明にかかる露光条件測定
方法は、前記露光装置は、前記マスクのパターンの像を
前記露光基準面として規定される最良結像面内に投影す
る投影光学系を有し、前記露光条件は、前記感光基板の
表面と前記最良結像面との間隔値に対応したフォーカス
位置と最適露光量との少なくとも１つを含むことを特徴
とするものである。
方法は、前記露光装置は、前記マスクのパターンの像を
前記露光基準面として規定される最良結像面内に投影す
る投影光学系を有し、前記露光条件は、前記感光基板の
表面と前記最良結像面との間隔値に対応したフォーカス
位置と最適露光量との少なくとも１つを含むことを特徴
とするものである。
請求項第12項に記載された発明にかかる露光条件測定
方法は、前記露光装置は、前記マスクのパターンの像を
前記露光基準面として規定される最良結像面内に投影す
る投影光学系を有し、前記露光条件は前記投影光学系の
フォーカス位置を含むことを特徴とするものである。
方法は、前記露光装置は、前記マスクのパターンの像を
前記露光基準面として規定される最良結像面内に投影す
る投影光学系を有し、前記露光条件は前記投影光学系の
フォーカス位置を含むことを特徴とするものである。
請求項第13項に記載された発明にかかる露光条件測定
方法は、前記露光装置は、前記マスクのパターンの像を
前記露光基準面として規定される最良結像面内に投影す
る投影光学系を有し、前記露光条件は、像面傾斜、像面
湾曲及び非点収差を含むことを特徴とするものである。
方法は、前記露光装置は、前記マスクのパターンの像を
前記露光基準面として規定される最良結像面内に投影す
る投影光学系を有し、前記露光条件は、像面傾斜、像面
湾曲及び非点収差を含むことを特徴とするものである。
請求項第14項に記載された発明にかかる方法は、前記
マスクには前記直線状パターンが直線状に複数並列配置
され、前記第２工程は該複数配置された直線状パターン
により形成されたレジストパターンの寸法を計測するこ
とを特徴とするものである。
マスクには前記直線状パターンが直線状に複数並列配置
され、前記第２工程は該複数配置された直線状パターン
により形成されたレジストパターンの寸法を計測するこ
とを特徴とするものである。
請求項第15項に記載された発明にかかる露光条件測定
方法は、表面にレジスト層を塗布した感光基板（Ｗ）に
マスク（Ｒ）のパターンを所定のエネルギー量で露光し
て形成されたレジストパターンを利用して、該感光基板
への露光条件を測定する方法において、前記マスクに形
成された連続的若しくは段階的に線幅が変化する直線状
パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図７）の露光によって
前記レジスト層に形成されたレジストパターンの所定の
パターンの寸法を計測する第１工程と、前記計測結果に
基づいて、前記露光の条件を求める第２工程とを有する
ことを特徴とするものである。
方法は、表面にレジスト層を塗布した感光基板（Ｗ）に
マスク（Ｒ）のパターンを所定のエネルギー量で露光し
て形成されたレジストパターンを利用して、該感光基板
への露光条件を測定する方法において、前記マスクに形
成された連続的若しくは段階的に線幅が変化する直線状
パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図７）の露光によって
前記レジスト層に形成されたレジストパターンの所定の
パターンの寸法を計測する第１工程と、前記計測結果に
基づいて、前記露光の条件を求める第２工程とを有する
ことを特徴とするものである。
請求項第16項に記載された発明にかかる露光条件測定装
置は、表面にレジスト層を塗布した感光基板（Ｗ）にマ
スク（Ｒ）のパターンを所定のエネルギー量で露光して
形成されたレジストパターンを利用して、該感光基板へ
の露光条件を測定する測定装置において、前記マスクに
形成された連続的若しくは段階的に線幅が変化する直線
状パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図７）の露光によっ
て前記レジスト層に形成されたレジストパターンの所定
のパターンの寸法を計測する計測手段と；前記計測結果
に基づいて、前記露光の条件を算出する演算手段を有す
ることを特徴とするものである。
置は、表面にレジスト層を塗布した感光基板（Ｗ）にマ
スク（Ｒ）のパターンを所定のエネルギー量で露光して
形成されたレジストパターンを利用して、該感光基板へ
の露光条件を測定する測定装置において、前記マスクに
形成された連続的若しくは段階的に線幅が変化する直線
状パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図７）の露光によっ
て前記レジスト層に形成されたレジストパターンの所定
のパターンの寸法を計測する計測手段と；前記計測結果
に基づいて、前記露光の条件を算出する演算手段を有す
ることを特徴とするものである。
請求項第17項に記載された発明にかかるパターン測定
方法は、表面にレジスト層を塗布した感光基板（Ｗ）に
マスク（Ｒ）のパターンを所定のエネルギー量で露光し
て形成されたレジストパターンを測定する方法におい
て、前記マスクに形成された連続的若しくは段階的に線
幅が変化する直線状パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図
７）の露光によって前記レジスト層に形成されたレジス
トパターンの所定のパターンの寸法を計測する第１工程
と；前記計測結果に基づいて、基準値に対する前記所定
のパターンの寸法変化を求める第２工程とを有すること
を特徴とするものである。
方法は、表面にレジスト層を塗布した感光基板（Ｗ）に
マスク（Ｒ）のパターンを所定のエネルギー量で露光し
て形成されたレジストパターンを測定する方法におい
て、前記マスクに形成された連続的若しくは段階的に線
幅が変化する直線状パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図
７）の露光によって前記レジスト層に形成されたレジス
トパターンの所定のパターンの寸法を計測する第１工程
と；前記計測結果に基づいて、基準値に対する前記所定
のパターンの寸法変化を求める第２工程とを有すること
を特徴とするものである。
請求項第18項に記載された発明にかかるパターン測定
方法は、前記マスクには、前記直線状パターンが直線状
に複数並設されていることを特徴とするものである。
方法は、前記マスクには、前記直線状パターンが直線状
に複数並設されていることを特徴とするものである。
請求項第19項に記載された発明にかかるパターン測定
方法は、前記直線状パターンはくさび型パターンである
ことを特徴とするものである。
方法は、前記直線状パターンはくさび型パターンである
ことを特徴とするものである。
請求項第20項に記載された発明にかかるパターン測定
方法は、前記第２工程は、前記寸法変化に基づいて、前
記露光の条件を求める工程を含むことを特徴とするもの
である。
方法は、前記第２工程は、前記寸法変化に基づいて、前
記露光の条件を求める工程を含むことを特徴とするもの
である。
請求項第21項に記載された発明にかかるパターン測定
方法は、前記レジストパターンは所定の現像装置により
現像されたものであり、前記第２工程は前記寸法変化に
基づいて、前記現像装置の性能を評価する工程を含むこ
とを特徴とするものである。
方法は、前記レジストパターンは所定の現像装置により
現像されたものであり、前記第２工程は前記寸法変化に
基づいて、前記現像装置の性能を評価する工程を含むこ
とを特徴とするものである。
請求項第22項に記載された発明にかかるパターン測定
方法は、前記現像装置の性能は現像むらを含むことを特
徴とするものである。
方法は、前記現像装置の性能は現像むらを含むことを特
徴とするものである。
請求項第23項に記載された発明にかかるパターン測定
方法は、前記第２工程は、前記寸法変化に基づいて、前
記エネルギー量のむらを求める工程を含むことを特徴と
するものである。
方法は、前記第２工程は、前記寸法変化に基づいて、前
記エネルギー量のむらを求める工程を含むことを特徴と
するものである。
請求項第24項に記載された発明にかかる測定装置は、
表面にレジスト層を塗布した感光基板を所定の露光基準
面に配置し、該感光基板のマスクのパターンを所定のエ
ネルギー量で露光して形成されたレジストパターンを測
定する測定装置において、前記マスクに形成された連続
的若しくは段階的に線幅が変化する直線状パターンの露
光によって前記レジスト層に形成されたレジストパター
ンの所定のパターンの寸法を計測する計測手段（20,2
1）と；前記計測結果に基づいて、基準値に対する前記
所定のパターンの寸法変化を求める演算手段（CPU）と
を有することを特徴とするものである。
表面にレジスト層を塗布した感光基板を所定の露光基準
面に配置し、該感光基板のマスクのパターンを所定のエ
ネルギー量で露光して形成されたレジストパターンを測
定する測定装置において、前記マスクに形成された連続
的若しくは段階的に線幅が変化する直線状パターンの露
光によって前記レジスト層に形成されたレジストパター
ンの所定のパターンの寸法を計測する計測手段（20,2
1）と；前記計測結果に基づいて、基準値に対する前記
所定のパターンの寸法変化を求める演算手段（CPU）と
を有することを特徴とするものである。
請求項第25項に記載された発明にかかる測定装置は、
前記演算手段（CPU）は、前記寸法変化に基づいて、前
記露光の条件を求める露光条件算出手段を含むことを特
徴とするものである。
前記演算手段（CPU）は、前記寸法変化に基づいて、前
記露光の条件を求める露光条件算出手段を含むことを特
徴とするものである。
請求項第26項に記載された発明にかかる半導体素子製
造方法は、マスク（Ｒ）に形成されたパターンを投影光
学系（６）を介して感光基板（Ｗ）上に投影露光する半
導体素子製造方法において、連続的若しくは段階的に線
幅が変化する直線状パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図
７）を有する前記マスクを前記投影光学系を介して前記
感光基板上に転写する第１工程と；前記直線状パターン
により前記感光基板上に形成されたレジストパターンの
所定のパターンの寸法をパターン検出系によって検出す
る第２工程と；前記第２工程において制御手段は、検出
された前記所定のパターンの寸法に基づいて露光処理条
件を決定する第３工程とを含むことを特徴とするもので
ある。
造方法は、マスク（Ｒ）に形成されたパターンを投影光
学系（６）を介して感光基板（Ｗ）上に投影露光する半
導体素子製造方法において、連続的若しくは段階的に線
幅が変化する直線状パターン（RP（CP,CPa,CPb,CPc,図
７）を有する前記マスクを前記投影光学系を介して前記
感光基板上に転写する第１工程と；前記直線状パターン
により前記感光基板上に形成されたレジストパターンの
所定のパターンの寸法をパターン検出系によって検出す
る第２工程と；前記第２工程において制御手段は、検出
された前記所定のパターンの寸法に基づいて露光処理条
件を決定する第３工程とを含むことを特徴とするもので
ある。
本発明によれば、連続的若しくは段階的に線幅が変化
するレジストパターンの所定のパターン長さ等を、ステ
ッパーのアライメント光学系或いはITV等の検査装置を
用いて検出し、検出結果に基づいて主制御系が最適形成
条件を算出する。さらに、この最適形成条件に応じて投
影レンズの焦点位置、露光量等の露光条件を制御するよ
うに構成されている。
するレジストパターンの所定のパターン長さ等を、ステ
ッパーのアライメント光学系或いはITV等の検査装置を
用いて検出し、検出結果に基づいて主制御系が最適形成
条件を算出する。さらに、この最適形成条件に応じて投
影レンズの焦点位置、露光量等の露光条件を制御するよ
うに構成されている。
この結果、ステッパーのアライメント光学系或いはIT
V等を用い、計測精度等を低下させることなくレジスト
パターンの所定のパターン長さ等を自動計測することが
でき、正確に最適露光条件が設定されると共にステッパ
ーのセットアップタイムが短縮され、高い生産性で半導
体素子を得ることができる。
V等を用い、計測精度等を低下させることなくレジスト
パターンの所定のパターン長さ等を自動計測することが
でき、正確に最適露光条件が設定されると共にステッパ
ーのセットアップタイムが短縮され、高い生産性で半導
体素子を得ることができる。
以下図面を参照して、本発明の実施例を詳述する。第
１図は本発明の第１の実施例による方法を適用するのに
好適なステッパーSRの概略的な構成を示す平面図であ
る。第２図はこのステッパーSRの制御系のブロック図で
ある。ここでステッパーSRの構成については、例えば本
願出願人が先に出願した特開昭60−130742号公報に開示
されているので簡単に述べる。
１図は本発明の第１の実施例による方法を適用するのに
好適なステッパーSRの概略的な構成を示す平面図であ
る。第２図はこのステッパーSRの制御系のブロック図で
ある。ここでステッパーSRの構成については、例えば本
願出願人が先に出願した特開昭60−130742号公報に開示
されているので簡単に述べる。
第１図、第２図において、照明光源１はレジストを感
光するような波長（露光波長）の照明光を発生し、この
照明光は第１コンデンサーレンズ２を通った後、シャッ
ター３を通って第２コンデンサーレンズ５に至る。シャ
ッター３はシャッター駆動部（以下、Ｓ−ACTと呼ぶ）
４により照明光の透過及び遮断を制御するように駆動さ
れ、第２コンデンサーレンズ５はレチクルＲを均一な照
明光で照明する。両側若しくは片側テレセントリックな
縮小投影レンズ（以下、単に投影レンズと呼ぶ）６は、
レチクルＲに描かれたパターンの像を1/5、或いは1/10
に縮小し、その縮小像をレジストの塗布されたウエハＷ
上に投影する。ここで、本実施例で用いる投影レンズ６
は、レチクルＲ側が非テレセントリックでウエハＷ側が
テレセントリックな光学系である。ウエハＷはウエハホ
ルダー（θテーブル）110に真空吸着され、駆動部（θ
−ACT）111によって微小回転される。このウエハホルダ
ー110は２次元的に移動するＸ−Ｙステージ９及び上下
（投影レンズ６の光軸方向）に移動するＺステージ７上
に設けられている。以下、Ｘ−Ｙステージ９、Ｚステー
ジ７及びウエハホルダー（θテーブル）110をまとめて
ウエハステージWSと呼ぶ。ウエハステージWSは駆動部
（Ｘ−ACT）108、駆動部（Ｙ−ACT）109によりそれぞれ
Ｘ、Ｙ方向に移動し、さらにウエハステージWSの２次元
的な位置、つまりＸ方向及びＹ方向の座標値は、各々レ
ーザ干渉計106、107により検出される。また、ウエハＷ
はＺステージ７を上下動させる駆動部（Ｚ−ACT）８に
よって投影レンズ６の光軸方向に移動できるように構成
される。Ｚ−ACT8と、投影レンズ６とウエハＷとの間隔
を検出する焦点検出装置（以下、AFDと呼ぶ）105とによ
り自動焦点調整手段が構成される。
光するような波長（露光波長）の照明光を発生し、この
照明光は第１コンデンサーレンズ２を通った後、シャッ
ター３を通って第２コンデンサーレンズ５に至る。シャ
ッター３はシャッター駆動部（以下、Ｓ−ACTと呼ぶ）
４により照明光の透過及び遮断を制御するように駆動さ
れ、第２コンデンサーレンズ５はレチクルＲを均一な照
明光で照明する。両側若しくは片側テレセントリックな
縮小投影レンズ（以下、単に投影レンズと呼ぶ）６は、
レチクルＲに描かれたパターンの像を1/5、或いは1/10
に縮小し、その縮小像をレジストの塗布されたウエハＷ
上に投影する。ここで、本実施例で用いる投影レンズ６
は、レチクルＲ側が非テレセントリックでウエハＷ側が
テレセントリックな光学系である。ウエハＷはウエハホ
ルダー（θテーブル）110に真空吸着され、駆動部（θ
−ACT）111によって微小回転される。このウエハホルダ
ー110は２次元的に移動するＸ−Ｙステージ９及び上下
（投影レンズ６の光軸方向）に移動するＺステージ７上
に設けられている。以下、Ｘ−Ｙステージ９、Ｚステー
ジ７及びウエハホルダー（θテーブル）110をまとめて
ウエハステージWSと呼ぶ。ウエハステージWSは駆動部
（Ｘ−ACT）108、駆動部（Ｙ−ACT）109によりそれぞれ
Ｘ、Ｙ方向に移動し、さらにウエハステージWSの２次元
的な位置、つまりＸ方向及びＹ方向の座標値は、各々レ
ーザ干渉計106、107により検出される。また、ウエハＷ
はＺステージ７を上下動させる駆動部（Ｚ−ACT）８に
よって投影レンズ６の光軸方向に移動できるように構成
される。Ｚ−ACT8と、投影レンズ６とウエハＷとの間隔
を検出する焦点検出装置（以下、AFDと呼ぶ）105とによ
り自動焦点調整手段が構成される。
さて、ステッパーSRはレチクルＲとウエハＷとの位置
合わせ（アライメント）を行なうために３つのアライメ
ント光学系を有している。１つはTTR（スルー・ザ・レ
チクル）方式のダイ・バイ・ダイ・アライメント系（以
下、DDA系と呼ぶ）であり、DDA系10、11、12はレチクル
Ｒ上のマークとウエハＷ上のアライメントマークとを、
各々ミラー10a、11a、12a及び投影レンズ６を介して重
ね合わせて同時に観察する。次に、レチクルＲ上のマー
クとウエハＷ上のアライメントマークとの両方のマーク
像を光電検出し、DDA系10、11はＹ方向の位置ずれ、DDA
系12はＸ方向の位置ずれを各々検出する。また、レチク
ルＲは不図示のレチクルステージに載置する際には、DD
A系によりレチクル・アライメントが行なわれる。もう
１つはTTL（スルー・ザ・レンズ）方式のレーザ・ステ
ップ・アライメント系（以下、LSA系と呼ぶ）であり、L
SA系20はミラー20a、20b及び投影レンズ６を介し、スポ
ット光（シートビーム）SPをウエハＷ上に形成されたア
ライメント用のマーク（特に回折格子マーク）に照射し
てマークからの回折光（または散乱光）を受光して光電
検出する。この光電信号とレーザ干渉計107からのウエ
ハステージWSの位置信号とに基づいて、ウエハＷ上のア
ライメント用のマークのＹ方向の位置を検出する。尚、
LSA系20はウエハＷのＹ方向の位置のみを検出するため
のもので、実際にはＸ方向の位置を検出するためのLSA
系も同様に配置されている。第１図ではＹ方向検出用の
ミラー20aに対応したＸ方向検出用のLSA系21のミラー21
aのみを示してある。もう１つはオフ・アクシス方式の
ウエハ・アライメント系であり、ウエハ・アライメント
系30、31は不図示のガルバノミラー等の振動鏡によっ
て、Ｘ方向に細長く延びた楕円形のスポット光をウエハ
Ｗ上のＹ方向に微小振動させ、ウエハＷ上にＸ方向に細
長く形成されたマークを照射する。このマークからの回
折光（または散乱光）を受光して光電検出し、ウエハＷ
上のマークとウエハ・アライメント系30、31のスポット
光とのＹ方向の変位を各々検出する。ここで、ウエハ・
アライメント系としては上述したスポット光をウエハＷ
上のアライメントマークに照射する方式以外に、例えば
本願出願人が先に出願した特開昭62−278402号公報に開
示されているように、ウエハＷ上のアライメントマーク
を拡大観察し、ITV等のイメーシゼンサーからの画像信
号を処理する方式のものもある。
合わせ（アライメント）を行なうために３つのアライメ
ント光学系を有している。１つはTTR（スルー・ザ・レ
チクル）方式のダイ・バイ・ダイ・アライメント系（以
下、DDA系と呼ぶ）であり、DDA系10、11、12はレチクル
Ｒ上のマークとウエハＷ上のアライメントマークとを、
各々ミラー10a、11a、12a及び投影レンズ６を介して重
ね合わせて同時に観察する。次に、レチクルＲ上のマー
クとウエハＷ上のアライメントマークとの両方のマーク
像を光電検出し、DDA系10、11はＹ方向の位置ずれ、DDA
系12はＸ方向の位置ずれを各々検出する。また、レチク
ルＲは不図示のレチクルステージに載置する際には、DD
A系によりレチクル・アライメントが行なわれる。もう
１つはTTL（スルー・ザ・レンズ）方式のレーザ・ステ
ップ・アライメント系（以下、LSA系と呼ぶ）であり、L
SA系20はミラー20a、20b及び投影レンズ６を介し、スポ
ット光（シートビーム）SPをウエハＷ上に形成されたア
ライメント用のマーク（特に回折格子マーク）に照射し
てマークからの回折光（または散乱光）を受光して光電
検出する。この光電信号とレーザ干渉計107からのウエ
ハステージWSの位置信号とに基づいて、ウエハＷ上のア
ライメント用のマークのＹ方向の位置を検出する。尚、
LSA系20はウエハＷのＹ方向の位置のみを検出するため
のもので、実際にはＸ方向の位置を検出するためのLSA
系も同様に配置されている。第１図ではＹ方向検出用の
ミラー20aに対応したＸ方向検出用のLSA系21のミラー21
aのみを示してある。もう１つはオフ・アクシス方式の
ウエハ・アライメント系であり、ウエハ・アライメント
系30、31は不図示のガルバノミラー等の振動鏡によっ
て、Ｘ方向に細長く延びた楕円形のスポット光をウエハ
Ｗ上のＹ方向に微小振動させ、ウエハＷ上にＸ方向に細
長く形成されたマークを照射する。このマークからの回
折光（または散乱光）を受光して光電検出し、ウエハＷ
上のマークとウエハ・アライメント系30、31のスポット
光とのＹ方向の変位を各々検出する。ここで、ウエハ・
アライメント系としては上述したスポット光をウエハＷ
上のアライメントマークに照射する方式以外に、例えば
本願出願人が先に出願した特開昭62−278402号公報に開
示されているように、ウエハＷ上のアライメントマーク
を拡大観察し、ITV等のイメーシゼンサーからの画像信
号を処理する方式のものもある。
第１図に示した主制御系50は、第２図に示すようにマ
イクロコンピュータ、ミニコンピュータ等のプロセッサ
ー（以下、CPUと呼ぶ）100、インターフェイス回路（以
下、IFCと呼ぶ）101等を含み、これらを介して上述した
３つのアライメント系を含む装置全体の動作を統括制御
する。ダイ・バイ・ダイ・アライメント系処理回路（以
下、DDACと呼ぶ）102は、DDA系10、11と共動してレチク
ルＲのマークとウエハＷ上のアライメントマークとのＹ
方向に関する相対的な位置ずれ量を検出し、同様にDDA
系12はＸ方向に関する相対的な位置ずれ量を検出するも
のである。レーザ・ステップ・アライメント系処理回路
（以下、LSACと呼ぶ）103は、LSA系20、21を用いてウエ
ハＷ上のアライメントマーク（回折格子）のスポット光
（シート ビーム）SPに対するＹ方向及びＸ方向の位置
を各々検出するものである。ウエハ・アライメント系処
理回路（以下、WADと呼ぶ）104は、ウエハ・アライメン
ト系30、31を用いてウエハＷ上のアライメントマークの
スポット光に対するＹ方向の位置を各々検出するもので
ある。CPU100はCPU100の演算値や各種アライメント系で
検出された位置ずれ量に応じて、IFC101を介してウエハ
ステージWSのＸ−ACT106、Ｙ−ACT107、Ｚ−ACT8、θ−
ACT111及びＳ−ACT4にそれぞれ所定の駆動指令を出力す
る。
イクロコンピュータ、ミニコンピュータ等のプロセッサ
ー（以下、CPUと呼ぶ）100、インターフェイス回路（以
下、IFCと呼ぶ）101等を含み、これらを介して上述した
３つのアライメント系を含む装置全体の動作を統括制御
する。ダイ・バイ・ダイ・アライメント系処理回路（以
下、DDACと呼ぶ）102は、DDA系10、11と共動してレチク
ルＲのマークとウエハＷ上のアライメントマークとのＹ
方向に関する相対的な位置ずれ量を検出し、同様にDDA
系12はＸ方向に関する相対的な位置ずれ量を検出するも
のである。レーザ・ステップ・アライメント系処理回路
（以下、LSACと呼ぶ）103は、LSA系20、21を用いてウエ
ハＷ上のアライメントマーク（回折格子）のスポット光
（シート ビーム）SPに対するＹ方向及びＸ方向の位置
を各々検出するものである。ウエハ・アライメント系処
理回路（以下、WADと呼ぶ）104は、ウエハ・アライメン
ト系30、31を用いてウエハＷ上のアライメントマークの
スポット光に対するＹ方向の位置を各々検出するもので
ある。CPU100はCPU100の演算値や各種アライメント系で
検出された位置ずれ量に応じて、IFC101を介してウエハ
ステージWSのＸ−ACT106、Ｙ−ACT107、Ｚ−ACT8、θ−
ACT111及びＳ−ACT4にそれぞれ所定の駆動指令を出力す
る。
次に本実施例の動作を第３図、第４図を用いて説明す
る。第３図は本実施例においてステッパーSRの露光条件
設定の際に用いられるパターンの概略的な構成を示す平
面図である。第４図は露光条件設定の動作の説明に供す
る図である。本実施例においては、第３図に示すように
連続的に線幅が変化する直線状パターン、例えばくさび
型パターンが、平行に３本ずつ一定周期あけて形成され
ているパターン（以下、パターンCPと呼ぶ）が形成され
たレチクルＲを用いるものとする。
る。第３図は本実施例においてステッパーSRの露光条件
設定の際に用いられるパターンの概略的な構成を示す平
面図である。第４図は露光条件設定の動作の説明に供す
る図である。本実施例においては、第３図に示すように
連続的に線幅が変化する直線状パターン、例えばくさび
型パターンが、平行に３本ずつ一定周期あけて形成され
ているパターン（以下、パターンCPと呼ぶ）が形成され
たレチクルＲを用いるものとする。
そこで、まずステッパーSRは各々Ｓ−ACT4及びＺ−AC
T8を介してシャッター３、Ｚステージ７をそれぞれ駆動
することにより、投影レンズ６の焦点位置及び露光量の
少なくとも一方を変えながらステップ・アンド・リピー
ト方式でウエハＷ上にパターンCPを転写する。例えば露
光量を一定値に保ち、投影レンズ６の焦点位置を変えて
露光を行ない、次に露光量を少し変えた値に保ちながら
焦点位置を変えて露光を行なうという動作を順次繰り返
し、ウエハＷ上にパターンCPをステップ・アンド・リピ
ート方式でマトリックス状に転写する。ここで、上述し
たように焦点位置と露光量との少なくとも一方を変えて
パターンCPをウエハＷ上に転写すると、パターンCPの明
部と暗部との比、所謂デューティー比が焦点位置と露光
量とに応じて変化する。パターンCPはくさび型のパター
ンCPを平行に並べているので、ピッチは一定のままでデ
ューティー比を変えたパターンとなる。このため、デュ
ーティー比はレジストパターンRPのパターン長さ（ピッ
チ方向と直交する方向の長さ）Lyに変換されることにな
る。従って、予め様々な露光条件で転写した時の投影レ
ンズ６の焦点位置、露光量等の露光条件と、各露光条件
で転写された各特定パターンの線幅及びレジストパター
ンRPのパターン長さとの関係（以下、初期条件と呼ぶ）
を記憶しておき、この初期条件と計測されたパターン長
さLyとに基づいて最適な露光条件を決定することができ
る。
T8を介してシャッター３、Ｚステージ７をそれぞれ駆動
することにより、投影レンズ６の焦点位置及び露光量の
少なくとも一方を変えながらステップ・アンド・リピー
ト方式でウエハＷ上にパターンCPを転写する。例えば露
光量を一定値に保ち、投影レンズ６の焦点位置を変えて
露光を行ない、次に露光量を少し変えた値に保ちながら
焦点位置を変えて露光を行なうという動作を順次繰り返
し、ウエハＷ上にパターンCPをステップ・アンド・リピ
ート方式でマトリックス状に転写する。ここで、上述し
たように焦点位置と露光量との少なくとも一方を変えて
パターンCPをウエハＷ上に転写すると、パターンCPの明
部と暗部との比、所謂デューティー比が焦点位置と露光
量とに応じて変化する。パターンCPはくさび型のパター
ンCPを平行に並べているので、ピッチは一定のままでデ
ューティー比を変えたパターンとなる。このため、デュ
ーティー比はレジストパターンRPのパターン長さ（ピッ
チ方向と直交する方向の長さ）Lyに変換されることにな
る。従って、予め様々な露光条件で転写した時の投影レ
ンズ６の焦点位置、露光量等の露光条件と、各露光条件
で転写された各特定パターンの線幅及びレジストパター
ンRPのパターン長さとの関係（以下、初期条件と呼ぶ）
を記憶しておき、この初期条件と計測されたパターン長
さLyとに基づいて最適な露光条件を決定することができ
る。
そこで、次にウエハＷ上に形成されたレジストパター
ンRPをステッパーSRが備えているアライメント光学系を
用いて検出する。ここで第４図に示すように本実施例に
おいては、レジストパターンRPのパターン長さLyをLSA
系20を用いて計測するのに適するように設けたので、ス
ポット光SPはＸ方向に伸びており、またレジストパター
ンRPの配列方向（ピッチ方向）がＸ方向と一致するよう
にパターンCPはウエハＷ上に転写されるものとする。
尚、LSA系20、21を用いてパターンCP、CPa等のレジスト
パターンRPをパターンの配列方向と略垂直方向にスポッ
ト光SPy、SPxで走査し、レジストパターンRPからの回折
光（または散乱光）を受光するため、各レジストパター
ンRPの光電信号の波形は特定の周期構造を持っている。
ンRPをステッパーSRが備えているアライメント光学系を
用いて検出する。ここで第４図に示すように本実施例に
おいては、レジストパターンRPのパターン長さLyをLSA
系20を用いて計測するのに適するように設けたので、ス
ポット光SPはＸ方向に伸びており、またレジストパター
ンRPの配列方向（ピッチ方向）がＸ方向と一致するよう
にパターンCPはウエハＷ上に転写されるものとする。
尚、LSA系20、21を用いてパターンCP、CPa等のレジスト
パターンRPをパターンの配列方向と略垂直方向にスポッ
ト光SPy、SPxで走査し、レジストパターンRPからの回折
光（または散乱光）を受光するため、各レジストパター
ンRPの光電信号の波形は特定の周期構造を持っている。
さて、LSAC103はスポット光SPがレジストパターンRP
をＹ方向に相対的に走査するように、Ｙ−ACT109を介し
てウエハステージWSをＹ方向に移動させる（第４図
（ａ））。この際、第４図（ｂ）、（ｃ）に示すように
スポット光SPが値y1でレジストパターンRPのエッジE1を
走査し始めるとエッジE1から散乱光が発生し、不図示の
光電検出器はこの散乱光量に応じた光電信号Ｓを出力し
始める。さらに、スポット光SPがレジストパターンRPの
走査を進めていくと、レジストパターンRPの線幅、高さ
共に増加するため、これに伴ない散乱光も増加する。そ
して、スポット光SPを形成するレーザ光束の中心が位置
y2でエッジE2と一致した後は、光電検出器からの出力信
号Ｓは急速に減衰する。そこで、LSAC103は光電信号Ｓ
が発生する位置y1と出力信号Ｓが減衰する位置y2のＹ座
標値Y1、Y2を各々レーザ干渉計107から検出する。この
Ｙ座標値Y1、Y2に基づいて、LSAC103はレジストパター
ンRPのパターン長さLyを算出し、このパターン長さLyを
記憶する。次に、LSAC103は投影レンズ６の焦点位置と
露光量との少なくとも一方を変えてウエハＷ上に形成さ
れた各レジストパターンRPのパターン長さLyを順次上述
と同様の動作で繰り返し計測し、各パターン長さLyを各
々記憶する。
をＹ方向に相対的に走査するように、Ｙ−ACT109を介し
てウエハステージWSをＹ方向に移動させる（第４図
（ａ））。この際、第４図（ｂ）、（ｃ）に示すように
スポット光SPが値y1でレジストパターンRPのエッジE1を
走査し始めるとエッジE1から散乱光が発生し、不図示の
光電検出器はこの散乱光量に応じた光電信号Ｓを出力し
始める。さらに、スポット光SPがレジストパターンRPの
走査を進めていくと、レジストパターンRPの線幅、高さ
共に増加するため、これに伴ない散乱光も増加する。そ
して、スポット光SPを形成するレーザ光束の中心が位置
y2でエッジE2と一致した後は、光電検出器からの出力信
号Ｓは急速に減衰する。そこで、LSAC103は光電信号Ｓ
が発生する位置y1と出力信号Ｓが減衰する位置y2のＹ座
標値Y1、Y2を各々レーザ干渉計107から検出する。この
Ｙ座標値Y1、Y2に基づいて、LSAC103はレジストパター
ンRPのパターン長さLyを算出し、このパターン長さLyを
記憶する。次に、LSAC103は投影レンズ６の焦点位置と
露光量との少なくとも一方を変えてウエハＷ上に形成さ
れた各レジストパターンRPのパターン長さLyを順次上述
と同様の動作で繰り返し計測し、各パターン長さLyを各
々記憶する。
次に、CPU100はLSAC103の検出結果、即ち記憶した各
パターン長さLyに基づいて、最適な投影レンズ６の焦点
位置及び露光量を決定する。つまり、上述したように順
次焦点位置の露光量との少なくとも一方を変え、ウエハ
Ｗ上に形成されたレジストパターンRPの各パターン長さ
Lyに基づいて、CPU100はまず同一露光量で焦点位置だけ
を変えて形成されたレジストパターンRPの中で、パター
ン長さLyが最も長くなる焦点位置を検出する。即ち、CP
U100はレチクルＲに形成されたパターンCPのパターン長
さに最も近いパターン長さLyとなる焦点位置を検出す
る。そして、CPU100はこの焦点位置を投影レンズ６の最
適焦点位置として記憶する。次に、この最適焦点位置で
露光量だけを変えてウエハＷ上に形成されたレジストパ
ターンRPのパターン長さLyと初期条件とに基づいて、CP
U100は最適露光量を検出する。つまり、最適露光量で転
写された時のパターン長さと一致或いは略一致するパタ
ーン長さLyを検出し、CPU100はこのパターンを転写した
時の露光量を最適露光量として記憶する。
パターン長さLyに基づいて、最適な投影レンズ６の焦点
位置及び露光量を決定する。つまり、上述したように順
次焦点位置の露光量との少なくとも一方を変え、ウエハ
Ｗ上に形成されたレジストパターンRPの各パターン長さ
Lyに基づいて、CPU100はまず同一露光量で焦点位置だけ
を変えて形成されたレジストパターンRPの中で、パター
ン長さLyが最も長くなる焦点位置を検出する。即ち、CP
U100はレチクルＲに形成されたパターンCPのパターン長
さに最も近いパターン長さLyとなる焦点位置を検出す
る。そして、CPU100はこの焦点位置を投影レンズ６の最
適焦点位置として記憶する。次に、この最適焦点位置で
露光量だけを変えてウエハＷ上に形成されたレジストパ
ターンRPのパターン長さLyと初期条件とに基づいて、CP
U100は最適露光量を検出する。つまり、最適露光量で転
写された時のパターン長さと一致或いは略一致するパタ
ーン長さLyを検出し、CPU100はこのパターンを転写した
時の露光量を最適露光量として記憶する。
以上のように決定された最適焦点位置及び露光量に応
じて、CPU100は各々Ｓ−ACT4、Ｚ−ACT8を介してシャッ
ター３、Ｚステージ７を駆動制御する。このため、半導
体デバイス用のレチクルＲは常に最適露光条件でウエハ
Ｗ上に転写され、ウエハＷ上には所期の線幅でレジスト
パターンが形成される。
じて、CPU100は各々Ｓ−ACT4、Ｚ−ACT8を介してシャッ
ター３、Ｚステージ７を駆動制御する。このため、半導
体デバイス用のレチクルＲは常に最適露光条件でウエハ
Ｗ上に転写され、ウエハＷ上には所期の線幅でレジスト
パターンが形成される。
また、第５図（ａ）に示すくさび型パターンが互いに
直交する方向（Ｘ及びＹ方向）に一定ピッチで配列され
たパターンCPaが、中心及び外周近くの複数の位置に設
けらたレチクルＲを、露光量を一定に保ったまま１ショ
ット毎に焦点位置を変化させてウエハＷ上に転写する。
但し、露光量は最適露光量である必要はなくレジストパ
ターンが形成される任意の露光量で構わない。次に、Ｘ
方向及びＹ方向に配列されたレジストパターンRPの各パ
ターン長さLy、Lxを、LSAC103が各々LSA系20、21のスポ
ット光SPy、SPxにより上述と同様の動作で検出する（第
５図（ｂ））。そして、LSAC103により計測されたパタ
ーン長さLx、Lyと初期条件とに基づいて、CPU100は露光
フィールド内の各位置における焦点位置を算出する。こ
のように露光フィールド内での焦点位置の検出を行なう
と、焦点位置に基づいて像面傾斜、像面湾曲及び各位置
での非点収差等を求めることができる。
直交する方向（Ｘ及びＹ方向）に一定ピッチで配列され
たパターンCPaが、中心及び外周近くの複数の位置に設
けらたレチクルＲを、露光量を一定に保ったまま１ショ
ット毎に焦点位置を変化させてウエハＷ上に転写する。
但し、露光量は最適露光量である必要はなくレジストパ
ターンが形成される任意の露光量で構わない。次に、Ｘ
方向及びＹ方向に配列されたレジストパターンRPの各パ
ターン長さLy、Lxを、LSAC103が各々LSA系20、21のスポ
ット光SPy、SPxにより上述と同様の動作で検出する（第
５図（ｂ））。そして、LSAC103により計測されたパタ
ーン長さLx、Lyと初期条件とに基づいて、CPU100は露光
フィールド内の各位置における焦点位置を算出する。こ
のように露光フィールド内での焦点位置の検出を行なう
と、焦点位置に基づいて像面傾斜、像面湾曲及び各位置
での非点収差等を求めることができる。
さらに、第３図に示すパターンCPが全面に設けられた
レチクルＲを任意の同一露光条件（同一焦点位置、露光
量）でウエハＷ上に転写する。LSAC103は、露光フィー
ルド内での各レジストパターンRPのパターン長さLyを上
述と同様にLSA系20を用いて検出する。このパターン長
さLyと初期条件とに基づいて、CPU100は照明むら等によ
る露光フィールド内での線幅の不均一性を求めることが
できる。
レチクルＲを任意の同一露光条件（同一焦点位置、露光
量）でウエハＷ上に転写する。LSAC103は、露光フィー
ルド内での各レジストパターンRPのパターン長さLyを上
述と同様にLSA系20を用いて検出する。このパターン長
さLyと初期条件とに基づいて、CPU100は照明むら等によ
る露光フィールド内での線幅の不均一性を求めることが
できる。
また、第３図に示すパターンCPが形成されたレチクル
Ｒをステップ・アンド・リピート方式でウエハＷ上に所
定の同一露光条件で転写する。次に、上述と同様にLSAC
103がレジストパターンRPのパターン長さLyを検出し、
この計測値と初期条件とに基づいて、CPU100は現像むら
等によるレジストパターンRPの線幅の不均一性を求める
ことができる。ここで、照明むら、現像むら等による線
幅の不均一性の検出の際の露光条件は、像面傾斜等の検
出と同様に最適露光条件である必要はなく、レジストパ
ターンが形成される露光条件であれば良い。
Ｒをステップ・アンド・リピート方式でウエハＷ上に所
定の同一露光条件で転写する。次に、上述と同様にLSAC
103がレジストパターンRPのパターン長さLyを検出し、
この計測値と初期条件とに基づいて、CPU100は現像むら
等によるレジストパターンRPの線幅の不均一性を求める
ことができる。ここで、照明むら、現像むら等による線
幅の不均一性の検出の際の露光条件は、像面傾斜等の検
出と同様に最適露光条件である必要はなく、レジストパ
ターンが形成される露光条件であれば良い。
かくして本実施例によれば、レジストパターンRPの線
幅を検出するのではなく、所定のパターン長さを検出
し、この検出結果に基づいて露光条件を決定する。従っ
て計測精度等の低下が防止されると共に、自動計測を行
なうことができるため、ステッパーSRのセットアップタ
イムが短縮されてスループットの低下も防止される。ま
た、現像むら等によるレジストパターンRPの線幅の不均
一性を検出することができるため、レジスト処理装置
（コータ・ディベロッパー）の作動状態を検出すること
もできる。
幅を検出するのではなく、所定のパターン長さを検出
し、この検出結果に基づいて露光条件を決定する。従っ
て計測精度等の低下が防止されると共に、自動計測を行
なうことができるため、ステッパーSRのセットアップタ
イムが短縮されてスループットの低下も防止される。ま
た、現像むら等によるレジストパターンRPの線幅の不均
一性を検出することができるため、レジスト処理装置
（コータ・ディベロッパー）の作動状態を検出すること
もできる。
尚、本実施例においては連続的若しくは段階的に線幅
が変化するパターンとしてくさび型パターンを用い、こ
のくさび型パターンを第３図に示すような配列（パター
ンCP）でウエハＷ上に転写したが、本実施例で用いるパ
ターンは上述のくさび型パターン及びその配列に限られ
るものではない。例えば、第６図（ａ）、（ｂ）に示す
ように、パターンCPを２つ左右（ビームスキャン方向）
対称に組み合わせたパターンCPb、或いは段階的に線幅
が変化するパターンCPc等を含む連続的若しくは段階的
に線幅が変化する直線状パターンが、ピッチ、配列に関
係なく一本若しくは複数本設けられているパターンであ
れば良い。また、第７図（ａ）に示すようなパターン、
所謂ジーメンススターパターン（以下、パターンSSと呼
ぶ）をパターンCP、CPa等の代わりに用いても同様の効
果を得られることは明らかである。但し、このパターン
SSにおいてはパターン中心部付近では線幅が非常に狭く
なり、製造も困難であり、また投影レンズの解像限界を
超えた線幅を検出する効果が少ないため、この中心部分
で線幅が限界値以下の部分のパターンは形成する必要は
ない。第７図（ａ）においては、45分割されたパターン
SSを示してある。以下、このパターンSSを用いた露光方
法について簡単に述べる。まず、上述のくさび型パター
ンと同様に投影レンズ６の焦点位置と露光量との少なく
とも一方を変えてステップ・アンド・リピート方式でウ
エハＷ上に転写する。LSAC103はLSA系20のスポット光SP
yを用いてレジストパターンRPをＹ方向に走査する。こ
の結果られた光電信号Ｓ′（第７図（ｃ））からCPU100
は、同一露光量で形成されたレジストパターンRPの中
で、中心部において解像されていない部分が最も小さ
く、即ちスポット光SPyにより検出された中心部の直径
Ｒが最も小さくなる焦点位置を最適焦点位置とする。次
に、最適焦点位置で形成されたレジストパターンRPの中
で、初期条件と一致或いは略一致する直径Ｒの露光量を
最適露光量とする。また、くさび型パターンと同様に同
一露光量で焦点位置を変えてウエハＷ上に形成したレジ
ストパターンRPを、各々LSA系20、21のスポット光SPy、
SPxを用いて検出することで像面傾斜等を求めることが
できる。同様に照明むら、現像むら等によるレジストパ
ターンRPの線幅の不均一性を検出することができる。
が変化するパターンとしてくさび型パターンを用い、こ
のくさび型パターンを第３図に示すような配列（パター
ンCP）でウエハＷ上に転写したが、本実施例で用いるパ
ターンは上述のくさび型パターン及びその配列に限られ
るものではない。例えば、第６図（ａ）、（ｂ）に示す
ように、パターンCPを２つ左右（ビームスキャン方向）
対称に組み合わせたパターンCPb、或いは段階的に線幅
が変化するパターンCPc等を含む連続的若しくは段階的
に線幅が変化する直線状パターンが、ピッチ、配列に関
係なく一本若しくは複数本設けられているパターンであ
れば良い。また、第７図（ａ）に示すようなパターン、
所謂ジーメンススターパターン（以下、パターンSSと呼
ぶ）をパターンCP、CPa等の代わりに用いても同様の効
果を得られることは明らかである。但し、このパターン
SSにおいてはパターン中心部付近では線幅が非常に狭く
なり、製造も困難であり、また投影レンズの解像限界を
超えた線幅を検出する効果が少ないため、この中心部分
で線幅が限界値以下の部分のパターンは形成する必要は
ない。第７図（ａ）においては、45分割されたパターン
SSを示してある。以下、このパターンSSを用いた露光方
法について簡単に述べる。まず、上述のくさび型パター
ンと同様に投影レンズ６の焦点位置と露光量との少なく
とも一方を変えてステップ・アンド・リピート方式でウ
エハＷ上に転写する。LSAC103はLSA系20のスポット光SP
yを用いてレジストパターンRPをＹ方向に走査する。こ
の結果られた光電信号Ｓ′（第７図（ｃ））からCPU100
は、同一露光量で形成されたレジストパターンRPの中
で、中心部において解像されていない部分が最も小さ
く、即ちスポット光SPyにより検出された中心部の直径
Ｒが最も小さくなる焦点位置を最適焦点位置とする。次
に、最適焦点位置で形成されたレジストパターンRPの中
で、初期条件と一致或いは略一致する直径Ｒの露光量を
最適露光量とする。また、くさび型パターンと同様に同
一露光量で焦点位置を変えてウエハＷ上に形成したレジ
ストパターンRPを、各々LSA系20、21のスポット光SPy、
SPxを用いて検出することで像面傾斜等を求めることが
できる。同様に照明むら、現像むら等によるレジストパ
ターンRPの線幅の不均一性を検出することができる。
また、本実施例においてウエハＷ上にマトリックス状
に形成された各レジストパターンRPのパターン長さを全
て計測した後で最適焦点位置及び露光量を決定してい
た。しかし、予め全てのレジストパターンRPのパターン
長さを計測せずとも、まず同一露光量で焦点位置のみを
変えて形成されたレジストパターンRPのパターン長さを
計測して最適焦点位置を決定した後、この最適焦点位置
で露光量を変えて形成されたレジストパターンRPのみの
パターン長さを計測して最適露光量を決定しても良い。
さらに、レジストパターンRPのパターン長さの検出をス
テッパーSRが備えているアライメント光学系としてのLS
A系20、21を用いて行なっていたが、本実施例で用いる
パターン検出系はLSA系20、21に限られるものではな
く、円形スポット光で線幅を計測する検査装置、LSA系
以外のアライメント光学系（DDA系10、11、12、ウエハ
・アライメント系30、31）等を用いても良い。例えばDD
A系を用いる場合には、パターンCP（或いはCPa）、パタ
ーンSS共にウエハＷ上に形成されたレジストパターンRP
を拡大観察し、ITV等のイメージセンサーによる観察像
の一次元或いは二次元画像処理を行ない、この画像信号
に基づいてレジストパターンRPのパターン長さ或いは直
径Ｒを検出しても同様の効果を得られることは明らかで
ある。
に形成された各レジストパターンRPのパターン長さを全
て計測した後で最適焦点位置及び露光量を決定してい
た。しかし、予め全てのレジストパターンRPのパターン
長さを計測せずとも、まず同一露光量で焦点位置のみを
変えて形成されたレジストパターンRPのパターン長さを
計測して最適焦点位置を決定した後、この最適焦点位置
で露光量を変えて形成されたレジストパターンRPのみの
パターン長さを計測して最適露光量を決定しても良い。
さらに、レジストパターンRPのパターン長さの検出をス
テッパーSRが備えているアライメント光学系としてのLS
A系20、21を用いて行なっていたが、本実施例で用いる
パターン検出系はLSA系20、21に限られるものではな
く、円形スポット光で線幅を計測する検査装置、LSA系
以外のアライメント光学系（DDA系10、11、12、ウエハ
・アライメント系30、31）等を用いても良い。例えばDD
A系を用いる場合には、パターンCP（或いはCPa）、パタ
ーンSS共にウエハＷ上に形成されたレジストパターンRP
を拡大観察し、ITV等のイメージセンサーによる観察像
の一次元或いは二次元画像処理を行ない、この画像信号
に基づいてレジストパターンRPのパターン長さ或いは直
径Ｒを検出しても同様の効果を得られることは明らかで
ある。
さらに、本実施例において像面傾斜等或いは照明むら
等による線幅の不均一性を検出する際には、共に最適焦
点位置及び露光量の設定とは別に、パターンを新たにウ
エハＷ上に転写していた。しかし改めて露光を行なわず
とも、例えばパターンCPa或いはパターンSSが中心とそ
の外周上の複数の位置に形成されたレチクルＲを上述と
同様に焦点位置と露光量との少なくとも一方を変えて、
順次ウエハＷの中心及びウエハＷの外周上の複数の位置
に各々にマトリックス状に転写すれば、一回の処理で最
適露光条件（焦点位置、露光量）、像面傾斜、非点収差
等を検出することができる。
等による線幅の不均一性を検出する際には、共に最適焦
点位置及び露光量の設定とは別に、パターンを新たにウ
エハＷ上に転写していた。しかし改めて露光を行なわず
とも、例えばパターンCPa或いはパターンSSが中心とそ
の外周上の複数の位置に形成されたレチクルＲを上述と
同様に焦点位置と露光量との少なくとも一方を変えて、
順次ウエハＷの中心及びウエハＷの外周上の複数の位置
に各々にマトリックス状に転写すれば、一回の処理で最
適露光条件（焦点位置、露光量）、像面傾斜、非点収差
等を検出することができる。
以上のように本発明によれば、レジストパターンの所
定のパターン長さ或いは直径を検出することにより最適
露光条件の制定、さらに像面傾斜等及びコータ・ディベ
ロッパーの作動状態の検出を行なうことがきるため、検
査装置或いはステッパーのアライメント光学系等を用い
て最適露光条件の設定ができ、また計測精度等の低下が
防止されると共に最適露光条件の自動設定を行なうこと
ができるため、ステッパーのセットアップタイムが短縮
されてスループットの低下等を防止することができると
いった利点がある。
定のパターン長さ或いは直径を検出することにより最適
露光条件の制定、さらに像面傾斜等及びコータ・ディベ
ロッパーの作動状態の検出を行なうことがきるため、検
査装置或いはステッパーのアライメント光学系等を用い
て最適露光条件の設定ができ、また計測精度等の低下が
防止されると共に最適露光条件の自動設定を行なうこと
ができるため、ステッパーのセットアップタイムが短縮
されてスループットの低下等を防止することができると
いった利点がある。
第１図は本発明の一実施例による方法を適用するのに好
適なステッパーの概略的な構成を示す平面図、第２図は
ステッパーの制御系のブロック図、第３図は本発明の一
実施例においてステッパーの最適露光条件設定の際に用
いられるパターンの概略的な平面図、第４図（ａ）はス
ポット光がレジストパターンを走査する状態を示す概略
図、第４図（ｂ）はスポット光によるレジストパターン
の走査方向における断面図、第４図（ｃ）はスポット光
がレジストパターンを走査した時の光電信号の波形を表
す図、第５図（ａ）は本発明の一実施例において露光フ
ィールド内での像面傾斜等を検出する際に用いられるパ
ターンの平面図、第５図（ｂ）はスポット光がレジスト
パターンを走査する状態を示す概略図、第６図（ａ）及
び（ｂ）は本発明の一実施例においてパターンCP等と同
様に用いることができるパターンCPb、CPcの各々概略的
な平面図、第７図（ａ）は本発明の一実施例において用
いるパターンCP及びパターンCPaと同様に用いることが
できるパターンSSの概略的な平面図、第７図（ｂ）はス
ポット光がジーメンススターのレジストパターンを走査
する状態を示す概略図、第７図（ｃ）はスポット光がレ
ジストパターンを走査した時の光電信号の波形を表す図
である。 ３……シャッター、４……シャッター駆動部、６……投
影レンズ、７……Ｚステージ、８……Ｚステージ駆動
部、10、11、12……ダイ・バイ・ダイ・アライメント
系、20、21……レーザ・ステップ・アライメント系、3
0、31……ウエハ・アライメント系、50……主制御系、1
06、107……レーザ干渉計、Ｗ……ウエハ、Ｒ……レチ
クル。
適なステッパーの概略的な構成を示す平面図、第２図は
ステッパーの制御系のブロック図、第３図は本発明の一
実施例においてステッパーの最適露光条件設定の際に用
いられるパターンの概略的な平面図、第４図（ａ）はス
ポット光がレジストパターンを走査する状態を示す概略
図、第４図（ｂ）はスポット光によるレジストパターン
の走査方向における断面図、第４図（ｃ）はスポット光
がレジストパターンを走査した時の光電信号の波形を表
す図、第５図（ａ）は本発明の一実施例において露光フ
ィールド内での像面傾斜等を検出する際に用いられるパ
ターンの平面図、第５図（ｂ）はスポット光がレジスト
パターンを走査する状態を示す概略図、第６図（ａ）及
び（ｂ）は本発明の一実施例においてパターンCP等と同
様に用いることができるパターンCPb、CPcの各々概略的
な平面図、第７図（ａ）は本発明の一実施例において用
いるパターンCP及びパターンCPaと同様に用いることが
できるパターンSSの概略的な平面図、第７図（ｂ）はス
ポット光がジーメンススターのレジストパターンを走査
する状態を示す概略図、第７図（ｃ）はスポット光がレ
ジストパターンを走査した時の光電信号の波形を表す図
である。 ３……シャッター、４……シャッター駆動部、６……投
影レンズ、７……Ｚステージ、８……Ｚステージ駆動
部、10、11、12……ダイ・バイ・ダイ・アライメント
系、20、21……レーザ・ステップ・アライメント系、3
0、31……ウエハ・アライメント系、50……主制御系、1
06、107……レーザ干渉計、Ｗ……ウエハ、Ｒ……レチ
クル。
Claims (26)
- 【請求項１】マスクに形成されたパターンを投影光学系
を介して感光基板上に投影露光する露光方法において、 連続的若しくは段階的に線幅が変化する直線状パターン
を有する前記マスクを有する前記マスクを前記投影光学
系を介して前記感光基板上に転写する第１工程と； 前記感光基板上に形成されたレジストパターンの所定の
パターンの寸法をパターン検出系によって計測する第２
工程と； 前記第２工程において計測された前記所定のパターンの
寸法に基づいて、露光処理条件を決定する第３工程とを
含むことを特徴とする露光方法。 - 【請求項２】前記パターン検出系は、前記感光基板上の
マークを検出するアライメント系を含むことを特徴とす
る請求項第１項に記載の露光方法。 - 【請求項３】前記マスクには前記直線状パターンが直線
状に複数並列配置され、前記パターン検出系は該複数配
置された直線状パターンにより形成されたレジストパタ
ーンの長さを計測することを特徴とする請求項第１項に
記載の露光方法。 - 【請求項４】表面にレジスト層を塗布した感光基板を所
定の露光基準面に配置し、該感光基板にマスクのパター
ンを所定のエネルギー量で露光する露光装置を用いて形
成されたレジストパターンを利用して該感光基板への露
光条件を測定する方法において、 前記マスクに形成された連続的若しくは段階的に線幅が
変化する直線状パターンを前記感光基板上の異なる複数
の部分領域の夫々に前記露光条件を変えて順次露光する
第１工程と； 前記直線状パターンの露光によって前記レジスト層に形
成されたレジストパターンの所定のパターンの寸法を、
前記部分領域の夫々について計測する第２工程とを含
み、 該計測結果に基づいて前記露光条件を求めることを特徴
とする露光条件測定方法。 - 【請求項５】前記露光装置は、前記感光基板上のアライ
メントマークを検出するアライメント系を有し、前記第
２工程は前記アライメント系により前記レジストパター
ンの寸法を計測することを特徴とする請求項第４項に記
載の方法。 - 【請求項６】前記計測した寸法の差異に基づいて前記露
光条件を測定することを特徴とする請求項第４項に記載
の方法。 - 【請求項７】前記露光条件は、前記感光基板の表面と前
記露光基準面との微小な間隔値を第１の条件とし、前記
感光基板へのエネルギー量の値を第２の条件として、該
第１の条件と第２の条件との少なくとも一方を含むこと
を特徴とする請求項第４項もしくは第６項に記載の方
法。 - 【請求項８】前記第１の条件を一定にして前記第２の条
件を変化させて順次露光する第１モードと、前記第２の
条件を一定にして前記第１の条件を変化させて順次露光
する第２モードとの少なくとも一方を用いることを特徴
とする請求項第７項に記載の方法。 - 【請求項９】前記露光装置は、前記マスクのパターンの
像を前記露光基準面として規定される最良結像面内に投
影する投影光学系を有し、 前記第１の条件は、フォーカス位置であることを特徴と
する請求項第７項もしくは第８項に記載の方法。 - 【請求項１０】表面にレジスト層を塗布した感光基板を
所定の露光基準面に配置し、該感光基板にマスクのパタ
ーンを所定のエネルギー量で露光する露光装置を用いて
形成されたレジストパターンを利用して、該感光基板へ
の露光条件を測定する方法において、 前記マスクに形成された連続的若しくは段階的に線幅が
変化する直線状パターンを前記感光基板上に露光する第
１工程と； 前記直線状パターンの露光によって前記レジスト層に形
成されたレジストパターンの所定のパターンの寸法を計
測する第２工程とを有し、 該計測結果に基づいて、前記露光条件を求めることを特
徴とする露光条件測定方法。 - 【請求項１１】前記露光装置は、前記マスクのパターン
の像を前記露光基準面として規定される最良結像面内に
投影する投影光学系を有し、 前記露光条件は、前記感光基板の表面と前記最良結像面
との間隔値に対応したフォーカス位置と最適露光量との
少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項第10項に
記載の方法。 - 【請求項１２】前記露光装置は、前記マスクのパターン
の像を前記露光基準面として規定される最良結像面内に
投影する投影光学系を有し、 前記露光条件はフォーカス位置を含むことを特徴とする
請求項第10項記載の方法。 - 【請求項１３】前記露光装置は、前記マスクのパターン
の像を前記露光基準面として規定される最良結像面内に
投影する投影光学系を有し、 前記露光条件は、像面傾斜、像面湾曲及び非点収差を含
むことを特徴とする請求項第10項記載の方法。 - 【請求項１４】前記マスクには前記直線状パターンが直
線状に複数並列配置され、前記第２工程は該複数配置さ
れた直線状パターンにより形成されたレジストパターン
の寸法を計測することを特徴とする請求項第10項に記載
の方法。 - 【請求項１５】表面にレジスト層を塗布した感光基板に
マスクのパターンを所定のエネルギー量で露光して形成
されたレジストパターンを利用して、該感光基板への露
光条件を測定する方法において、 前記マスクに形成された連続的若しくは段階的に線幅が
変化する直線状パターンの露光によって前記レジスト層
に形成されたレジストパターンの所定のパターンの寸法
を計測する第１工程と； 該計測結果に基づいて、前記露光条件を求める第２工程
とを有することを特徴とする露光条件測定方法。 - 【請求項１６】表面にレジスト層を塗布した感光基板に
マスクのパターンを所定のエネルギー量で露光して形成
されたレジストパターンを利用して、該感光基板への露
光条件を測定する測定装置において、 前記マスクに形成された連続的若しくは段階的に線幅が
変化する直線状パターンの露光によって前記レジスト層
に形成されたレジストパターンの所定のパターンの寸法
を計測する計測手段と； 前記計測結果に基づいて、前記露光の条件を算出する演
算手段を有することを特徴とする露光条件測定装置。 - 【請求項１７】表面にレジスト層を塗布した感光基板に
マスクのパターンを所定のエネルギー量で露光して形成
されたレジストパターンを測定する方法において、 前記マスクに形成された連続的若しくは段階的に線幅が
変化する直線状パターンの露光によって前記レジスト層
に形成されたレジストパターンの所定のパターンの寸法
を計測する第１工程と； 前記計測結果に基づいて、基準値に対する前記所定のパ
ターンの寸法変化を求める第２工程とを有することを特
徴とするパターン測定方法。 - 【請求項１８】前記マスクには、前記直線状パターンが
直線状に複数並設されていることを特徴とする請求項17
記載の測定方法。 - 【請求項１９】前記直線状パターンはくさび型パターン
であることを特徴とする請求項17又は請求項第18項記載
の測定方法。 - 【請求項２０】前記第２工程は、前記寸法変化に基づい
て、前記露光の条件を求める工程を含むことを特徴とす
る請求項第17項記載の方法。 - 【請求項２１】前記レジストパターンは所定の現像装置
により現像されたものであり、前記第２工程は前記寸法
変化に基づいて、前記現像装置の性能を評価する工程を
含むことを特徴とする請求項第17項記載の方法。 - 【請求項２２】前記現像装置の性能は現像むらを含むこ
とを特徴とする請求項第21項記載の方法。 - 【請求項２３】前記第２工程は、前記寸法変化に基づい
て、前記エネルギー量のむらを求める工程を含むことを
特徴とする請求項第17項記載の方法。 - 【請求項２４】表面にレジスト層を塗布した感光基板に
マスクのパターンを所定のエネルギー量で露光して形成
されたレジストパターンを測定する測定装置において、 前記マスクに形成された連続的若しくは段階的に線幅が
変化する直線状パターンの露光によって前記レジスト層
に形成されたレジストパターンの所定のパターンの寸法
を計測する計測手段と； 前記計測結果に基づいて、基準値に対する前記所定のパ
ターンの寸法変化を求める演算手段とを有することを特
徴とする測定装置。 - 【請求項２５】前記演算手段は、前記寸法変化に基づい
て、前記露光の条件を求める露光条件算出手段を含むこ
とを特徴とする請求項第24項記載の装置。 - 【請求項２６】マスクに形成されたパターンを投影光学
系を介して感光基板上に投影露光する半導体素子製造方
法において、 連続的若しくは段階的に線幅が変化する直線状パターン
を有する前記マスクを前記投影光学系を介して前記感光
基板上に転写する第１工程と； 前記直線状パターンにより前記感光基板上に形成された
レジストパターンの所定のパターンの寸法をパターン検
出系によって検出する第２工程と； 検出された前記所定のパターンの寸法に基づいて露光処
理条件を決定する第３工程とを含むことを特徴とする半
導体素子製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011729A JP2580668B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 露光方法、露光条件測定方法及ぴパターン測定方法 |
| US07/299,236 US4908656A (en) | 1988-01-21 | 1989-01-19 | Method of dimension measurement for a pattern formed by exposure apparatus, and method for setting exposure conditions and for inspecting exposure precision |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011729A JP2580668B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 露光方法、露光条件測定方法及ぴパターン測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01187817A JPH01187817A (ja) | 1989-07-27 |
| JP2580668B2 true JP2580668B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=11786120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63011729A Expired - Lifetime JP2580668B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 露光方法、露光条件測定方法及ぴパターン測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2580668B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008140911A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Toshiba Corp | フォーカスモニタ方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3271348B2 (ja) * | 1993-01-14 | 2002-04-02 | 株式会社ニコン | レベリング合わせ面計測方法及び露光装置 |
| JPH11162832A (ja) * | 1997-11-25 | 1999-06-18 | Nikon Corp | 走査露光方法及び走査型露光装置 |
| JP3201473B2 (ja) * | 1998-12-02 | 2001-08-20 | 日本電気株式会社 | 最適フォーカス位置測定方法およびフォーカス位置測定用マスク |
| JP4649717B2 (ja) * | 1999-10-01 | 2011-03-16 | 株式会社ニコン | 露光方法及び露光装置、デバイス製造方法 |
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- 1988-01-21 JP JP63011729A patent/JP2580668B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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|---|---|
| JPH01187817A (ja) | 1989-07-27 |
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