JP2727784B2 - 縮小投影露光装置用レティクル - Google Patents
縮小投影露光装置用レティクルInfo
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造工程
で用いられる縮小投影露光装置用レティクルに関する。
で用いられる縮小投影露光装置用レティクルに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造工程には、半導体ウェ
ハ上に複数の回路パターンを形成するための露光工程が
ある。この露光工程では一般に縮小投影露光装置が用い
られる。縮小投影露光装置では、光源の下にn倍(通常
は5倍または10倍)に拡大された回路パターンを有す
るレティクルが配置される。そしてその下に縮小投影レ
ンズと、XYステージにセットされたウェハが配置され
る。ウェハ表面にはフォトレジスト膜が形成されてい
る。光源からの光はレチクルを通過し縮小投影レンズに
入る。そして縮小投影レンズで1/nに縮小された回路
パターンの倒影像が表面のフォトレジスト膜に結像する
ことによりウェハが露光される。
ハ上に複数の回路パターンを形成するための露光工程が
ある。この露光工程では一般に縮小投影露光装置が用い
られる。縮小投影露光装置では、光源の下にn倍(通常
は5倍または10倍)に拡大された回路パターンを有す
るレティクルが配置される。そしてその下に縮小投影レ
ンズと、XYステージにセットされたウェハが配置され
る。ウェハ表面にはフォトレジスト膜が形成されてい
る。光源からの光はレチクルを通過し縮小投影レンズに
入る。そして縮小投影レンズで1/nに縮小された回路
パターンの倒影像が表面のフォトレジスト膜に結像する
ことによりウェハが露光される。
【0003】ところで、縮小投影レンズを用いる露光操
作で一度の露光ショットで露光可能な面積は、通常5か
ら20mm□程度である。それに対して用いられるウェ
ハは100から200mmφ程度であるため、ウェハを
一度のショットで露光することはできない。このため、
ウェハ上のある部位に一度パターンを露光した後、XY
ステージを移動させ、次の部位に同一パターンを露光
し、再びXYステージの移動と露光を繰り返し行なうス
テップアンドリピート方式でウェハ全面を露光してい
る。そして全面が露光されたウェハは現像処理される。
次で化学的及び物理的処理,例えばエッチングや不純物
拡散等の処理によりウェハ上には第1の回路パターンが
形成される。このプロセスの後、再び表面にフォトレジ
スト膜が形成されたウェハは、次の回路パターンが形成
されたレティクルにより露光される。
作で一度の露光ショットで露光可能な面積は、通常5か
ら20mm□程度である。それに対して用いられるウェ
ハは100から200mmφ程度であるため、ウェハを
一度のショットで露光することはできない。このため、
ウェハ上のある部位に一度パターンを露光した後、XY
ステージを移動させ、次の部位に同一パターンを露光
し、再びXYステージの移動と露光を繰り返し行なうス
テップアンドリピート方式でウェハ全面を露光してい
る。そして全面が露光されたウェハは現像処理される。
次で化学的及び物理的処理,例えばエッチングや不純物
拡散等の処理によりウェハ上には第1の回路パターンが
形成される。このプロセスの後、再び表面にフォトレジ
スト膜が形成されたウェハは、次の回路パターンが形成
されたレティクルにより露光される。
【0004】このように縮小投影露光装置を用いる露光
プロセスにおいては、同一パターンをウェハ上に正確に
露光する技術と、ウェハ上に形成されたパターンに次の
パターンを正確に重ね合せる技術が重要となる。
プロセスにおいては、同一パターンをウェハ上に正確に
露光する技術と、ウェハ上に形成されたパターンに次の
パターンを正確に重ね合せる技術が重要となる。
【0005】重ね合わせ誤差は、一般的に縮小投影露光
時のインフィールド誤差とウェハのショット配列に現工
程の露光ショットをアライメントする時のショット毎に
異なるアライメント誤差の2つに大別することができ
る。
時のインフィールド誤差とウェハのショット配列に現工
程の露光ショットをアライメントする時のショット毎に
異なるアライメント誤差の2つに大別することができ
る。
【0006】前者のインフィールド誤差には、レチクル
を露光装置にセットした時のアライメント機構に起因す
るレチクルローテーション量と、光学系の収差に起因す
るディストーション誤差と単純な倍率誤差が含まれる。
を露光装置にセットした時のアライメント機構に起因す
るレチクルローテーション量と、光学系の収差に起因す
るディストーション誤差と単純な倍率誤差が含まれる。
【0007】リソグラフィ工程では、この重ね合わせ誤
差をできる限り小さくすることが必要であるが、そのた
めには重ね合わせ誤差の計測時に、インフィールド誤差
量とそれ以外の誤差量を独立に抽出することが必要であ
る。
差をできる限り小さくすることが必要であるが、そのた
めには重ね合わせ誤差の計測時に、インフィールド誤差
量とそれ以外の誤差量を独立に抽出することが必要であ
る。
【0008】従来の重ね合わせ誤差量の測定は、前露光
工程と現露光工程で用いられるそれぞれのレティクルの
パターン形成領域の任意の部分に形成された複数個の計
測用パターンを用いて行なわれている。すなわち、各計
測用パターンの位置座標を明確にしておく。そしてウェ
ハ上の同一露光ショット内の複数箇所で、前工程で形成
された計測用パターンと現工程で形成されたフォトレジ
スト膜からなる計測用パターンの相対位置を計測するこ
とにより、重ね合わせ誤差量は算出されていた。
工程と現露光工程で用いられるそれぞれのレティクルの
パターン形成領域の任意の部分に形成された複数個の計
測用パターンを用いて行なわれている。すなわち、各計
測用パターンの位置座標を明確にしておく。そしてウェ
ハ上の同一露光ショット内の複数箇所で、前工程で形成
された計測用パターンと現工程で形成されたフォトレジ
スト膜からなる計測用パターンの相対位置を計測するこ
とにより、重ね合わせ誤差量は算出されていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た前工程と現工程で形成されたウェハ上の計測用パター
ンの相対位置を計測する方法では、重ね合わせ誤差量の
中に、レティクルのローテーション誤差と光学系の倍率
誤差およびディストーション誤差の他に、パターンの重
ね合せ誤差やXYステージの誤差等も含まれる。
た前工程と現工程で形成されたウェハ上の計測用パター
ンの相対位置を計測する方法では、重ね合わせ誤差量の
中に、レティクルのローテーション誤差と光学系の倍率
誤差およびディストーション誤差の他に、パターンの重
ね合せ誤差やXYステージの誤差等も含まれる。
【0010】従ってインフィールド誤差量に関しては、
前工程と現工程の相対位置としてしか計測できないた
め、理想位置からのインフィールド誤差をそれぞれの工
程毎に別々に求めることは不可能であった。なお、XY
ステージの誤差量は別の方法で測定可能であり、0.0
2μm以下にすることができる。
前工程と現工程の相対位置としてしか計測できないた
め、理想位置からのインフィールド誤差をそれぞれの工
程毎に別々に求めることは不可能であった。なお、XY
ステージの誤差量は別の方法で測定可能であり、0.0
2μm以下にすることができる。
【0011】また、回路パターンが形成されていない状
態のウェハ上にフォトレジスト膜からなるパターンを形
成する際には、相対位置を計測すべき基準パターン(前
工程のパターン)が存在しないので、インフィールド誤
差量の計測はできなかった。
態のウェハ上にフォトレジスト膜からなるパターンを形
成する際には、相対位置を計測すべき基準パターン(前
工程のパターン)が存在しないので、インフィールド誤
差量の計測はできなかった。
【0012】本発明の目的は、レティクルのローテーシ
ョン誤差を容易に測定することのできる縮小投影露光装
置用レティクルを提供することにある。
ョン誤差を容易に測定することのできる縮小投影露光装
置用レティクルを提供することにある。
【0013】本発明の他の目的は、縮小投影露光装置の
光学系の倍率誤差とディストーション誤差を容易に測定
することのできる縮小投影露光装置用レティクルを提供
することにある。
光学系の倍率誤差とディストーション誤差を容易に測定
することのできる縮小投影露光装置用レティクルを提供
することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の縮小投影露光装
置用レティクルは、透明基板上に設けられた矩形状のパ
ターン形成領域と、前記透明基板上において前記パター
ン形成領域の周囲に設けられた遮光領域と、前記パター
ン形成領域の平行な2辺に直交する直線上において互に
離され前記透明基板上に設けられた一対の計測用パター
ンとを有するものであり、特に一対の計測用パターンは
透光部からなる第1のパターンと遮光部とからなり前記
第1のパターンより大きくかつ前記第1のパターンと重
ね合わせたときに前記第1のパターンを完全に覆うこと
のできる形状を有する第2のパターンとから構成される
ものである。
置用レティクルは、透明基板上に設けられた矩形状のパ
ターン形成領域と、前記透明基板上において前記パター
ン形成領域の周囲に設けられた遮光領域と、前記パター
ン形成領域の平行な2辺に直交する直線上において互に
離され前記透明基板上に設けられた一対の計測用パター
ンとを有するものであり、特に一対の計測用パターンは
透光部からなる第1のパターンと遮光部とからなり前記
第1のパターンより大きくかつ前記第1のパターンと重
ね合わせたときに前記第1のパターンを完全に覆うこと
のできる形状を有する第2のパターンとから構成される
ものである。
【0015】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【0016】図1は本発明の一実施例の上面図、図2は
図1におけるA部とB部の拡大図であり、見易いように
遮光される部分には斜線を施してある。以下計測用パタ
ーンとして矩形の小さな透光パターンと矩形の大きな遮
光パターンを有するレティクルについて説明する。
図1におけるA部とB部の拡大図であり、見易いように
遮光される部分には斜線を施してある。以下計測用パタ
ーンとして矩形の小さな透光パターンと矩形の大きな遮
光パターンを有するレティクルについて説明する。
【0017】図1を参照すると、本発明の第1の実施例
によるレティクル20は、ガラスや石英からなる透明基
板10上の中央部に設けられ、回路パターン(図示せ
ず)等が形成された矩形状のパターン形成領域11と、
このパターン形成領域11の周囲に設けられた遮光膜か
らなる幅1.5mmの遮光領域12とを有している。遮
光領域12をパターン形成領域11の周囲に設ける理由
は、縮小投影露光装置を用いてレティクル20のパター
ン形成領域11に形成された回路パターンをウェハ上に
露光して描画する場合、1回の投影露光時にパターン描
画範囲外への半影ボケによる光の漏れを防止するためで
ある。
によるレティクル20は、ガラスや石英からなる透明基
板10上の中央部に設けられ、回路パターン(図示せ
ず)等が形成された矩形状のパターン形成領域11と、
このパターン形成領域11の周囲に設けられた遮光膜か
らなる幅1.5mmの遮光領域12とを有している。遮
光領域12をパターン形成領域11の周囲に設ける理由
は、縮小投影露光装置を用いてレティクル20のパター
ン形成領域11に形成された回路パターンをウェハ上に
露光して描画する場合、1回の投影露光時にパターン描
画範囲外への半影ボケによる光の漏れを防止するためで
ある。
【0018】パターン形成領域11の一辺(図1におい
て上辺)11Aの中央部Aおよびこの一辺に対向する他
の辺(図1では下辺)11Bの中央部Bには、一対の計
測用パターンが、互いに平行な上辺11Aおよび下辺1
1Bに直角に交わる同一直線上に配列するように設けら
れている。すなわち、A部には遮光部からなる小さな透
光パターン13が、B部には遮光部からなり透光パター
ン13よりも大きな遮光パターン14がそれぞれ設けら
れている。
て上辺)11Aの中央部Aおよびこの一辺に対向する他
の辺(図1では下辺)11Bの中央部Bには、一対の計
測用パターンが、互いに平行な上辺11Aおよび下辺1
1Bに直角に交わる同一直線上に配列するように設けら
れている。すなわち、A部には遮光部からなる小さな透
光パターン13が、B部には遮光部からなり透光パター
ン13よりも大きな遮光パターン14がそれぞれ設けら
れている。
【0019】図2を参照すると、透光パターン13は矩
形であり、遮光膜からなる反転枠15に囲まれることに
より形成されている。矩形の遮光パターン14は、重ね
合わせた時に透光パターン13を完全に覆うことのでき
る大きさをもち、下辺11Bから距離pだけ離れて設け
られている。遮光パターン14の周囲のパターン形成領
域に遮光膜によるパターン(図示せず)が形成される場
合は、遮光パターン14の周囲に透光部(すなわち、回
路パターンが何も設けられていない部分)からなる反転
枠26を設けておく必要がある。また、透光パターン1
3の周囲が、パターン形成領域でのパターンの一部を構
成する広い遮光部になっていれば、反転枠15は不要で
ある。その場合は反転枠15は、パターン形成領域11
のパターンの一部で代用される。
形であり、遮光膜からなる反転枠15に囲まれることに
より形成されている。矩形の遮光パターン14は、重ね
合わせた時に透光パターン13を完全に覆うことのでき
る大きさをもち、下辺11Bから距離pだけ離れて設け
られている。遮光パターン14の周囲のパターン形成領
域に遮光膜によるパターン(図示せず)が形成される場
合は、遮光パターン14の周囲に透光部(すなわち、回
路パターンが何も設けられていない部分)からなる反転
枠26を設けておく必要がある。また、透光パターン1
3の周囲が、パターン形成領域でのパターンの一部を構
成する広い遮光部になっていれば、反転枠15は不要で
ある。その場合は反転枠15は、パターン形成領域11
のパターンの一部で代用される。
【0020】レティクル20の透明基板10上の遮光領
域12,反転枠15,遮光パターン14,回路パターン
(図示せず)を構成する遮光部は、透明基板10に密着
して設けられた厚さ約80nmのクロム膜とその上に設
けられた厚さ約20nmの酸化クロム膜とからなる多層
遮光膜で構成されている。なお遮光部をモリブデンシリ
サイドで形成することもできる。
域12,反転枠15,遮光パターン14,回路パターン
(図示せず)を構成する遮光部は、透明基板10に密着
して設けられた厚さ約80nmのクロム膜とその上に設
けられた厚さ約20nmの酸化クロム膜とからなる多層
遮光膜で構成されている。なお遮光部をモリブデンシリ
サイドで形成することもできる。
【0021】この第1の実施例では、レティクル20の
A部およびB部の近傍が広い範囲にわたり遮光部になる
場合の例である。また、これら一対の大小の矩形パター
ン14,13の中心位置が、縮小投影露光装置のXYス
テージの移動軸のうち、y軸に平行な直線上に配置され
る場合である。以下縮小投影露光装置の縮小率を5対1
として説明する。
A部およびB部の近傍が広い範囲にわたり遮光部になる
場合の例である。また、これら一対の大小の矩形パター
ン14,13の中心位置が、縮小投影露光装置のXYス
テージの移動軸のうち、y軸に平行な直線上に配置され
る場合である。以下縮小投影露光装置の縮小率を5対1
として説明する。
【0022】レティクル20のA部に、x軸方向の寸法
をax ,y軸方向の寸法をay とする小さい透光パター
ン13が透光部で構成されるようにするには、前述した
ようにその周辺に遮光部からなる反転枠15を形成しな
くてはならない。またB部には、x軸方向の寸法を
bx ,y軸方向の寸法をby とする遮光部からなり、透
光パターン13より大きい遮光パターン14が形成され
る。この時、A部に設けられる反転枠15は、大小のパ
ターン14,13の中心位置を一致させた時に、遮光パ
ターン14を完全に覆いきる大きさにする必要がある。
この反転枠15のx軸方向の寸法をm,y軸方向の寸法
をnとすると、m>>bx ,n>>by となる。
をax ,y軸方向の寸法をay とする小さい透光パター
ン13が透光部で構成されるようにするには、前述した
ようにその周辺に遮光部からなる反転枠15を形成しな
くてはならない。またB部には、x軸方向の寸法を
bx ,y軸方向の寸法をby とする遮光部からなり、透
光パターン13より大きい遮光パターン14が形成され
る。この時、A部に設けられる反転枠15は、大小のパ
ターン14,13の中心位置を一致させた時に、遮光パ
ターン14を完全に覆いきる大きさにする必要がある。
この反転枠15のx軸方向の寸法をm,y軸方向の寸法
をnとすると、m>>bx ,n>>by となる。
【0023】一般に用いられる5対1の縮小投影露光装
置用レティクルの場合には、レティクル上ではax とa
y は50μm,bx とby は100μm,mとnは20
0μm程度が適当である。また、A部に設けた遮光パタ
ーン13とB部に設けた遮光パターン14の中心間距離
をLとして更に説明する。なお、縮小投影露光装置に
は、レティクルを適正にアライメントするための種々の
光学系と、その信号処理系を備えている。しかし、セッ
トされたレティクルのアライメント結果を最終的に検査
するためには、アライメントされたレティクル上のパタ
ーンを投影露光し、そしてウェハ上に形成されたフォト
レジスト膜のパターンで確認するのが最も簡単でありか
つ正確な手段である。
置用レティクルの場合には、レティクル上ではax とa
y は50μm,bx とby は100μm,mとnは20
0μm程度が適当である。また、A部に設けた遮光パタ
ーン13とB部に設けた遮光パターン14の中心間距離
をLとして更に説明する。なお、縮小投影露光装置に
は、レティクルを適正にアライメントするための種々の
光学系と、その信号処理系を備えている。しかし、セッ
トされたレティクルのアライメント結果を最終的に検査
するためには、アライメントされたレティクル上のパタ
ーンを投影露光し、そしてウェハ上に形成されたフォト
レジスト膜のパターンで確認するのが最も簡単でありか
つ正確な手段である。
【0024】図1,2に示した第1の実施例のレティク
ルを用い、縮小投影露光装置でウェハ上にステップアン
ドリピート方式で露光する際、パターン形成領域11の
x軸方向の寸法をXμm,y軸方向の寸法をYμmと
し、ウェハ上に倒影転写されたそれぞれの寸法をX
1 (X1 =X/5),Y1 (Y1 =Y/5)で表わす
と、通常XYステージのx軸方向のステップピッチをX
1 μm,y軸方向のステップピッチをY1 μmとして露
光するのが通例である。この時のXYステージの移動誤
差は、十分小さい値(0.02μm以下)にすることが
できるため、XYステージの移動誤差はないものとして
以下に説明する。
ルを用い、縮小投影露光装置でウェハ上にステップアン
ドリピート方式で露光する際、パターン形成領域11の
x軸方向の寸法をXμm,y軸方向の寸法をYμmと
し、ウェハ上に倒影転写されたそれぞれの寸法をX
1 (X1 =X/5),Y1 (Y1 =Y/5)で表わす
と、通常XYステージのx軸方向のステップピッチをX
1 μm,y軸方向のステップピッチをY1 μmとして露
光するのが通例である。この時のXYステージの移動誤
差は、十分小さい値(0.02μm以下)にすることが
できるため、XYステージの移動誤差はないものとして
以下に説明する。
【0025】インフィールド誤差量を測定する場合に
は、y軸方向のステップピッチを通常のY1 より距離S
だけ短くする。この距離Sは、レティクル20の一対の
測定パターンを持つA部とB部とが重なるような値に設
定される。この時のウェハ上へのショットレイアウトを
示す図3を参照すると、まず図1に示したレティクル2
0によりウェハ上のどこか1個所以上の部位に第1のシ
ョット16が倒影露光される。次でショットの中心座標
がy軸方向に(Y1 −S)分だけ離されて、第2のショ
ット17が倒影露光される。第1および第2のショット
16,17において、A部およびB部、すなわち一対の
計測用パターンは、C部において重なって露光される。
は、y軸方向のステップピッチを通常のY1 より距離S
だけ短くする。この距離Sは、レティクル20の一対の
測定パターンを持つA部とB部とが重なるような値に設
定される。この時のウェハ上へのショットレイアウトを
示す図3を参照すると、まず図1に示したレティクル2
0によりウェハ上のどこか1個所以上の部位に第1のシ
ョット16が倒影露光される。次でショットの中心座標
がy軸方向に(Y1 −S)分だけ離されて、第2のショ
ット17が倒影露光される。第1および第2のショット
16,17において、A部およびB部、すなわち一対の
計測用パターンは、C部において重なって露光される。
【0026】ここで図2に示した大小の計測用パターン
14,13間の距離Lのウェハ上での寸法をl(l=L
/5)とすれば、正規のステップピッチY1からのシフ
ト量Sは、S=(Y1 −l)μmで表わされる。図3に
おけるC部では、大小の計測用パターン14および13
が重なり、図4に示すパターンがウェハ上に形成され
る。図4において1/5に縮小された透光パターン13
Aの内部と1/5に縮小された遮光パターン14Aの外
部のフォトレジスト膜は露光された部分であり、斜線が
施された領域のフォトレジスト膜25Eは露光されてい
ない部分である。このフォトレジスト膜の未露光部25
Eの形状から、透光パターン13Aの中心22および遮
光パターン14Aの中心23の位置がそれぞれ容易に計
測でき、両者の位置のx軸方向およびy軸方向のずれΔ
xおよびΔyがそれぞれ測定できる。
14,13間の距離Lのウェハ上での寸法をl(l=L
/5)とすれば、正規のステップピッチY1からのシフ
ト量Sは、S=(Y1 −l)μmで表わされる。図3に
おけるC部では、大小の計測用パターン14および13
が重なり、図4に示すパターンがウェハ上に形成され
る。図4において1/5に縮小された透光パターン13
Aの内部と1/5に縮小された遮光パターン14Aの外
部のフォトレジスト膜は露光された部分であり、斜線が
施された領域のフォトレジスト膜25Eは露光されてい
ない部分である。このフォトレジスト膜の未露光部25
Eの形状から、透光パターン13Aの中心22および遮
光パターン14Aの中心23の位置がそれぞれ容易に計
測でき、両者の位置のx軸方向およびy軸方向のずれΔ
xおよびΔyがそれぞれ測定できる。
【0027】次に、このC部のパターンの形成について
図5(a)から(c)を併用して説明する。まず図5
(a)に示すように、フォトレジスト膜25が形成され
たウェハ24上に、第1のショット16で露光すると、
レティクル20の反転枠15と透光パターン13とによ
り、フォトレジスト膜25に未露光部25Aと露光部2
5Bとがそれぞれ形成される。反転枠15の両側は、回
路パターン(図示せず)に応じて露光部または未露光部
25Cとなる。次に図5(b)に示すように、lのピッ
チで第2のショット17を重ねて露光すると、レティク
ルの遮光パターン14によって未露光部25Aの周辺が
露光されて露光部25Dとなり、反転枠15と遮光パタ
ーン14との重なった部分のみが未露光部25Eとして
残される。ポジ型感光性のフォトレジスト膜25を用い
た場合には、図5(c)に示すように、露光部のフォト
レジスト膜は現像液に溶解され、未露光部25Eのフォ
トレジスト膜がレジストパターン25Eとしてウェハ2
4上に残される。すなわち、現像後は図4中の斜線が施
された部分のフォトレジスト膜がレジストパターン25
Eとして残される。
図5(a)から(c)を併用して説明する。まず図5
(a)に示すように、フォトレジスト膜25が形成され
たウェハ24上に、第1のショット16で露光すると、
レティクル20の反転枠15と透光パターン13とによ
り、フォトレジスト膜25に未露光部25Aと露光部2
5Bとがそれぞれ形成される。反転枠15の両側は、回
路パターン(図示せず)に応じて露光部または未露光部
25Cとなる。次に図5(b)に示すように、lのピッ
チで第2のショット17を重ねて露光すると、レティク
ルの遮光パターン14によって未露光部25Aの周辺が
露光されて露光部25Dとなり、反転枠15と遮光パタ
ーン14との重なった部分のみが未露光部25Eとして
残される。ポジ型感光性のフォトレジスト膜25を用い
た場合には、図5(c)に示すように、露光部のフォト
レジスト膜は現像液に溶解され、未露光部25Eのフォ
トレジスト膜がレジストパターン25Eとしてウェハ2
4上に残される。すなわち、現像後は図4中の斜線が施
された部分のフォトレジスト膜がレジストパターン25
Eとして残される。
【0028】ネガ型感光性のフォトレジスト膜を用いた
場合には、現像後には図5(b)の露光部25B,25
Dのフォトレジスト膜が残される。従って図4では、斜
線が施された部分のフォトレジスト膜が除去されたパタ
ーンが形成されることになる。
場合には、現像後には図5(b)の露光部25B,25
Dのフォトレジスト膜が残される。従って図4では、斜
線が施された部分のフォトレジスト膜が除去されたパタ
ーンが形成されることになる。
【0029】ここで、図4における透光パターンの中心
22に対する遮光パターンの中心23のx軸,y軸方向
のずれ量をそれぞれΔx,Δyとすると、レティクルロ
ーテーション量Rは簡便的に次の(1)式で算出され
る。 R=tan-1(Δx/l)rad (1) そして光学系の倍率誤差Mは次の(2)式で算出される。
22に対する遮光パターンの中心23のx軸,y軸方向
のずれ量をそれぞれΔx,Δyとすると、レティクルロ
ーテーション量Rは簡便的に次の(1)式で算出され
る。 R=tan-1(Δx/l)rad (1) そして光学系の倍率誤差Mは次の(2)式で算出される。
【0030】 M=(l−Δy)/l倍 (2) 上述した第1の実施例では、レティクルを露光装置にセ
ットした場合、一対の大小の計測用パターン14,13
の中心位置がXYステージのy軸に平行な一直線上に配
置される場合である。大小の計測用パターン14,13
の中心位置がXYステージのx軸に平行な一直線上に配
置されるレティクルの場合は、以上の説明中のxとyを
置きかえればよい。
ットした場合、一対の大小の計測用パターン14,13
の中心位置がXYステージのy軸に平行な一直線上に配
置される場合である。大小の計測用パターン14,13
の中心位置がXYステージのx軸に平行な一直線上に配
置されるレティクルの場合は、以上の説明中のxとyを
置きかえればよい。
【0031】次に本発明をIM−DRAM(Dynam
ic Random AccessMemory)の一
種に適用した例について具体的に説明する。図1および
図2に示したレティクル上の各パターンの寸法は次の通
りである。X:58.15mm,Y:47.60mm,
S:210μm,m=n=180μm,ax =ay =5
0μm,bx=by=100μm,p=70μm,q=
85μm,L=47390μm(l=9478μm)。
ic Random AccessMemory)の一
種に適用した例について具体的に説明する。図1および
図2に示したレティクル上の各パターンの寸法は次の通
りである。X:58.15mm,Y:47.60mm,
S:210μm,m=n=180μm,ax =ay =5
0μm,bx=by=100μm,p=70μm,q=
85μm,L=47390μm(l=9478μm)。
【0032】このレティクル用い大小の計測用パターン
14,13を最初の露光工程で露光した結果、図4に示
したΔxおよびΔyはそれぞれ0.1μm,0.05μ
mであった。従って(1),(2)式よりレティクルロ
ーテーション量Rと光学系の倍率誤差Mは、次のように
簡単に算出することができた。
14,13を最初の露光工程で露光した結果、図4に示
したΔxおよびΔyはそれぞれ0.1μm,0.05μ
mであった。従って(1),(2)式よりレティクルロ
ーテーション量Rと光学系の倍率誤差Mは、次のように
簡単に算出することができた。
【0033】 R=tan-1(0.1/9478)=3.3×10-6rad M=(9478−0.05)/9478=0.9999947倍 この第1の実施例ではレティクル20上に形成される大
小の計測用パターン14および13の対の数が1個なの
で、レティクルローテーション量Rと光学系の倍率Mの
みが計測できる。
小の計測用パターン14および13の対の数が1個なの
で、レティクルローテーション量Rと光学系の倍率Mの
みが計測できる。
【0034】本発明の第2の実施例では図6に示すよう
に、3対の大小の計測用パターン14および13が設け
られている。それ以外の部分の構成は図1と同じであ
る。対の数をN個とした場合のレティクルローテーショ
ン量RN は、次の(3)式で概算できる。
に、3対の大小の計測用パターン14および13が設け
られている。それ以外の部分の構成は図1と同じであ
る。対の数をN個とした場合のレティクルローテーショ
ン量RN は、次の(3)式で概算できる。
【0035】
【0036】ただし対の配置がXYステージのx軸に平
行な場合はZ=yとなり、y軸に平行な場合はZ=xと
なる。
行な場合はZ=yとなり、y軸に平行な場合はZ=xと
なる。
【0037】同様に光学系の倍率誤差MN は、次の
(4)式で表わされる。
(4)式で表わされる。
【0038】
【0039】ただし対の配置がx軸に平行な場合はZj
=xとなり、y軸に平行な場合はZj =yとなる。そし
て、それぞれの対ごとに倍率誤差が異なる場合は、光学
系にディストーションが存在することになり、その確認
は容易である。
=xとなり、y軸に平行な場合はZj =yとなる。そし
て、それぞれの対ごとに倍率誤差が異なる場合は、光学
系にディストーションが存在することになり、その確認
は容易である。
【0040】図7は本発明の第3の実施例の平面図であ
る。この第3の実施例においては、透光パターン73お
よびそれより大きな遮光パターン74は円形をしてお
り、それらの中心はy軸に平行な一つの直線上にある。
反転枠75は遮光パターン74を充分に覆う広さがあれ
ばよく、その外形は図示したように矩形でもよく、円形
等の他の形状であってもよい。遮光パターン74の周囲
に透光部からなる反転枠76を必要とすることは、第1
の実施例と同じである。その他の部分の構成は第1の実
施例と同じである。
る。この第3の実施例においては、透光パターン73お
よびそれより大きな遮光パターン74は円形をしてお
り、それらの中心はy軸に平行な一つの直線上にある。
反転枠75は遮光パターン74を充分に覆う広さがあれ
ばよく、その外形は図示したように矩形でもよく、円形
等の他の形状であってもよい。遮光パターン74の周囲
に透光部からなる反転枠76を必要とすることは、第1
の実施例と同じである。その他の部分の構成は第1の実
施例と同じである。
【0041】図8を参照すると、本発明の第4の実施例
においては、一対の透光パターン13と遮光パターン1
4は、遮光領域12の外側に形成されている。このため
パターン形成領域11はより有効に利用される。また遮
光パターン14の周囲は当然透光部となる。このように
一対の計測用パターンは、レティクル中のどの位置にあ
ってもよい。ただし一対の計測用パターンは、レティク
ルをセットした場合、XYテーブルのx軸またはy軸と
平行な直線上にあるように形成されなければならない。
更に上記実施例においては、大小の計測用パターンとし
て矩形および円形パターンを用いた場合について説明し
たが、これに限定されるものではない。すなわち、図4
に示したように、大小の計測用パターンを重ねた場合、
その中心位置とずれ量Δx,Δyが測定できるものであ
ればよい。
においては、一対の透光パターン13と遮光パターン1
4は、遮光領域12の外側に形成されている。このため
パターン形成領域11はより有効に利用される。また遮
光パターン14の周囲は当然透光部となる。このように
一対の計測用パターンは、レティクル中のどの位置にあ
ってもよい。ただし一対の計測用パターンは、レティク
ルをセットした場合、XYテーブルのx軸またはy軸と
平行な直線上にあるように形成されなければならない。
更に上記実施例においては、大小の計測用パターンとし
て矩形および円形パターンを用いた場合について説明し
たが、これに限定されるものではない。すなわち、図4
に示したように、大小の計測用パターンを重ねた場合、
その中心位置とずれ量Δx,Δyが測定できるものであ
ればよい。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体基板上に半導体回路パターンをパターニングする際
に、同じ半導体基板上に同時にフォトレジストパターン
でレティクルローテーション誤差と光学系の倍率誤差及
びディストーション誤差を計測することのできる測定用
パターンを形成できるので、半導体基板上の半導体製造
プロセスにおける前工程のパターンの有無にかかわら
ず、現工程のレティクルローテーション誤差と光学系の
倍率誤差及びディストーション誤差を計測することがで
きるという効果を有する。
導体基板上に半導体回路パターンをパターニングする際
に、同じ半導体基板上に同時にフォトレジストパターン
でレティクルローテーション誤差と光学系の倍率誤差及
びディストーション誤差を計測することのできる測定用
パターンを形成できるので、半導体基板上の半導体製造
プロセスにおける前工程のパターンの有無にかかわら
ず、現工程のレティクルローテーション誤差と光学系の
倍率誤差及びディストーション誤差を計測することがで
きるという効果を有する。
【図1】本発明の第1の実施例によるレティクルの平面
図である。
図である。
【図2】図1のA部及びB部の拡大図である。
【図3】第1の実施例を用いて所望のパターンを得るた
めのウェハ上へのショットレイアウトを示す図である。
めのウェハ上へのショットレイアウトを示す図である。
【図4】ウェハ上に形成される計測用パターンの一例の
上面図である。
上面図である。
【図5】図4に示した計測用パターンの形成を説明する
ための半導体ウェハの一部の断面図である。
ための半導体ウェハの一部の断面図である。
【図6】本発明の第2の実施例によるレティクルの平面
図である。
図である。
【図7】本発明の第3の実施例によるレティクルの平面
図である。
図である。
【図8】本発明の第4の実施例によるレティクルの平面
図である。
図である。
10 透明基板 11 パターン形成領域 11A 上辺 11B 下辺 12 遮光領域 13,13A 透光パターン 14,14A 遮光パターン 15 反転枠 16 第1のショット 17 第2のショット 18 第2のショットの正位置 19A 第1のショットの中心 19B 第2のショットの正位置の中心 20 レティクル 21 第2のショットの中心 22 透光パターンの中心 23 遮光パターンの中心 24 ウェハ 25A,25E 未露光部 25B,25C,25D 露光部 26 反転枠 73 透光パターン 74 遮光パターン 75,76 反転枠
Claims (6)
- 【請求項1】透明基板上に設けられた矩形状のパターン
形成領域と、前記パターン形成領域の周囲に設けられた
遮光領域と、前記パターン形成領域の平行な2辺に直交
する直線上に互いに離され前記透明基板状に設けられた
一対の計測用パターンとを有する縮小投影露光装置用レ
ティクルにおいて、前記一対の計測用パターンは、透光
部からなる第1のパターンと、前記第1のパターンより
大きくかつ前記第1のパターンに重ね合わせたときに前
記第1のパターンを完全に覆う形状の遮光部からなる第
2のパターンとで構成されていることを特徴とする縮小
投影露光装置用レティクル。 - 【請求項2】前記一対の計測用パターンは前記遮光領域
のうち前記直線に交わる2つの部分の近傍にそれぞれ設
けられた請求項1に記載の縮小投影露光用レティクル。 - 【請求項3】前記一対の計測用パターンを形成する第1
および第2のパターンは互いに相似形である請求項1に
記載の縮小投影露光用レティクル。 - 【請求項4】前記一対の計測用パターンは前記遮光領域
の外側に形成されている請求項1に記載の縮小投影露光
用レティクル。 - 【請求項5】前記一対の計測用パターンは前記パターン
形成領域内に形成されている請求項1に記載の縮小投影
露光用レティクル。 - 【請求項6】前記パターン形成領域の中には、前記遮光
領域および前記第2のパターンを構成する遮光膜と同一
材料の遮光膜で構成される回路パターンが設けられてい
る請求項1に記載の縮小投影露光用レティクル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8707791A JP2727784B2 (ja) | 1990-05-28 | 1991-04-19 | 縮小投影露光装置用レティクル |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2-137849 | 1990-05-28 | ||
JP13784990 | 1990-05-28 | ||
JP8707791A JP2727784B2 (ja) | 1990-05-28 | 1991-04-19 | 縮小投影露光装置用レティクル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04218047A JPH04218047A (ja) | 1992-08-07 |
JP2727784B2 true JP2727784B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=26428392
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8707791A Expired - Lifetime JP2727784B2 (ja) | 1990-05-28 | 1991-04-19 | 縮小投影露光装置用レティクル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2727784B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3298501B2 (ja) * | 1998-04-16 | 2002-07-02 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置の製造方法 |
JP5533179B2 (ja) * | 2010-04-16 | 2014-06-25 | 豊田合成株式会社 | レチクル、パターン加工基板の製造方法、半導体積層基板の製造方法および半導体発光素子の製造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63151948A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-24 | Nec Corp | 露光用マスク |
JPS63223750A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Nec Corp | 露光用マスク |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP8707791A patent/JP2727784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04218047A (ja) | 1992-08-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971111 |