JPH04237115A

JPH04237115A - 描画パターンの精度モニタ方法

Info

Publication number: JPH04237115A
Application number: JP1914791A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Kususe; 治彦楠瀬; Hidehiko Ozawa; 小沢　英彦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-01-21
Filing date: 1991-01-21
Publication date: 1992-08-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造に
用いられるフォトマスクの描画あるいはウエハ直接描画
の精度をモニタする方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路等の半導体装置を製造する場合
、一般にフォトリソグラフィ技術を用いたパターン形成
が行われる。近年、半導体装置の集積度が高くなるにつ
れて、フォトマスクにはパターン精度及び重ね合わせ精
度等の品質精度の向上が要求され、また製造工程も複雑
化している。このため、微細加工が容易で、高精度且つ
高速でフォトマスクのパターン形成が可能な電子ビーム
露光装置が用いられている。この電子ビーム露光装置に
は各種のものがあるが、従来のスポットビームラスター
スキャン方式に代わってより高精度なパターン形成がで
きる可変整形ビームベクタースキャン方式の露光装置が
使用されるようになった。

【０００３】ここで、可変整形ビームベクタースキャン
方式による露光方法を説明する。図９に示すように、フ
ォトマスク（２１）は複数のチップ部（２３）を有して
おり、図１０に示すようにチップ部（２３）を所定の大
きさに分割した小領域であるフィールド（３０）を順次
露光することにより各チップ部（２３）を露光し、これ
によりフォトマスク（２１）全面のパターンを形成する
。なお、図１１に示されるように、各フィールド（３０
）内においてはパターンがさらに小さな領域であるショ
ット（３１）に分割され、このショット（３１）を単位
として露光が行われる。基本的にはショット（３２）の
ように矩形のショットに分割されるが、斜めパターン等
により台形図形（３３）が生じた場合には、斜め部分を
精度よく形成するために図１２のように台形図形（３３
）をさらに細かな矩形のショット（３４）に分割し、矩
形ショット（３４）をオーバーラップさせながら露光し
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、一つのチ
ップ部（２３）のパターンデータは多数のフィールド（
３０）に分割され、さらにフィールド（３０）内のパタ
ーンデータは多数のショット（３１）に分割されて露光
される。このため、チップ部（２３）内の隣接するフィ
ールド（３０）の継ぎの描画精度と、ショット（３１）
の組み合わせにより形成されるフィールド（３０）内の
パターンの寸法精度とが電子ビーム露光装置において重
要な要素となり、これらを高精度に保つことが要求され
る。しかしながら、従来は描画精度を測定、検査する方
法がないために、高精度のパターン形成の管理が困難で
あり、製品の歩留まりの向上を図ることができないとい
う問題点があった。

【０００５】この発明はこのような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、描画精度を容易に検査
することができる描画パターンの精度モニタ方法を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る描画パタ
ーンの精度モニタ方法は、露光領域内に精度モニタ用の
モニタパターン領域を配置し、このモニタパターン領域
を互いにオーバーラップするような複数のフィールドに
分割し、これら複数のフィールドのオーバーラップ部分
にそれぞれチェック用パターンを形成し、複数のフィー
ルドを露光することにより描画された複数のチェック用
パターンの位置精度を測定する方法である。

【０００７】

【作用】この発明においては、モニタパターン領域の複
数のフィールドのオーバーラップ部分にチェック用パタ
ーンを形成し、描画されたチェック用パターンの位置精
度を測定することにより、描画精度を確認する。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の一実施例に係る描画パタ
ーンの精度モニタ方法で作成されるフォトマスクを示す
平面図である。まず、例えばガラスプレートからなるフ
ォトマスク（１）の表面上に本パターンとなる複数のチ
ップ部（３）を配置すると共にチップ部（３）とは別の
箇所に精度モニタ用のモニタパターン領域（２）を配置
する。次に、図２に示されるように、モニタパターン領
域（２）を六つのフィールド（４）〜（９）に分割する
。これらのうちフィールド（４）〜（７）は互いに一部
が重なったオーバーラップ部分（１０）を有している。例えば、図２の斜線部はフィールド（４）と（５）のオ
ーバーラップ部分を示している。また、フィールド（８
）及び（９）はそれぞれモニタパターン領域（２）の中
央部に互いに完全にオーバーラップするように配置され
ると共に他のフィールド（４）〜（７）とその一部がオ
ーバーラップしている。

【０００９】このようなフィールド（４）〜（９）のオ
ーバーラップ部分にそれぞれチェック用パターンを形成
する。チェック用パターンとしては各種のものが考えられるが
、例えば図３に示すように、フィールド（４）及び（６
）にそれぞれ同じ大きさの矩形のチェック用パターン（
１１Ａ）及び（１１Ｂ）を形成し、これらのパターン（
１１Ａ）及び（１１Ｂ）がフィールド（４）と（６）と
のオーバーラップ部分（１０）で接するようにする。こ
のようなチェック用パターン（１１Ａ）及び（１１Ｂ）
のデータを作成した後、一連の電子ビーム露光によりチ
ップ部（３）の本パターンと共にチェック用パターン（
１１Ａ）及び（１１Ｂ）を描画形成する。そして、形成
されたパターン（１１Ａ）と（１１Ｂ）との接合の具合
を観察することにより、フィールド（４）と（６）の接
続位置精度を定性的に検査することができ、さらにその
結果からチェック用パターン（１１Ａ）及び（１１Ｂ）
と同一の工程で形成した本パターンの描画精度の確認が
行われる。すなわち、二つのチェック用パターン（１１
Ａ）及び（１１Ｂ）の接合性が優れる程、フィールド（
４）と（６）との接続位置精度は高く、本パターンの描
画精度は高いと判定される。

【００１０】また、チェック用パターン（１１Ａ）及び
（１１Ｂ）に代えてあるいは追加して、図３に示すよう
な環状のチェック用パターン（１２Ａ）をフィールド（
４）に、この環状パターン（１２Ａ）の中心部に位置す
るような矩形のチェック用パターン（１２Ｂ）をフィー
ルド（６）にそれぞれ形成してもよい。このようなパタ
ーン（１２Ａ）及び（１２Ｂ）を描画した後、Ｘ方向に
ついて矩形パターン（１２Ｂ）の両側における環状パタ
ーン（１２Ａ）との間隔をそれぞれ測定すれば、これら
測定値の差分を１／２した値がＸ方向のフィールド接続
位置精度となる。同様にして、Ｙ方向のフィールド接続
位置精度を定量的に求めることができる。

【００１１】図４に示すように、それぞれピッチの異な
る複数の矩形パターンからなるチェック用パターン（１
５Ａ）及び（１５Ｂ）をフィールド（４）及び（６）に
形成してオーバーラップ部分（１０）にバーニアを描画
するようにすれば、目視により定量的にフィールドの接
続位置精度を判定することができる。さらに、図５に示
すように、チェック用パターン（１５Ａ）及び（１５Ｂ
）に対して直角方向に第２のチェック用パターン（１６
Ａ）及び（１６Ｂ）をそれぞれフィールド（４）及び（
６）に形成して二組のバーニアを描画すれば、フィール
ドのＸＹ両方向の接続位置精度の判定が可能となる。

【００１２】図６に示すように、フィールド（６）の周
縁部付近に互いに平行な一対の矩形パターンからなるチ
ェック用パターン（１３Ａ）を形成すると共にフィール
ド（８）の中央部付近にも互いに平行な一対の矩形パタ
ーンからなるチェック用パターン（１３Ｂ）を形成して
、フィールド（６）と（８）のオーバーラップ部分でこ
れらのチェック用パターン（１３Ａ）及び（１３Ｂ）が
交互に位置するようにしてもよい。描画されたこれらの
パターン（１３Ａ）及び（１３Ｂ）の位置精度をそれぞ
れ測定することにより、偏向収差に起因するフィールド
内の寸法のばらつきを判定することができる。

【００１３】また、図７に示すように、フィールド（８
）の中央部に環状のチェック用パターン（１４Ａ）を形
成すると共にこのフィールド（８）と完全にオーバーラ
ップするフィールド（９）に上記のパターン（１４Ａ）
の中央部に位置するように矩形のチェック用パターン（
１４Ｂ）を形成してもよい。そして、一連の露光の最初
にフィールド（８）を露光してチェック用パターン（１
４Ａ）を描画し、その後本パターン等の露光を行い、最
後にフィールド（９）を露光してチェック用パターン（
１４Ｂ）を描画する。このようにして描画されたパター
ン（１４Ａ）及び（１４Ｂ）の相対的な位置を、図３に
示したチェック用パターン（１２Ａ）及び（１２Ｂ）と
同様にして測定することにより、長時間露光におけるド
リフトすなわち位置ずれを判定することが可能となる。

【００１４】台形図形を描画するために矩形ショットの
多重ずらし露光を行う場合には、図８に示すように、互
いにオーバーラップする一対のフィールドの一方に三角
形あるいは台形状のチェック用パターン（１７Ａ）を形
成すると共に他方のフィールドに上記のパターン（１７
Ａ）の斜辺と接合するような斜辺を有する三角形あるい
は台形状のチェック用パターン（１７Ｂ）を形成すると
効果的である。チェック用パターン（１７Ａ）及び（１
７Ｂ）を描画すると、これらの組み合わせにより矩形の
パターンが形成され、この矩形パターンの縦方向及び横
方向の長さＬ１及びＬ２を測定することにより、描画し
ようとする台形図形の斜辺部分の位置精度と矩形ショッ
トの積み重ね精度とを判定することができる。

【００１５】なお、図１に示したフォトマスク（１）で
はチップ部（３）の外部の一箇所にモニタパターン領域
（２）を配置したが、複数箇所に同様のモニタパターン
領域（２）を配置してそれぞれ描画精度の判定を行うよ
うにすれば、より高精度のモニタを行うことができる。また、チップ部（３）の外部ではなくチップ部（３）内
にモニタパターン領域を設定してもよい。モニタパター
ン領域（２）に形成するチップ用パターンとしては、図
３〜図８に例示したパターン以外の形状のものを用いて
も同様の効果を奏することが可能である。さらに、上記
実施例ではフォトマスク（１）のパターン形状について
述べたが、フォトマスク（１）の代わりにウエハを用い
れば、同様にして本発明の精度モニタ方法をウエハ直接
描画に適用することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、露光領域内に精度モニタ用のモニタパターン領域を
配置し、このモニタパターン領域を互いにオーバーラッ
プするような複数のフィールドに分割し、これら複数の
フィールドのオーバーラップ部分にそれぞれチェック用
パターンを形成し、複数のフィールドを露光することに
より描画された複数のチェック用パターンの位置精度を
測定するので、容易に描画精度を検査することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る描画パターンの精度
モニタ方法で作成されるフォトマスクを示す平面図であ
る。

【図２】図１のフォトマスクに配置されるモニタパター
ン領域の拡大図である。

【図３】モニタパターン領域に形成されるチェック用パ
ターンの一例を示す平面図である。

【図４】チェック用パターンの他の例を示す平面図であ
る。

【図５】チェック用パターンの他の例を示す平面図であ
る。

【図６】チェック用パターンの他の例を示す平面図であ
る。

【図７】チェック用パターンの他の例を示す平面図であ
る。

【図８】チェック用パターンの他の例を示す平面図であ
る。

【図９】従来のフォトマスクを示す平面図である。

【図１０】図９の部分Ａの拡大図である。

【図１１】従来のチップ部の露光方法を示すための平面
図である。

【図１２】従来の台形図形パターンの露光方法を示すた
めの平面図である。

【符号の説明】

１　　　　　フォトマスク２　　　　　モニタパターン領域４　　　　　フィールド５　　　　　フィールド６　　　　　フィールド７　　　　　フィールド８　　　　　フィールド９　　　　　フィールド１０　　　　オーバーラップ部分１１Ａ　　　チェック用パターン１１Ｂ　　　チェック用パターン１２Ａ　　　チェック用パターン１２Ｂ　　　チェック用パターン１３Ａ　　　チェック用パターン１３Ｂ　　　チェック用パターン１４Ａ　　　チェック用パターン１４Ｂ　　　チェック用パターン１５Ａ　　　チェック用パターン１５Ｂ　　　チェック用パターン１６Ａ　　　チェック用パターン１６Ｂ　　　チェック用パターン１７Ａ　　　チェック用パターン１７Ｂ　　　チェック用パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　露光領域内に精度モニタ用のモニタパ
ターン領域を配置し、このモニタパターン領域を互いに
オーバーラップするような複数のフィールドに分割し、
前記複数のフィールドのオーバーラップ部分にそれぞれ
チェック用パターンを形成し、前記複数のフィールドを
露光することにより描画された複数の前記チェック用パ
ターンの位置精度を測定することを特徴とする描画パタ
ーンの精度モニタ方法。