JPH08233555A - レジストパターンの測定方法及びレジストパターンの測定装置 - Google Patents
レジストパターンの測定方法及びレジストパターンの測定装置Info
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- JPH08233555A JPH08233555A JP7244061A JP24406195A JPH08233555A JP H08233555 A JPH08233555 A JP H08233555A JP 7244061 A JP7244061 A JP 7244061A JP 24406195 A JP24406195 A JP 24406195A JP H08233555 A JPH08233555 A JP H08233555A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モニターウエハを使用することなく重ね合わ
せずれ量測定を行なうことができる位置ずれ量の測定方
法及び露光装置を提供する。 【達成手段】 マスクのマスターパターン内に形成され
た重ね合わせ測定パターンを半導体ウエハ上に選択的に
転写露光し、現像を行うことなく、レジスト膜の露光領
域における膜厚の変化で生じた重ね合わせ測定パターン
の基準位置を２光束干渉法で検出し、予めウエハに形成
されている重ね合わせ基準パターンの基準位置を白色光
による干渉像を介して検出し、両者の重ね合わせずれ量
を検出する。先行露光，現像工程を省略できるので、ス
ループットが向上するとともにベースライン安定性やマ
スクアライメント再現性による重ね合わせ精度を劣化さ
せる要因が可及的に解消され、重ね合わせ精度が向上す
る。
せずれ量測定を行なうことができる位置ずれ量の測定方
法及び露光装置を提供する。 【達成手段】 マスクのマスターパターン内に形成され
た重ね合わせ測定パターンを半導体ウエハ上に選択的に
転写露光し、現像を行うことなく、レジスト膜の露光領
域における膜厚の変化で生じた重ね合わせ測定パターン
の基準位置を２光束干渉法で検出し、予めウエハに形成
されている重ね合わせ基準パターンの基準位置を白色光
による干渉像を介して検出し、両者の重ね合わせずれ量
を検出する。先行露光，現像工程を省略できるので、ス
ループットが向上するとともにベースライン安定性やマ
スクアライメント再現性による重ね合わせ精度を劣化さ
せる要因が可及的に解消され、重ね合わせ精度が向上す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウエハ上に形成さ
れるレジストパターンの位置，寸法を測定する方法及び
レジストパターンの位置、寸法を測定するための装置に
関する。
れるレジストパターンの位置，寸法を測定する方法及び
レジストパターンの位置、寸法を測定するための装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、微細な回路パターンを転写する装
置として縮小投影露光装置が用いられているが、半導体
装置の高密度化にともない、縮小投影露光装置には高い
解像性と高い重ね合わせ精度とが要求されている。解像
性の向上に関しては、露光光の短波長化等の技術の進展
によりサブハーフミクロンのパターンが形成可能となっ
ている。一方、サブハーフミクロンのパターンを有する
半導体装置等を実現するためには０．１ミクロン以下の
高い重ね合わせ精度を実現する必要があるが、半導体ウ
エハの伸縮や露光装置のベースラインの変動により生ず
るオフセット等の誤差があるために、０．１μｍ以下の
重ね合わせ精度を達成することが困難となっている。
置として縮小投影露光装置が用いられているが、半導体
装置の高密度化にともない、縮小投影露光装置には高い
解像性と高い重ね合わせ精度とが要求されている。解像
性の向上に関しては、露光光の短波長化等の技術の進展
によりサブハーフミクロンのパターンが形成可能となっ
ている。一方、サブハーフミクロンのパターンを有する
半導体装置等を実現するためには０．１ミクロン以下の
高い重ね合わせ精度を実現する必要があるが、半導体ウ
エハの伸縮や露光装置のベースラインの変動により生ず
るオフセット等の誤差があるために、０．１μｍ以下の
重ね合わせ精度を達成することが困難となっている。
【０００３】そこで、従来より、高い重ね合わせ精度を
実現するために、モニターウエハを用いて先行露光，現
像を行なった後、重ね合わせずれ量を測定し、その後重
ね合わせずれ量を補正する方法が一般的に採用されてい
る。以下、図面を参照しながら、従来の重ね合わせずれ
量の補正方法の一例について説明する。
実現するために、モニターウエハを用いて先行露光，現
像を行なった後、重ね合わせずれ量を測定し、その後重
ね合わせずれ量を補正する方法が一般的に採用されてい
る。以下、図面を参照しながら、従来の重ね合わせずれ
量の補正方法の一例について説明する。
【０００４】図２０は、従来の半導体フォトリソグラフ
ィー工程における重ね合わせずれ量補正方法の手順を示
すフローチャートである。まず、ステップＳＲ１で、レ
ジストを半導体基板上に塗布すると、ステップＳＲ２
で、高い重ね合わせ精度を確保するため、１ロットのう
ちの１枚をモニターウエハとして重ね合わせ測定パター
ンを有するマスクを用いて露光し（先行露光）、現像し
た後、ステップＳＲ３で、重ね合わせずれ量を測定し、
重ね合わせ誤差要因の計算を行なう。ここで、重ね合わ
せ誤差要因には、図２１に示すようなものがあり、図２
０のステップＳＲ３で測定した結果から、オフセット、
ローテーション、スケーリング等の重ね合わせ誤差要因
を抽出する。その後、ステップＳＲ４で、重ね合わせ誤
差要因を補正して、残りの半導体ウエハを露光し（本番
露光）、現像した後、ステップＳＲ５で、再度重ね合わ
せ精度の測定を行なう。
ィー工程における重ね合わせずれ量補正方法の手順を示
すフローチャートである。まず、ステップＳＲ１で、レ
ジストを半導体基板上に塗布すると、ステップＳＲ２
で、高い重ね合わせ精度を確保するため、１ロットのう
ちの１枚をモニターウエハとして重ね合わせ測定パター
ンを有するマスクを用いて露光し（先行露光）、現像し
た後、ステップＳＲ３で、重ね合わせずれ量を測定し、
重ね合わせ誤差要因の計算を行なう。ここで、重ね合わ
せ誤差要因には、図２１に示すようなものがあり、図２
０のステップＳＲ３で測定した結果から、オフセット、
ローテーション、スケーリング等の重ね合わせ誤差要因
を抽出する。その後、ステップＳＲ４で、重ね合わせ誤
差要因を補正して、残りの半導体ウエハを露光し（本番
露光）、現像した後、ステップＳＲ５で、再度重ね合わ
せ精度の測定を行なう。
【０００５】一方、図２２は、従来の縮小投影露光装置
における重ね合わせずれ量の測定時における半導体ウエ
ハ及びマスクの状態を示す断面図である。まず、図２２
（ａ）に示すように、レジスト膜３３が形成された半導
体ウエハ１８の上方にマスク１４ａを設置し、上方から
光を照射する（露光）。ここで、上記マスク１４ａに
は、マスターパターンとなる位置合わせマーク２１ａ及
び重ね合わせ基準パターン３２ａが設けられており、上
記露光により、半導体ウエハ１８上のレジスト膜３３に
マスク１４ａの各パターンが転写されて、レジスト膜３
３上に位置合わせマーク２１ｂ及び重ね合わせ基準パタ
ーン３２ｂの潜像が形成される。そして、図２２（ｂ）
に示すように、レジスト膜３３の現像を行った後の半導
体ウエハ１８上には、位置合わせマーク２１ｂ及び重ね
合わせ基準パターン３２ｂが形成される。次に、図２２
（ｃ）に示すように、重ね合わせ基準パターン３２ｂが
形成された半導体ウエハ１８の上方に、マスターパター
ンとなる重ね合わせ測定パターン３１ａを有するマスク
１４ｂを設置し、位置合わせマーク２１ｂを利用してマ
スク１４ｂをマスク１４ａの位置に合わせ、露光，現像
を行なって、半導体ウエハ１８上に予め設けられた重ね
合わせ基準パターン３２ｂに隣接させて重ね合わせ測定
パターン３１ｂを形成する。なお、図２２（ａ），
（ｂ）の右半分と図２２（ｃ），（ｄ）の右半分とは、
互いに異なる断面位置における状態を示す。さらに、後
述する図９（ａ）〜（ｃ）に示す２光束干渉法を用い
て、重ね合わせ測定パターン３１ｂと重ね合わせ基準パ
ターン３２ｂとの位置ずれ量を測定することにより、縮
小投影露光装置の重ね合わせ精度を測定する。
における重ね合わせずれ量の測定時における半導体ウエ
ハ及びマスクの状態を示す断面図である。まず、図２２
（ａ）に示すように、レジスト膜３３が形成された半導
体ウエハ１８の上方にマスク１４ａを設置し、上方から
光を照射する（露光）。ここで、上記マスク１４ａに
は、マスターパターンとなる位置合わせマーク２１ａ及
び重ね合わせ基準パターン３２ａが設けられており、上
記露光により、半導体ウエハ１８上のレジスト膜３３に
マスク１４ａの各パターンが転写されて、レジスト膜３
３上に位置合わせマーク２１ｂ及び重ね合わせ基準パタ
ーン３２ｂの潜像が形成される。そして、図２２（ｂ）
に示すように、レジスト膜３３の現像を行った後の半導
体ウエハ１８上には、位置合わせマーク２１ｂ及び重ね
合わせ基準パターン３２ｂが形成される。次に、図２２
（ｃ）に示すように、重ね合わせ基準パターン３２ｂが
形成された半導体ウエハ１８の上方に、マスターパター
ンとなる重ね合わせ測定パターン３１ａを有するマスク
１４ｂを設置し、位置合わせマーク２１ｂを利用してマ
スク１４ｂをマスク１４ａの位置に合わせ、露光，現像
を行なって、半導体ウエハ１８上に予め設けられた重ね
合わせ基準パターン３２ｂに隣接させて重ね合わせ測定
パターン３１ｂを形成する。なお、図２２（ａ），
（ｂ）の右半分と図２２（ｃ），（ｄ）の右半分とは、
互いに異なる断面位置における状態を示す。さらに、後
述する図９（ａ）〜（ｃ）に示す２光束干渉法を用い
て、重ね合わせ測定パターン３１ｂと重ね合わせ基準パ
ターン３２ｂとの位置ずれ量を測定することにより、縮
小投影露光装置の重ね合わせ精度を測定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、以下のような問題があった。
ような構成では、以下のような問題があった。
【０００７】(1) １ロットのうち少なくとも１枚をモニ
ターウエハとして使用しなくてはならない。また、モニ
ターウエハの先行露光後に現像工程があるため、同一ロ
ットで先行・本番露光を同一装置で連続的に行う場合に
は、そのあいだ半導体露光装置を稼働させることができ
ないため、装置の稼働率が低下する。
ターウエハとして使用しなくてはならない。また、モニ
ターウエハの先行露光後に現像工程があるため、同一ロ
ットで先行・本番露光を同一装置で連続的に行う場合に
は、そのあいだ半導体露光装置を稼働させることができ
ないため、装置の稼働率が低下する。
【０００８】(2) 先行・本番露光間に他のロットを処理
する場合には、マスク交換を伴うため、マスクアライメ
ント再現性（ベースライン誤差）が重ね合わせ精度に悪
影響を及ぼす。
する場合には、マスク交換を伴うため、マスクアライメ
ント再現性（ベースライン誤差）が重ね合わせ精度に悪
影響を及ぼす。
【０００９】(3) 半導体ウエハに塗布するレジストとし
て化学増幅型レジストを用いると、位置合わせマーク及
び重ね合わせ基準パターンを形成するための第１回目の
露光，現像を行なった際、未露光部に現像液が触れるこ
とによりレジスト表面が難溶化される。そのため、図２
２（ｃ）に示す状態で、重ね合わせ測定パターン３１ａ
を有するマスクパターンを半導体ウエハ１８上の重ね合
わせ基準パターン３２ｂの膜に転写すべく露光しても、
現像後に半導体ウエハ１８の上に現像パターンが形成さ
れない。
て化学増幅型レジストを用いると、位置合わせマーク及
び重ね合わせ基準パターンを形成するための第１回目の
露光，現像を行なった際、未露光部に現像液が触れるこ
とによりレジスト表面が難溶化される。そのため、図２
２（ｃ）に示す状態で、重ね合わせ測定パターン３１ａ
を有するマスクパターンを半導体ウエハ１８上の重ね合
わせ基準パターン３２ｂの膜に転写すべく露光しても、
現像後に半導体ウエハ１８の上に現像パターンが形成さ
れない。
【００１０】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上述のような(1) 〜(3) の不具合を
解消しうる位置ずれ量の測定方法及び該方法の実施に直
接使用される露光装置を提供することにある。
あり、その目的は、上述のような(1) 〜(3) の不具合を
解消しうる位置ずれ量の測定方法及び該方法の実施に直
接使用される露光装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、請求項１〜１８に記載されるレジスト
パターンの測定方法と、請求項１９〜２５に記載される
レジストパターンの測定装置とを提案している。
に、本発明では、請求項１〜１８に記載されるレジスト
パターンの測定方法と、請求項１９〜２５に記載される
レジストパターンの測定装置とを提案している。
【００１２】本発明に係るレジストパターンの測定方法
は、請求項１に記載されるように、ウエハ上に形成され
たレジスト膜に化学変化を生ぜしめる機能を有する光，
放射線等の電磁波の線源を準備し、上記電磁波の透過領
域と電磁波の遮蔽領域とからなる所定のパターンを有す
るマスクを介して、上記レジスト膜に電磁波を照射し、
上記レジスト膜の露光を行なうステップと、上記露光後
レジスト膜の現像を行なうことなく少なくとも１分間の
間経過させて、上記レジスト膜の膜厚が変化した露光領
域と膜厚が変化しない未露光領域とを混在させてなるレ
ジストパターンを顕在化させるステップと、上記レジス
トパターンの露光領域表面と未露光領域表面とからの反
射光を検知することによりレジストパターンの形状を測
定するステップとを備えている。
は、請求項１に記載されるように、ウエハ上に形成され
たレジスト膜に化学変化を生ぜしめる機能を有する光，
放射線等の電磁波の線源を準備し、上記電磁波の透過領
域と電磁波の遮蔽領域とからなる所定のパターンを有す
るマスクを介して、上記レジスト膜に電磁波を照射し、
上記レジスト膜の露光を行なうステップと、上記露光後
レジスト膜の現像を行なうことなく少なくとも１分間の
間経過させて、上記レジスト膜の膜厚が変化した露光領
域と膜厚が変化しない未露光領域とを混在させてなるレ
ジストパターンを顕在化させるステップと、上記レジス
トパターンの露光領域表面と未露光領域表面とからの反
射光を検知することによりレジストパターンの形状を測
定するステップとを備えている。
【００１３】請求項１の方法により、露光後少なくとも
１分間待機すると、レジスト膜の露光領域の膜厚が変化
するので、露光領域と未露光領域との間に膜厚の違いに
よる段差が生じる。つまり、レジスト膜の露光領域の膜
厚が減小するものでは露光部が凹部となり、レジスト膜
の露光領域の膜厚が増大するものでは露光領域が凸部と
なる。したがって、このようなレジストパターンに光を
照射すると、露光領域表面から反射される光と未露光領
域表面から反射される光とによって例えば干渉像が形成
される。そして、この干渉像等を観察すれば、露光部の
現像を行なうことなく、レジストパターンの位置や段差
量の測定が可能となり、レジストパターンをマスクとし
て用いる場合の位置合わせや、適正露光量の測定などが
可能となる。
１分間待機すると、レジスト膜の露光領域の膜厚が変化
するので、露光領域と未露光領域との間に膜厚の違いに
よる段差が生じる。つまり、レジスト膜の露光領域の膜
厚が減小するものでは露光部が凹部となり、レジスト膜
の露光領域の膜厚が増大するものでは露光領域が凸部と
なる。したがって、このようなレジストパターンに光を
照射すると、露光領域表面から反射される光と未露光領
域表面から反射される光とによって例えば干渉像が形成
される。そして、この干渉像等を観察すれば、露光部の
現像を行なうことなく、レジストパターンの位置や段差
量の測定が可能となり、レジストパターンをマスクとし
て用いる場合の位置合わせや、適正露光量の測定などが
可能となる。
【００１４】請求項２に記載されるように、請求項１の
レジストパターンの測定方法において、上記レジストパ
ターンの形状を測定するステップは、上記レジスト膜の
露光後、上記露光領域表面と上記未露光領域表面との間
に０．０５μｍ以上の段差が生じる条件が満たされてか
ら行うことが好ましい。
レジストパターンの測定方法において、上記レジストパ
ターンの形状を測定するステップは、上記レジスト膜の
露光後、上記露光領域表面と上記未露光領域表面との間
に０．０５μｍ以上の段差が生じる条件が満たされてか
ら行うことが好ましい。
【００１５】請求項２の方法により、光の干渉像を利用
してレジストパターンの形状を検出するのに十分な段差
が得られるので、レジストパターンの露光領域の位置や
膜厚の変化量が確実に検出されることになる。
してレジストパターンの形状を検出するのに十分な段差
が得られるので、レジストパターンの露光領域の位置や
膜厚の変化量が確実に検出されることになる。
【００１６】請求項３に記載されるように、請求項１の
レジストパターンの測定方法において、上記レジストパ
ターンを顕在化させるステップでは、上記レジスト膜の
露光領域を選択的に加熱することができる。
レジストパターンの測定方法において、上記レジストパ
ターンを顕在化させるステップでは、上記レジスト膜の
露光領域を選択的に加熱することができる。
【００１７】請求項３の方法により、レジスト膜の加熱
によって、レジスト材料の化学変化が促進され、短時間
で大きな膜厚変化が生じることになる。したがって、ス
ループットが向上することになる。
によって、レジスト材料の化学変化が促進され、短時間
で大きな膜厚変化が生じることになる。したがって、ス
ループットが向上することになる。
【００１８】請求項４に記載されるように、請求項１の
レジストパターンの測定方法において、あらかじめ凹部
と凸部とを有する基準パターンが形成されたウエハを用
い、上記レジスト膜が形成された状態でレジスト膜を通
過して上記基準パターンの凹部表面と凸部表面とからの
反射光を検知して上記基準パターンの基準位置を検出す
るステップをさらに備え、上記レジストパターンの形状
を測定するステップでは、上記露光部表面と未露光部表
面とからの反射光からレジストパターンの基準位置を検
出することにより、上記基準パターンの基準位置に対す
る上記レジストパターンの基準位置の位置ずれ量を測定
することができる。
レジストパターンの測定方法において、あらかじめ凹部
と凸部とを有する基準パターンが形成されたウエハを用
い、上記レジスト膜が形成された状態でレジスト膜を通
過して上記基準パターンの凹部表面と凸部表面とからの
反射光を検知して上記基準パターンの基準位置を検出す
るステップをさらに備え、上記レジストパターンの形状
を測定するステップでは、上記露光部表面と未露光部表
面とからの反射光からレジストパターンの基準位置を検
出することにより、上記基準パターンの基準位置に対す
る上記レジストパターンの基準位置の位置ずれ量を測定
することができる。
【００１９】請求項４の方法により、露光部の現像を行
なうことなく、基準パターンの基準位置に対するレジス
トパターンの基準位置の位置ずれ量が測定される。した
がって、別途先行露光，現像を行なって位置ずれ量を測
定する工程の省略が可能となる。
なうことなく、基準パターンの基準位置に対するレジス
トパターンの基準位置の位置ずれ量が測定される。した
がって、別途先行露光，現像を行なって位置ずれ量を測
定する工程の省略が可能となる。
【００２０】請求項５に記載されるように、請求項１の
レジストパターンの測定方法において、上記基準パター
ンの基準位置を検出するステップでは広スペクトル光を
用い、上記レジストパターンの基準位置を測定するステ
ップでは、可干渉な２光束を用いることができる。
レジストパターンの測定方法において、上記基準パター
ンの基準位置を検出するステップでは広スペクトル光を
用い、上記レジストパターンの基準位置を測定するステ
ップでは、可干渉な２光束を用いることができる。
【００２１】請求項５の方法により、レジスト膜を通過
させて測定する必要のある基準パターンの基準位置を検
出する際、広スペクトル光の干渉像を観察して基準位置
が検出されるので、光スペクトル光がレジスト膜に照射
されたときにレジスト膜内部で多重反射干渉による定在
波が生じても、各波長成分によってその効果が打ち消さ
れる。したがって、基準パターンの凹部と凸部とからの
反射光によって明確な干渉像が形成され、基準パターン
の基準位置が正確に検知される。一方、現像を行ってい
ないレジスト膜に形成されるレジストパターンの露光領
域表面と未露光領域表面とからの反射光による干渉像は
可干渉な２光束によって形成されるので、段差の検知感
度が高く維持され、わずかな段差でも正確な位置の検出
が可能となる。したがって、基準パターンの基準位置に
対するレジストパターンの基準位置の位置ずれ量が正確
に検出されることになる。
させて測定する必要のある基準パターンの基準位置を検
出する際、広スペクトル光の干渉像を観察して基準位置
が検出されるので、光スペクトル光がレジスト膜に照射
されたときにレジスト膜内部で多重反射干渉による定在
波が生じても、各波長成分によってその効果が打ち消さ
れる。したがって、基準パターンの凹部と凸部とからの
反射光によって明確な干渉像が形成され、基準パターン
の基準位置が正確に検知される。一方、現像を行ってい
ないレジスト膜に形成されるレジストパターンの露光領
域表面と未露光領域表面とからの反射光による干渉像は
可干渉な２光束によって形成されるので、段差の検知感
度が高く維持され、わずかな段差でも正確な位置の検出
が可能となる。したがって、基準パターンの基準位置に
対するレジストパターンの基準位置の位置ずれ量が正確
に検出されることになる。
【００２２】請求項６に記載されるように、請求項１の
レジストパターンの測定方法において、上記レジスト膜
の露光を行うステップでは、位置合わせマーク及び基準
パターンを形成するためのマスターパターンを有するマ
スクを用いて露光を行い、上記位置合わせマークのマス
ターパターンが上記レジスト膜に転写されてなる位置合
わせマークを用いて上記ウエハの位置合わせを行うステ
ップと、レジストパターンのマスターパターンを上記レ
ジスト膜上に転写するよう連続して第２の露光を行うス
テップと、上記レジスト膜の現像を行った後、レジスト
パターンと上記ウエハ上の基準パターンとを用いて基準
パターンの基準位置に対するレジストパターンの基準位
置の位置ずれ量を測定するステップとをさらに設けるこ
とができる。
レジストパターンの測定方法において、上記レジスト膜
の露光を行うステップでは、位置合わせマーク及び基準
パターンを形成するためのマスターパターンを有するマ
スクを用いて露光を行い、上記位置合わせマークのマス
ターパターンが上記レジスト膜に転写されてなる位置合
わせマークを用いて上記ウエハの位置合わせを行うステ
ップと、レジストパターンのマスターパターンを上記レ
ジスト膜上に転写するよう連続して第２の露光を行うス
テップと、上記レジスト膜の現像を行った後、レジスト
パターンと上記ウエハ上の基準パターンとを用いて基準
パターンの基準位置に対するレジストパターンの基準位
置の位置ずれ量を測定するステップとをさらに設けるこ
とができる。
【００２３】請求項６の方法により、最初の露光でレジ
スト膜状に形成された段差からなる位置合わせマークを
用いてウエハの位置合わせが行なわれる。したがって、
その後、連続して露光を行なって重ね合わせ測定パター
ンをレジスト膜上に形成しても最初の露光で現像を行な
っていないので、レジスト膜が難溶化することがなく、
連続露光プロセスが容易に行なわれる。
スト膜状に形成された段差からなる位置合わせマークを
用いてウエハの位置合わせが行なわれる。したがって、
その後、連続して露光を行なって重ね合わせ測定パター
ンをレジスト膜上に形成しても最初の露光で現像を行な
っていないので、レジスト膜が難溶化することがなく、
連続露光プロセスが容易に行なわれる。
【００２４】請求項７に記載されるように、請求項４の
レジストパターンの測定方法において、上記マスクはウ
エハ上に形成すべき回路パターンと上記レジストパター
ン及び基準パターンを形成するためのマスターパターン
を有し、上記マスターパターンが遮光帯を介して回路パ
ターンと分離されているように構成することができる。
レジストパターンの測定方法において、上記マスクはウ
エハ上に形成すべき回路パターンと上記レジストパター
ン及び基準パターンを形成するためのマスターパターン
を有し、上記マスターパターンが遮光帯を介して回路パ
ターンと分離されているように構成することができる。
【００２５】請求項７の方法により、回路パターンを有
する同一マスクを用いて重ね合わせ測定パターンのみを
選択的に露光することが可能となる。
する同一マスクを用いて重ね合わせ測定パターンのみを
選択的に露光することが可能となる。
【００２６】請求項８に記載されるように、請求項１の
レジストパターンの測定方法において、上記レジストパ
ターンの形状を測定するステップでは、干渉顕微鏡を用
い、上記ウエハを高さ方向に走査したときの未露光領域
表面からの反射光と露光領域表面からの反射光との時系
列の干渉光強度の変化を検出し、各領域表面の高さ位置
の差を検出することにより各領域間の段差を検出し、あ
らかじめ求められた露光量と膜厚変化量との相関関係を
利用して、上記段差から上記レジスト膜の露光を行うス
テップにおける露光量の最適露光量からのずれを求める
ステップをさらに設けることができる。
レジストパターンの測定方法において、上記レジストパ
ターンの形状を測定するステップでは、干渉顕微鏡を用
い、上記ウエハを高さ方向に走査したときの未露光領域
表面からの反射光と露光領域表面からの反射光との時系
列の干渉光強度の変化を検出し、各領域表面の高さ位置
の差を検出することにより各領域間の段差を検出し、あ
らかじめ求められた露光量と膜厚変化量との相関関係を
利用して、上記段差から上記レジスト膜の露光を行うス
テップにおける露光量の最適露光量からのずれを求める
ステップをさらに設けることができる。
【００２７】請求項９に記載されるように、請求項８の
レジストパターンの測定方法において、上記レジストパ
ターンの形状を測定するステップでは、共焦点顕微鏡を
用い、上記ウエハを高さ方向に走査したときの未露光領
域表面からの反射光の強度と露光領域表面からの反射光
の強度の変化を検出し、各領域表面の高さ位置を検出す
ることにより各領域間表面間の段差を検出し、あらかじ
め求められた露光量と膜厚変化量との相間関係を利用し
て、上記段差から上記レジスト膜の露光を行うステップ
における露光量の最適露光量からのずれを求めるステッ
プをさらに備えている。
レジストパターンの測定方法において、上記レジストパ
ターンの形状を測定するステップでは、共焦点顕微鏡を
用い、上記ウエハを高さ方向に走査したときの未露光領
域表面からの反射光の強度と露光領域表面からの反射光
の強度の変化を検出し、各領域表面の高さ位置を検出す
ることにより各領域間表面間の段差を検出し、あらかじ
め求められた露光量と膜厚変化量との相間関係を利用し
て、上記段差から上記レジスト膜の露光を行うステップ
における露光量の最適露光量からのずれを求めるステッ
プをさらに備えている。
【００２８】請求項１０に記載されるように、請求項９
のレジストパターンの測定方法において、上記レジスト
パターンの形状を測定するステップでは、可干渉光を出
射する光源を有する共焦点顕微鏡を用いることができ
る。
のレジストパターンの測定方法において、上記レジスト
パターンの形状を測定するステップでは、可干渉光を出
射する光源を有する共焦点顕微鏡を用いることができ
る。
【００２９】請求項８，９又は１０の方法により、適正
な露光量の決定が可能となり、フォトリソグラフィー工
程における条件出しが容易かつ迅速に行われる。
な露光量の決定が可能となり、フォトリソグラフィー工
程における条件出しが容易かつ迅速に行われる。
【００３０】請求項１１に記載されるように、請求項１
のレジストパターンの測定方法において、上記レジスト
膜を構成する材料として、露光により脱離する保護基を
有する化学増幅型レジストを用いることができる。
のレジストパターンの測定方法において、上記レジスト
膜を構成する材料として、露光により脱離する保護基を
有する化学増幅型レジストを用いることができる。
【００３１】請求項１１の方法により、保護基を有する
化学増幅型のレジストは露光により保護基が外れること
で化学変化が生じるので、レジスト膜の膜厚が変化す
る。したがって、レジスト膜の露光領域表面と未露光領
域表面との境界に大きな段差が生じるので、干渉像から
得られる段差に関する信号量が大きくなり、レジストパ
ターンと基準パターンとの位置ずれ量などが確実に測定
されることになる。
化学増幅型のレジストは露光により保護基が外れること
で化学変化が生じるので、レジスト膜の膜厚が変化す
る。したがって、レジスト膜の露光領域表面と未露光領
域表面との境界に大きな段差が生じるので、干渉像から
得られる段差に関する信号量が大きくなり、レジストパ
ターンと基準パターンとの位置ずれ量などが確実に測定
されることになる。
【００３２】請求項１２に記載されるように、請求項１
１のレジストパターンの測定方法において、上記化学増
幅型レジストとして、露光されると保護基が脱離し体積
が減小する種類のものを用いることができる。
１のレジストパターンの測定方法において、上記化学増
幅型レジストとして、露光されると保護基が脱離し体積
が減小する種類のものを用いることができる。
【００３３】請求項１２の方法により、レジスト膜の露
光領域で膜厚が減小するので、露光領域が凹部となっ
て、未露光領域との間に大きな段差が生じる。
光領域で膜厚が減小するので、露光領域が凹部となっ
て、未露光領域との間に大きな段差が生じる。
【００３４】請求項１３に記載されるように、請求項１
２のレジストパターンの測定方法において、上記化学増
幅型レジストを、化学構造が下記化学式(1)
２のレジストパターンの測定方法において、上記化学増
幅型レジストを、化学構造が下記化学式(1)
【化３】 （ただし、Ｒ11は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ12は
下記式(2)
下記式(2)
【化４】 で表される基，−ＣＨ2 ＣＯＯＲ19基，tert- ブトキシ
カルボニル基，テトラヒドロキシピラニル基又はトリメ
チルシリル基のうちいずれか１つから選ばれるものであ
り、上記化学式(2) 中、Ｒ16，Ｒ17は各々独立して水素
原子又は炭素数１〜３の直鎖状又は分岐状のアルキル基
を表し、Ｒ18は炭素数１〜６の直鎖状，分岐状又は環状
のアルキル基あるいは炭素数１〜６の直鎖状，分岐状又
は環状のアルコキシ基を表し、Ｒ19は炭素数１〜６の直
鎖状，分岐状又は環状のアルキル基あるいは炭素数３〜
８の直鎖状，分岐状又は環状のアルコキシアルキル基を
表すものとする）で示される重合体と酸発生剤とから構
成することができる。
カルボニル基，テトラヒドロキシピラニル基又はトリメ
チルシリル基のうちいずれか１つから選ばれるものであ
り、上記化学式(2) 中、Ｒ16，Ｒ17は各々独立して水素
原子又は炭素数１〜３の直鎖状又は分岐状のアルキル基
を表し、Ｒ18は炭素数１〜６の直鎖状，分岐状又は環状
のアルキル基あるいは炭素数１〜６の直鎖状，分岐状又
は環状のアルコキシ基を表し、Ｒ19は炭素数１〜６の直
鎖状，分岐状又は環状のアルキル基あるいは炭素数３〜
８の直鎖状，分岐状又は環状のアルコキシアルキル基を
表すものとする）で示される重合体と酸発生剤とから構
成することができる。
【００３５】請求項１４に記載されるように、請求項１
３のレジストパターンの測定方法において、上記酸発生
剤の添加量は、上記重合剤の添加量に対して５重量％以
上とすることが好ましい。
３のレジストパターンの測定方法において、上記酸発生
剤の添加量は、上記重合剤の添加量に対して５重量％以
上とすることが好ましい。
【００３６】請求項１３又は１４の方法により、化学式
(1) ，(2) で表されるレジストにおいては、保護基が酸
により極めて容易に脱離するために、露光領域でＣＯ2
ガスが発生する。したがって、レジスト膜の露光領域で
大きな膜厚の減小が生じ、レジストパターンの識別が容
易に行なわれる。
(1) ，(2) で表されるレジストにおいては、保護基が酸
により極めて容易に脱離するために、露光領域でＣＯ2
ガスが発生する。したがって、レジスト膜の露光領域で
大きな膜厚の減小が生じ、レジストパターンの識別が容
易に行なわれる。
【００３７】請求項１５に記載されるように、請求項１
のレジストパターンの測定方法において、上記レジスト
膜を露光する工程では、シリル化剤で処理することによ
り、レジスト中の水酸基をシリル化することができる。
のレジストパターンの測定方法において、上記レジスト
膜を露光する工程では、シリル化剤で処理することによ
り、レジスト中の水酸基をシリル化することができる。
【００３８】請求項１５の方法により、レジストの現像
を行うことなくレジストパターンの形状を測定すること
が容易となり、従来のように露光後ドライ現像する必要
がないためスループットが向上するという利点がある。
を行うことなくレジストパターンの形状を測定すること
が容易となり、従来のように露光後ドライ現像する必要
がないためスループットが向上するという利点がある。
【００３９】請求項１６に記載されるように、請求項１
２のレジストパターンの測定方法において、上記レジス
ト膜の露光を行うステップでは、露光量をレジストパタ
ーンの仕上がり寸法のレチクル寸法（設計値）に対する
比が１：１になる露光量（最適露光量）の１．５倍とす
ることが好ましい。
２のレジストパターンの測定方法において、上記レジス
ト膜の露光を行うステップでは、露光量をレジストパタ
ーンの仕上がり寸法のレチクル寸法（設計値）に対する
比が１：１になる露光量（最適露光量）の１．５倍とす
ることが好ましい。
【００４０】請求項１６の方法により、露光後短時間で
露光領域表面と未露光領域表面との間に確実に大きな段
差が生じるため、スループットの低下が少ない。
露光領域表面と未露光領域表面との間に確実に大きな段
差が生じるため、スループットの低下が少ない。
【００４１】請求項１７に記載されるように、請求項１
のレジストパターンの測定方法において、上記レジスト
膜を構成するレジスト材料を、露光されると体積が増大
する種類のものとすることができる。
のレジストパターンの測定方法において、上記レジスト
膜を構成するレジスト材料を、露光されると体積が増大
する種類のものとすることができる。
【００４２】請求項１８に記載されるように、請求項１
７のレジストパターンの測定方法において、上記レジス
ト膜を構成するレジスト材料を、光酸発生基を含み紫外
線照射後にアルコキシシラン蒸気に曝すＣＶＤ処理によ
り、レジスト膜の露光部の表面近傍で選択的にポリシロ
キ酸が生成するレジストとすることができる。
７のレジストパターンの測定方法において、上記レジス
ト膜を構成するレジスト材料を、光酸発生基を含み紫外
線照射後にアルコキシシラン蒸気に曝すＣＶＤ処理によ
り、レジスト膜の露光部の表面近傍で選択的にポリシロ
キ酸が生成するレジストとすることができる。
【００４３】請求項１７又は１８の方法により、レジス
ト膜の露光領域の膜厚が増大し、露光領域が凸部となっ
て両者間に段差が生じるので、光学的なレジストパター
ンの検知が可能となる。
ト膜の露光領域の膜厚が増大し、露光領域が凸部となっ
て両者間に段差が生じるので、光学的なレジストパター
ンの検知が可能となる。
【００４４】本発明に係る第１のレジストパターンの測
定装置は、請求項１９に記載されるように、基準パター
ンを有するウエハ上に形成されたレジスト膜に所定パタ
ーンを有するマスクを介して露光を行って、露光により
膜厚が変化した露光領域表面と膜厚が変化しない未露光
領域表面との間の段差を検知して、上記基準パターンの
基準位置に対する上記レジストパターンの基準位置の位
置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置に
おいて、上記レジストパターンに光を入射させ、レジス
トパターンの露光領域表面と未露光領域表面とからの反
射光を検出して上記レジストパターンの基準位置を検出
する第１位置検出手段と、上記レジスト膜を通過させて
上記基準パターンに光を入射させ、基準パターンの凹部
表面と凸部表面からの反射光を検出して上記基準パター
ンの基準位置を検出する第２位置検出手段とを個別に備
えている。
定装置は、請求項１９に記載されるように、基準パター
ンを有するウエハ上に形成されたレジスト膜に所定パタ
ーンを有するマスクを介して露光を行って、露光により
膜厚が変化した露光領域表面と膜厚が変化しない未露光
領域表面との間の段差を検知して、上記基準パターンの
基準位置に対する上記レジストパターンの基準位置の位
置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置に
おいて、上記レジストパターンに光を入射させ、レジス
トパターンの露光領域表面と未露光領域表面とからの反
射光を検出して上記レジストパターンの基準位置を検出
する第１位置検出手段と、上記レジスト膜を通過させて
上記基準パターンに光を入射させ、基準パターンの凹部
表面と凸部表面からの反射光を検出して上記基準パター
ンの基準位置を検出する第２位置検出手段とを個別に備
えている。
【００４５】請求項１９の構成により、基準パターンと
レジストパターンとの光に対する反射特性等の相違に応
じて適切に位置を検出しうる測定装置が得られる。例え
ばウエハ上の基準パターンの凹部と凸部は段差の大きい
格子等で形成できるので、基準パターンからの反射光の
干渉像から段差に関する大きな信号量が得られる。反
面、入射時と反射時とで２回レジスト膜を通過した光を
介して干渉像の検知を行う必要があるので、レジスト膜
表面からの反射光の影響を受け易い。一方、レジストパ
ターンの検出にはレジスト膜表面から反射される光のみ
を検出すれば済む反面、レジスト膜表面の露光により生
じる膜厚変化は小さいので、段差に関する信号量は小さ
く、極めて感度の高い検知が必要となる。したがって、
両者の位置を個別の位置検出手段によって検出すること
で、感度を変えることなどが可能となり、正確な基準位
置の検出が可能となる。
レジストパターンとの光に対する反射特性等の相違に応
じて適切に位置を検出しうる測定装置が得られる。例え
ばウエハ上の基準パターンの凹部と凸部は段差の大きい
格子等で形成できるので、基準パターンからの反射光の
干渉像から段差に関する大きな信号量が得られる。反
面、入射時と反射時とで２回レジスト膜を通過した光を
介して干渉像の検知を行う必要があるので、レジスト膜
表面からの反射光の影響を受け易い。一方、レジストパ
ターンの検出にはレジスト膜表面から反射される光のみ
を検出すれば済む反面、レジスト膜表面の露光により生
じる膜厚変化は小さいので、段差に関する信号量は小さ
く、極めて感度の高い検知が必要となる。したがって、
両者の位置を個別の位置検出手段によって検出すること
で、感度を変えることなどが可能となり、正確な基準位
置の検出が可能となる。
【００４６】請求項２０に記載されるように、請求項１
９のレジストパターンの測定装置において、上記第１位
置検出手段には、可干渉な２光束を出射する第１光源を
設け、上記第２位置検出手段には、広スペクトル光を出
射する第２光源を設けることができる。
９のレジストパターンの測定装置において、上記第１位
置検出手段には、可干渉な２光束を出射する第１光源を
設け、上記第２位置検出手段には、広スペクトル光を出
射する第２光源を設けることができる。
【００４７】請求項２０の構成により、段差の小さいレ
ジストパターンの基準位置は、第１位置検出手段によ
り、可干渉な２光束を利用して高い感度の測定が行われ
る。一方、段差の大きい基準パターンの基準位置は、第
２位置検出手段により、広スペクトル光を利用して検知
されるので、基準パターンの凹部と凸部の上方で形状が
乱れやすいレジスト膜からの多重反射干渉光の影響によ
る基準位置の誤検知が防止されることになる。
ジストパターンの基準位置は、第１位置検出手段によ
り、可干渉な２光束を利用して高い感度の測定が行われ
る。一方、段差の大きい基準パターンの基準位置は、第
２位置検出手段により、広スペクトル光を利用して検知
されるので、基準パターンの凹部と凸部の上方で形状が
乱れやすいレジスト膜からの多重反射干渉光の影響によ
る基準位置の誤検知が防止されることになる。
【００４８】請求項２１に記載されるように、請求項１
９のレジストパターンの測定装置において、上記第１，
第２位置検出手段に、共通の光学系を設けることができ
る。
９のレジストパターンの測定装置において、上記第１，
第２位置検出手段に、共通の光学系を設けることができ
る。
【００４９】請求項２２に記載されるように、請求項２
０記載のレジストパターンの測定装置において、上記第
１，第２位置検出手段を、上記第１，第２光源から入射
される光をそれぞれ上記ウエハ側に送る一方、上記ウエ
ハ側から反射される光を上記各光源側とは異なる方向に
送るビームスプリッタと、上記ビームスプリッタから入
射される光を上記ウエハ上に集光する第１のレンズと、
上記ビームスプリッタから送られる反射光を上記各光検
出手段に集光する第２のレンズとにより構成することが
できる。
０記載のレジストパターンの測定装置において、上記第
１，第２位置検出手段を、上記第１，第２光源から入射
される光をそれぞれ上記ウエハ側に送る一方、上記ウエ
ハ側から反射される光を上記各光源側とは異なる方向に
送るビームスプリッタと、上記ビームスプリッタから入
射される光を上記ウエハ上に集光する第１のレンズと、
上記ビームスプリッタから送られる反射光を上記各光検
出手段に集光する第２のレンズとにより構成することが
できる。
【００５０】請求項２１又は２２の構成により、測定装
置の構成が簡素化され、測定装置を小型化できるととも
に、製造コストも低減されることになる。
置の構成が簡素化され、測定装置を小型化できるととも
に、製造コストも低減されることになる。
【００５１】本発明に係る第２のレジストパターンの測
定装置は、請求項２３に記載されるように、基準パター
ンを有するウエハ上に形成されたレジスト膜に所定パタ
ーンを有するマスクを介して露光を行って、露光により
膜厚が変化した露光領域表面と膜厚が変化しない未露光
領域表面との間の段差を検知して、上記基準パターンの
基準位置に対する上記レジストパターンの基準位置の位
置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置に
おいて、互いに共通の光軸上に配置され、可干渉な２光
束を出射する第１光源及び広スペクトル光を出射する第
２光源と、上記各光源と上記ウエハとの間で上記光軸に
対して直交する面内に配置され、半径方向に延びる多数
のスリットを有する回転ディスクと、上記回転ディスク
のスリットを通過した後上記レジストパターンから反射
される可干渉な２光束により生成される干渉像を検出す
る第１光検出手段と、上記回転ディスクのスリットを通
過した後上記基準パターンから反射される広スペクトル
光により生成されるモアレ像を検出する第２光検出手段
とを備え、上記第１光検出手段で検出される上記２光束
の干渉像と上記第２光検出手段で検出される広スペクト
ル光の干渉像との位相差から上記基準パターンの基準位
置に対する上記レジストパターンの基準位置の位置ずれ
量が検出可能に構成されている。
定装置は、請求項２３に記載されるように、基準パター
ンを有するウエハ上に形成されたレジスト膜に所定パタ
ーンを有するマスクを介して露光を行って、露光により
膜厚が変化した露光領域表面と膜厚が変化しない未露光
領域表面との間の段差を検知して、上記基準パターンの
基準位置に対する上記レジストパターンの基準位置の位
置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置に
おいて、互いに共通の光軸上に配置され、可干渉な２光
束を出射する第１光源及び広スペクトル光を出射する第
２光源と、上記各光源と上記ウエハとの間で上記光軸に
対して直交する面内に配置され、半径方向に延びる多数
のスリットを有する回転ディスクと、上記回転ディスク
のスリットを通過した後上記レジストパターンから反射
される可干渉な２光束により生成される干渉像を検出す
る第１光検出手段と、上記回転ディスクのスリットを通
過した後上記基準パターンから反射される広スペクトル
光により生成されるモアレ像を検出する第２光検出手段
とを備え、上記第１光検出手段で検出される上記２光束
の干渉像と上記第２光検出手段で検出される広スペクト
ル光の干渉像との位相差から上記基準パターンの基準位
置に対する上記レジストパターンの基準位置の位置ずれ
量が検出可能に構成されている。
【００５２】請求項２３の構成により、２種類の光によ
る干渉像の位相差から両パターンの基準位置間の位置ず
れが検出されるので、各パターンから反射される光の強
度が小さいときにも、高い位置検出精度が得られること
になる。
る干渉像の位相差から両パターンの基準位置間の位置ず
れが検出されるので、各パターンから反射される光の強
度が小さいときにも、高い位置検出精度が得られること
になる。
【００５３】本発明に係る第３のレジストパターンの測
定装置は、請求項２４に記載されるように、基準パター
ンを有するウエハ上に形成されたレジスト膜に所定パタ
ーンを有するマスクを介して露光を行って、露光により
膜厚が変化した露光領域表面と膜厚が変化しない未露光
領域表面との間の段差を検知して、上記基準パターンの
基準位置に対する上記レジストパターンの基準位置の位
置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置に
おいて、広スペクトル光を出射する光源と、上記光源か
ら出射される光を上記レジストパターン及び基準パター
ンに送るとともに、上記各パターンから反射される光を
上記光源側とは異なる方向に送るように構成された光学
系と、上記光学系を介して得られる上記レジストパター
ン及び基準パターンからの反射光による再生像を検出す
る光検出手段と、上記光学系内に配置され、上記レジス
トパターンから反射される光のうち高次の回折光のみを
上記光検出手段の側に通過させる一方、上記基準パター
ンから反射される光のうち低次の回折光のみを上記光検
出手段の側に通過させるよう切換える通過特性切換手段
とを備えている。
定装置は、請求項２４に記載されるように、基準パター
ンを有するウエハ上に形成されたレジスト膜に所定パタ
ーンを有するマスクを介して露光を行って、露光により
膜厚が変化した露光領域表面と膜厚が変化しない未露光
領域表面との間の段差を検知して、上記基準パターンの
基準位置に対する上記レジストパターンの基準位置の位
置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置に
おいて、広スペクトル光を出射する光源と、上記光源か
ら出射される光を上記レジストパターン及び基準パター
ンに送るとともに、上記各パターンから反射される光を
上記光源側とは異なる方向に送るように構成された光学
系と、上記光学系を介して得られる上記レジストパター
ン及び基準パターンからの反射光による再生像を検出す
る光検出手段と、上記光学系内に配置され、上記レジス
トパターンから反射される光のうち高次の回折光のみを
上記光検出手段の側に通過させる一方、上記基準パター
ンから反射される光のうち低次の回折光のみを上記光検
出手段の側に通過させるよう切換える通過特性切換手段
とを備えている。
【００５４】請求項２４の構成により、段差に関する大
きな信号量を有する基準パターンの基準位置は０次の回
折光を介して感度を鈍くした状態で安定して検出され、
段差に関する小さな信号量を有するレジストパターンの
基準位置は高次の回折光を介して高感度で検出される。
したがって、簡素な構成で各パターンの正確な基準位置
を検出しうる露光装置が構成されることになる。
きな信号量を有する基準パターンの基準位置は０次の回
折光を介して感度を鈍くした状態で安定して検出され、
段差に関する小さな信号量を有するレジストパターンの
基準位置は高次の回折光を介して高感度で検出される。
したがって、簡素な構成で各パターンの正確な基準位置
を検出しうる露光装置が構成されることになる。
【００５５】本発明に係る第４のレジストパターンの測
定装置は、請求項２５に記載されるように、基準パター
ンを有するウエハ上に形成されたレジスト膜に所定パタ
ーンを有するマスクを介して露光を行って、露光により
膜厚が変化した露光領域表面と膜厚が変化しない未露光
領域表面との間の段差を検知して、上記基準パターンの
基準位置に対する上記レジストパターンの基準位置の位
置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置に
おいて、広スペクトル光を出射する光源と、上記光源か
ら出射された光を反射してウエハ側に送るとともにウエ
ハ側から反射された光を上記光源側とは異なる方向に送
る第１ビームスプリッタと、該第１ビームスプリッタと
ウエハとの間に配置された対物レンズと、該対物レンズ
に入射される光の一部を反射させる第２ビームスプリッ
タと、該第２ビームスプリッタで反射された光を反射す
る参照ミラーと、上記参照ミラーからの反射光と上記レ
ジストパターンの露光領域表面及び未露光領域表面から
の反射光との干渉像並びに及び上記上記参照ミラーから
の反射光と上記基準パターンの凹部表面及び凸部表面か
らの反射光との干渉像を検出する光検出手段と、上記ウ
エハを高さ方向に移動させるための走査手段とを備え、
上記走査手段により上記ウエハを高さ方向に走査させな
がら、上記光検出手段で検出される光の干渉像における
時系列の干渉光強度を検出し、干渉光強度の最大位置か
ら上記各パターンの基準位置を検出するように構成され
ている。
定装置は、請求項２５に記載されるように、基準パター
ンを有するウエハ上に形成されたレジスト膜に所定パタ
ーンを有するマスクを介して露光を行って、露光により
膜厚が変化した露光領域表面と膜厚が変化しない未露光
領域表面との間の段差を検知して、上記基準パターンの
基準位置に対する上記レジストパターンの基準位置の位
置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置に
おいて、広スペクトル光を出射する光源と、上記光源か
ら出射された光を反射してウエハ側に送るとともにウエ
ハ側から反射された光を上記光源側とは異なる方向に送
る第１ビームスプリッタと、該第１ビームスプリッタと
ウエハとの間に配置された対物レンズと、該対物レンズ
に入射される光の一部を反射させる第２ビームスプリッ
タと、該第２ビームスプリッタで反射された光を反射す
る参照ミラーと、上記参照ミラーからの反射光と上記レ
ジストパターンの露光領域表面及び未露光領域表面から
の反射光との干渉像並びに及び上記上記参照ミラーから
の反射光と上記基準パターンの凹部表面及び凸部表面か
らの反射光との干渉像を検出する光検出手段と、上記ウ
エハを高さ方向に移動させるための走査手段とを備え、
上記走査手段により上記ウエハを高さ方向に走査させな
がら、上記光検出手段で検出される光の干渉像における
時系列の干渉光強度を検出し、干渉光強度の最大位置か
ら上記各パターンの基準位置を検出するように構成され
ている。
【００５６】請求項２５の構成により、広スペクトル光
を使用してレジストパターンからの反射光の影響による
基準パターンの基準位置の測定誤差を防止しながら、レ
ジストパターンの基準位置の検出には、レジストパター
ンからの反射光と参照ミラーからの反射光との干渉を利
用した高い感度が得られる。したがって、簡素な構成に
より高い精度で位置ずれ量の検出を行うことが可能とな
る。
を使用してレジストパターンからの反射光の影響による
基準パターンの基準位置の測定誤差を防止しながら、レ
ジストパターンの基準位置の検出には、レジストパター
ンからの反射光と参照ミラーからの反射光との干渉を利
用した高い感度が得られる。したがって、簡素な構成に
より高い精度で位置ずれ量の検出を行うことが可能とな
る。
【００５７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００５８】（第１実施形態）まず、第１実施形態につ
いて、図１〜図９を参照しながら説明する。
いて、図１〜図９を参照しながら説明する。
【００５９】図１は、第１実施形態における重ね合わせ
ずれ量の測定手順を示すフローチャートであり、図２
は、第１実施形態における重ね合わせずれ量の測定手順
を示す工程を示す図である。図３は、第１実施形態に係
る重ね合わせずれ量の測定方法の実施に直接使用する露
光装置の構成を模式的に示す側面図である。図４
（ａ），（ｂ）は、それぞれマスクのマスターパターン
内及び半導体ウエハ上の重ね合わせ基準パターン及び重
ね合わせ測定パターンの配置を示す平面図である。図５
は、レジスト膜の膜減り状態を示す断面図，図６は、露
光後の経過時間に対するレジスト膜の膜減り量の変化デ
ータを示す特性図である。図７は、レジスト膜の膜減り
量の露光光強度に対する依存性を示す特性図である。図
８は、重ね合わせずれ量の補正前後の位置ずれ量の分布
を示す平面図である。図９（ａ）〜（ｃ）は、２光束の
干渉法による位置ずれ量の測定原理を示す図である。
ずれ量の測定手順を示すフローチャートであり、図２
は、第１実施形態における重ね合わせずれ量の測定手順
を示す工程を示す図である。図３は、第１実施形態に係
る重ね合わせずれ量の測定方法の実施に直接使用する露
光装置の構成を模式的に示す側面図である。図４
（ａ），（ｂ）は、それぞれマスクのマスターパターン
内及び半導体ウエハ上の重ね合わせ基準パターン及び重
ね合わせ測定パターンの配置を示す平面図である。図５
は、レジスト膜の膜減り状態を示す断面図，図６は、露
光後の経過時間に対するレジスト膜の膜減り量の変化デ
ータを示す特性図である。図７は、レジスト膜の膜減り
量の露光光強度に対する依存性を示す特性図である。図
８は、重ね合わせずれ量の補正前後の位置ずれ量の分布
を示す平面図である。図９（ａ）〜（ｃ）は、２光束の
干渉法による位置ずれ量の測定原理を示す図である。
【００６０】図３に示すように、露光用光源１２の前方
には、照明光学系１３、反射鏡Ｍ、マスクブラインド２
８及びマスク１４が配置されている。測定用光源１１の
前方には、位置合わせの基準となる位置合わせ格子２
４，第１レンズ系１５，空間フィルタ１６，第２レンズ
系１７，光検出器２３及び反射鏡Ｍからなる位置合わせ
光学系２９が配設されている。位置合わせ光学系２９
は、重ね合わせずれ量を計測するための位置ずれ量検出
光学系の機能をも備えている。上記２つの光学系１３，
２９の前方に縮小光学系１９が配設されており、縮小光
学系１９の下方には、半導体ウエハ１８を設置するため
のウエハステージ２６が設置されている。このウエハス
テージ２６の位置は、レーザ測長器２５で検出するよう
に構成されている。また、ウエハステージ２６の上に
は、ステージ固定用ターゲット２７が設けられている。
には、照明光学系１３、反射鏡Ｍ、マスクブラインド２
８及びマスク１４が配置されている。測定用光源１１の
前方には、位置合わせの基準となる位置合わせ格子２
４，第１レンズ系１５，空間フィルタ１６，第２レンズ
系１７，光検出器２３及び反射鏡Ｍからなる位置合わせ
光学系２９が配設されている。位置合わせ光学系２９
は、重ね合わせずれ量を計測するための位置ずれ量検出
光学系の機能をも備えている。上記２つの光学系１３，
２９の前方に縮小光学系１９が配設されており、縮小光
学系１９の下方には、半導体ウエハ１８を設置するため
のウエハステージ２６が設置されている。このウエハス
テージ２６の位置は、レーザ測長器２５で検出するよう
に構成されている。また、ウエハステージ２６の上に
は、ステージ固定用ターゲット２７が設けられている。
【００６１】そして、縮小光学系１９の下方には、半導
体ウエハ１８を設置するためのウエハステージ２６が設
置されている。このウエハステージ２６の位置は、レー
ザ測長器２５で検出するように構成されている。また、
ウエハステージ２６の上には、ステージ固定用ターゲッ
ト２７が設けられている。
体ウエハ１８を設置するためのウエハステージ２６が設
置されている。このウエハステージ２６の位置は、レー
ザ測長器２５で検出するように構成されている。また、
ウエハステージ２６の上には、ステージ固定用ターゲッ
ト２７が設けられている。
【００６２】図４（ａ）に示すように、マスク１４内の
マスターパターンとなる重ね合わせ基準パターン３２ａ
および重ね合わせ測定パターン３１ａは、回路パターン
部５０とは遮光帯により分離された重ね合わせ測定パタ
ーン部５１に形成されている。そして、この回路パター
ン部５０のみ又は重ね合わせ測定パターン部５１のみを
選択的に露光するため、上記マスクブラインド２８が使
用される。なお、位置合わせマークは、上記回路パター
ン部５０の内部あるいは周辺のスクライブライン部５３
内に形成されている。また、図４（ｂ）に示すように、
半導体ウエハ１８内では、重ね合わせ測定パターン部５
１の像が少なくとも２チップ以上の箇所に露光転写され
ている。また半導体装置のチップ取れ数を最大限にする
ためには、重ね合わせ基準パターンおよび重ね合わせ測
定パターンをスクライブライン部５３上に配置すること
も可能である。
マスターパターンとなる重ね合わせ基準パターン３２ａ
および重ね合わせ測定パターン３１ａは、回路パターン
部５０とは遮光帯により分離された重ね合わせ測定パタ
ーン部５１に形成されている。そして、この回路パター
ン部５０のみ又は重ね合わせ測定パターン部５１のみを
選択的に露光するため、上記マスクブラインド２８が使
用される。なお、位置合わせマークは、上記回路パター
ン部５０の内部あるいは周辺のスクライブライン部５３
内に形成されている。また、図４（ｂ）に示すように、
半導体ウエハ１８内では、重ね合わせ測定パターン部５
１の像が少なくとも２チップ以上の箇所に露光転写され
ている。また半導体装置のチップ取れ数を最大限にする
ためには、重ね合わせ基準パターンおよび重ね合わせ測
定パターンをスクライブライン部５３上に配置すること
も可能である。
【００６３】次に、図１のフロ―チャ―ト及び図２の工
程図に沿って、かつ図３〜図９を参考として、重ね合わ
せずれ量の測定及び補正手順について説明する。
程図に沿って、かつ図３〜図９を参考として、重ね合わ
せずれ量の測定及び補正手順について説明する。
【００６４】まず、ステップＳＴ１で、半導体ウエハ１
８上にレジストを塗布し、レジスト膜３３を形成した
後、半導体ウエハ１８を露光装置のウエハステージ２６
上にロードする。この半導体ウエハ１８には、レジスト
膜３３を形成する前に位置合わせマーク２１ｂ及び重ね
合わせ基準パターン３２ｂが予め形成されている。そし
て、位置合わせ光学系２９を用いて、位置合わせマーク
２１ｂと位置合わせ格子２４との位置ずれ量を測定し、
レーザ測長器２５により、両者の位置ずれ量に応じて半
導体ウエハ１８を露光位置まで移動する。
８上にレジストを塗布し、レジスト膜３３を形成した
後、半導体ウエハ１８を露光装置のウエハステージ２６
上にロードする。この半導体ウエハ１８には、レジスト
膜３３を形成する前に位置合わせマーク２１ｂ及び重ね
合わせ基準パターン３２ｂが予め形成されている。そし
て、位置合わせ光学系２９を用いて、位置合わせマーク
２１ｂと位置合わせ格子２４との位置ずれ量を測定し、
レーザ測長器２５により、両者の位置ずれ量に応じて半
導体ウエハ１８を露光位置まで移動する。
【００６５】次に、ステップＳＴ２で、図２（ａ）に示
すように、照明光学系１３からの露光光をマスク１４を
介してウエハ１８上のレジスト膜３３に照射する。この
とき、図２（ａ）には図示しないが、図３に示すマスク
ブラインド２８を用いて、マスク１４上の重ね合わせ測
定パターン部５１のみを半導体ウエハ１８上に露光す
る。したがって、マスク１４のマスターパターン内に形
成された所定の位置に設置された重ね合わせ測定パター
ン３１ａが半導体ウエハ１４上のレジスト膜３３に選択
的に転写露光される。この時、図２（ｂ）に示すよう
に、露光された部分の膜厚の変化が生じ、この膜厚の変
化によってレジスト膜３３に重ね合わせ測定パターン３
１ｂが形成される。図５は、レジスト膜上への露光によ
るレジスト膜厚の変化状態を示し、本実施形態の場合
は、露光による膜減りが生じる変化状態を示す。図５に
示すように、露光領域におけるレジスト膜厚が減小し、
露光領域が凹部となる。
すように、照明光学系１３からの露光光をマスク１４を
介してウエハ１８上のレジスト膜３３に照射する。この
とき、図２（ａ）には図示しないが、図３に示すマスク
ブラインド２８を用いて、マスク１４上の重ね合わせ測
定パターン部５１のみを半導体ウエハ１８上に露光す
る。したがって、マスク１４のマスターパターン内に形
成された所定の位置に設置された重ね合わせ測定パター
ン３１ａが半導体ウエハ１４上のレジスト膜３３に選択
的に転写露光される。この時、図２（ｂ）に示すよう
に、露光された部分の膜厚の変化が生じ、この膜厚の変
化によってレジスト膜３３に重ね合わせ測定パターン３
１ｂが形成される。図５は、レジスト膜上への露光によ
るレジスト膜厚の変化状態を示し、本実施形態の場合
は、露光による膜減りが生じる変化状態を示す。図５に
示すように、露光領域におけるレジスト膜厚が減小し、
露光領域が凹部となる。
【００６６】なお、図２（ｃ）に示すように、重ね合わ
せ基準パターン３２ｂと重ね合わせ測定パターン３１ｂ
とは、平面上で相隣接した位置に形成されている。便宜
上、図２（ｂ）では重ね合わせ基準パターン３２ｂと重
ね合わせ測定パターン３１ｂとが同じ断面内に形成され
ているように描かれているが、図２（ｂ）に示す両者の
形状は異なる断面位置におけるものである。
せ基準パターン３２ｂと重ね合わせ測定パターン３１ｂ
とは、平面上で相隣接した位置に形成されている。便宜
上、図２（ｂ）では重ね合わせ基準パターン３２ｂと重
ね合わせ測定パターン３１ｂとが同じ断面内に形成され
ているように描かれているが、図２（ｂ）に示す両者の
形状は異なる断面位置におけるものである。
【００６７】次に、ステップＳＴ３で、縮小投影光学系
１９内に具備された重ね合わせずれ量測定手段により、
レジスト膜３３上に顕在化し転写された重ね合わせ測定
パターン３１ｂの基準位置と、重ね合わせ基準パターン
３２ｂの基準位置とを検出する。そして、重ね合わせ基
準パターン３２ｂの基準位置と重ね合わせ測定パターン
３１ｂの基準位置との差を重ね合わせずれ量として計測
する。なお、重ね合わせずれ量の測定原理については、
後に詳しく説明する。そして、重ね合わせずれ量の情報
に基づいて、重ね合わせずれ量が最小になるように、オ
フセット、ウエハスケーリング、チップ倍率、直交度等
の重ね合わせ誤差要因を補正する。
１９内に具備された重ね合わせずれ量測定手段により、
レジスト膜３３上に顕在化し転写された重ね合わせ測定
パターン３１ｂの基準位置と、重ね合わせ基準パターン
３２ｂの基準位置とを検出する。そして、重ね合わせ基
準パターン３２ｂの基準位置と重ね合わせ測定パターン
３１ｂの基準位置との差を重ね合わせずれ量として計測
する。なお、重ね合わせずれ量の測定原理については、
後に詳しく説明する。そして、重ね合わせずれ量の情報
に基づいて、重ね合わせずれ量が最小になるように、オ
フセット、ウエハスケーリング、チップ倍率、直交度等
の重ね合わせ誤差要因を補正する。
【００６８】次に、ステップＳＴ４で、本番ウエハ全数
を露光，現像する。このとき、図３に示すマスクブライ
ンド２８を用いて、マスク１４の重ね合わせ測定パター
ン部５１をマスクし、回路パターン部５０のみを露光す
る。
を露光，現像する。このとき、図３に示すマスクブライ
ンド２８を用いて、マスク１４の重ね合わせ測定パター
ン部５１をマスクし、回路パターン部５０のみを露光す
る。
【００６９】最後に、ステップＳＴ５で、重ね合わせ精
度を測定する。図８は、重ね合わせずれ量の補正前及び
補正後における重ね合わせずれ量の大きさの一例を示す
（重ね合わせずれ量の分布状態及び数値）。ただし、こ
の補正時のオフセット補正量は、Ｘ方向に０．１０μ
ｍ、Ｙ方向に−０．０９μｍである。
度を測定する。図８は、重ね合わせずれ量の補正前及び
補正後における重ね合わせずれ量の大きさの一例を示す
（重ね合わせずれ量の分布状態及び数値）。ただし、こ
の補正時のオフセット補正量は、Ｘ方向に０．１０μ
ｍ、Ｙ方向に−０．０９μｍである。
【００７０】図８に示す重ね合わせずれ量補正後におけ
る測定値からわかるように、本実施形態では、重ね合わ
せずれ量が０．１μｍ以下に抑制されている。
る測定値からわかるように、本実施形態では、重ね合わ
せずれ量が０．１μｍ以下に抑制されている。
【００７１】例えば化学増幅型レジストは、図６に示す
ように、露光光の照射を受けると露光量及び露光後の放
置時間に依存して膜減りが顕在化する特性を示す。特
に、アルカリ水溶液に対して溶解を阻害する保護基を有
するポリビニールフェノール誘導体と酸発生剤からなる
２成分系の化学増幅型レジストのうちで、下記化学式
(1) で示すようなポリマーは弱い酸発生剤で保護基がは
ずれ、露光後の膜減りが室温で２〜３分以内に完了する
特性を有している。それ故に、転写露光後すみやかに重
ね合わせずれ量が測定できるため、スループットを低下
することなく、重ね合わせずれ量が測定できる。化学増
幅型レジストは、酸の存在下化学変化を受けてアルカリ
可溶となる官能基を有するモノマー単位と、フェノール
性水酸基を有するモノマー単位から構成された重合体と
して化学式(1) で表される。
ように、露光光の照射を受けると露光量及び露光後の放
置時間に依存して膜減りが顕在化する特性を示す。特
に、アルカリ水溶液に対して溶解を阻害する保護基を有
するポリビニールフェノール誘導体と酸発生剤からなる
２成分系の化学増幅型レジストのうちで、下記化学式
(1) で示すようなポリマーは弱い酸発生剤で保護基がは
ずれ、露光後の膜減りが室温で２〜３分以内に完了する
特性を有している。それ故に、転写露光後すみやかに重
ね合わせずれ量が測定できるため、スループットを低下
することなく、重ね合わせずれ量が測定できる。化学増
幅型レジストは、酸の存在下化学変化を受けてアルカリ
可溶となる官能基を有するモノマー単位と、フェノール
性水酸基を有するモノマー単位から構成された重合体と
して化学式(1) で表される。
【００７２】
【化５】 式(1) 中で、Ｒ11は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ12
は、下記化学式(2) で示される基，−ＣＨ2 ＣＯＯＲ19
基，tert- ブトキシカルボニル基，テトラヒドロキシピ
ラニル基又はトリメチルシリル基を表す。
は、下記化学式(2) で示される基，−ＣＨ2 ＣＯＯＲ19
基，tert- ブトキシカルボニル基，テトラヒドロキシピ
ラニル基又はトリメチルシリル基を表す。
【００７３】
【化６】 ただし、化学式(2) 中、Ｒ16，Ｒ17は、各々独立して、
水素原子又は炭素数１〜３の直鎖状又は分岐状のアルキ
ル基を表す。Ｒ18は、炭素数１〜６の直鎖状，分岐状又
は環状のアルキル基あるいは炭素数１〜６の直鎖状，分
岐状又は環状のアルコキシ基を表す。Ｒ19は、炭素数１
〜６の直鎖状，分岐状又は環状のアルキル基あるいは炭
素数３〜８の直鎖状，分岐状又は環状のアルコキシアル
キル基を表す。
水素原子又は炭素数１〜３の直鎖状又は分岐状のアルキ
ル基を表す。Ｒ18は、炭素数１〜６の直鎖状，分岐状又
は環状のアルキル基あるいは炭素数１〜６の直鎖状，分
岐状又は環状のアルコキシ基を表す。Ｒ19は、炭素数１
〜６の直鎖状，分岐状又は環状のアルキル基あるいは炭
素数３〜８の直鎖状，分岐状又は環状のアルコキシアル
キル基を表す。
【００７４】上記一般的な化学式(2) で示される保護基
はtert−ブトキシカルボニル基やtert−ブチル基のよう
な保護基に比較して酸によりきわめて脱離しやすいた
め、露光後速やかに保護基が脱離して膜減りが生ずる。
図６は、露光量をパラメータとし、露光後の経過時間に
対する化学増幅型レジスト膜の膜減り量の変化を示し、
露光量が十分大きい場合は２〜３分程度で、約０．０５
μｍの段差が生じていることがわかる。本実施形態で
は、２成分系の化学増幅型レジストを用いた実施形態を
示したが、３成分系の化学増幅型レジストでも本実施形
態と同様のことが実施できる。
はtert−ブトキシカルボニル基やtert−ブチル基のよう
な保護基に比較して酸によりきわめて脱離しやすいた
め、露光後速やかに保護基が脱離して膜減りが生ずる。
図６は、露光量をパラメータとし、露光後の経過時間に
対する化学増幅型レジスト膜の膜減り量の変化を示し、
露光量が十分大きい場合は２〜３分程度で、約０．０５
μｍの段差が生じていることがわかる。本実施形態で
は、２成分系の化学増幅型レジストを用いた実施形態を
示したが、３成分系の化学増幅型レジストでも本実施形
態と同様のことが実施できる。
【００７５】また、図７は、レジスト膜３３の膜減り量
の露光光強度依存性を示し、露光光強度が１０mJ／ｃｍ
2 以上になると急激に増大することがわかる。
の露光光強度依存性を示し、露光光強度が１０mJ／ｃｍ
2 以上になると急激に増大することがわかる。
【００７６】次に、図９（ａ）〜（ｃ）を参照しなが
ら、本実施形態で用いた重ね合わせずれ量の測定原理に
ついて説明する。本実施形態では、上述のごとく、図３
に示す光学系を用い、２光束干渉法により重ね合わせず
れ量を測定している。振動数が僅かに異なる可干渉な２
光束Ｕ1 ，Ｕ2 を入射角度θで半導体ウエハ１８上のレ
ジスト膜３３に入射し、重ね合わせ測定パターン３１ｂ
と重ね合わせ基準パターン３１ｂに対する重ね合わせ測
定基準となる干渉縞２０を形成する。この時干渉縞２０
のピッチＰは、下記数式(1) Ｐ＝λ／（２sin θ) (1) で表される。ただし、λは入射光の波長である。半導体
ウエハ１８上には、図９（ｂ）に示すように、この干渉
縞２０のピッチＰの整数倍のピッチを有する重ね合わせ
基準パターン３２ｂと、重ね合わせ測定パターン３１ｂ
とが形成されている。図９（ａ）に示すように、この重
ね合わせ基準パターン３２ｂおよび露光により生じた重
ね合わせ測定パターン３１ｂに、２光束Ｕ1 ，Ｕ2 を一
括照射し、重ね合わせ基準パターン３２ｂ及び重ね合わ
せ測定パターン３１ｂからの回折光を光検出器２３を用
いて検出することにより、重ね合わせずれ量を測定す
る。半導体ウエハ１８上の重ね合わせ基準パターン３２
ｂおよび重ね合わせ測定パターン３１ｂにより半導体ウ
エハ１８に対して垂直方向に回折された±１次光（Ｕ
1，Ｕ2 ）の回折光の強度Ｕ(f1)，Ｕ(f2)は、下記数式
(2) ，(3) で表される。
ら、本実施形態で用いた重ね合わせずれ量の測定原理に
ついて説明する。本実施形態では、上述のごとく、図３
に示す光学系を用い、２光束干渉法により重ね合わせず
れ量を測定している。振動数が僅かに異なる可干渉な２
光束Ｕ1 ，Ｕ2 を入射角度θで半導体ウエハ１８上のレ
ジスト膜３３に入射し、重ね合わせ測定パターン３１ｂ
と重ね合わせ基準パターン３１ｂに対する重ね合わせ測
定基準となる干渉縞２０を形成する。この時干渉縞２０
のピッチＰは、下記数式(1) Ｐ＝λ／（２sin θ) (1) で表される。ただし、λは入射光の波長である。半導体
ウエハ１８上には、図９（ｂ）に示すように、この干渉
縞２０のピッチＰの整数倍のピッチを有する重ね合わせ
基準パターン３２ｂと、重ね合わせ測定パターン３１ｂ
とが形成されている。図９（ａ）に示すように、この重
ね合わせ基準パターン３２ｂおよび露光により生じた重
ね合わせ測定パターン３１ｂに、２光束Ｕ1 ，Ｕ2 を一
括照射し、重ね合わせ基準パターン３２ｂ及び重ね合わ
せ測定パターン３１ｂからの回折光を光検出器２３を用
いて検出することにより、重ね合わせずれ量を測定す
る。半導体ウエハ１８上の重ね合わせ基準パターン３２
ｂおよび重ね合わせ測定パターン３１ｂにより半導体ウ
エハ１８に対して垂直方向に回折された±１次光（Ｕ
1，Ｕ2 ）の回折光の強度Ｕ(f1)，Ｕ(f2)は、下記数式
(2) ，(3) で表される。
【００７７】 Ｕ(f1)＝Ａ(f1)・exp ｛ｉ（２f1・ｔ−δ）｝ (2) Ｕ(f2)＝Ａ(f2)・exp ｛ｉ（２f2・ｔ−δ）｝ (3) で表される。ただし、δは２光束干渉縞と重ね合わせ基
準パターン３２ｂおよび重ね合わせ測定パターン３１ｂ
との位置ずれに基づく位相差であり、各々次式であらわ
される。
準パターン３２ｂおよび重ね合わせ測定パターン３１ｂ
との位置ずれに基づく位相差であり、各々次式であらわ
される。
【００７８】δ1 ＝２π・ｘ1 ・sin θ／λ δ2 ＝２π・ｘ2 ・sin θ／λ これらの式より、±１次光の回折光強度は下記数式(4)
，(5) Ｉ1 ＝｜Ｕ(f1)＋Ｕ(f2)｜2 ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2δ1} ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2x1/P} (4) Ｉ2 ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2δ2} ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2x2/P} (5) で表される。但しＩ1 は重ね合わせ基準パターン３２
ｂ、Ｉ2 は重ね合わせ測定パターン３１ｂからの回折光
の干渉光強度である。
，(5) Ｉ1 ＝｜Ｕ(f1)＋Ｕ(f2)｜2 ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2δ1} ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2x1/P} (4) Ｉ2 ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2δ2} ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2x2/P} (5) で表される。但しＩ1 は重ね合わせ基準パターン３２
ｂ、Ｉ2 は重ね合わせ測定パターン３１ｂからの回折光
の干渉光強度である。
【００７９】上記数式(4) ，(5) からわかるように、光
検出器２３により検出されるビート信号の位相項に２光
束干渉縞２０と半導体ウエハ１８上の重ね合わせ基準パ
ターン３２ｂおよび重ね合わせ測定パターン３１ｂ間の
位置ずれ量x1,x2 が含まれている。そこで、図９（ｃ）
に示すように、光検出器２３によって、重ね合わせ基準
パターン３２ｂから回折されたへテロダインビート信号
Ｓ1 と、重ね合わせ測定パターン３１ｂから回折された
へテロダインビート信号Ｓ2 とが検出される。そして、
位相計により、この２つのヘテロダインビート信号Ｓ1
，Ｓ2 の位相差δ（＝δ1-δ2 ）を測定することによ
り、重ね合わせされた半導体回路パターン間の重ね合わ
せずれ量を測定することができる。
検出器２３により検出されるビート信号の位相項に２光
束干渉縞２０と半導体ウエハ１８上の重ね合わせ基準パ
ターン３２ｂおよび重ね合わせ測定パターン３１ｂ間の
位置ずれ量x1,x2 が含まれている。そこで、図９（ｃ）
に示すように、光検出器２３によって、重ね合わせ基準
パターン３２ｂから回折されたへテロダインビート信号
Ｓ1 と、重ね合わせ測定パターン３１ｂから回折された
へテロダインビート信号Ｓ2 とが検出される。そして、
位相計により、この２つのヘテロダインビート信号Ｓ1
，Ｓ2 の位相差δ（＝δ1-δ2 ）を測定することによ
り、重ね合わせされた半導体回路パターン間の重ね合わ
せずれ量を測定することができる。
【００８０】この実施形態のように、２光束干渉法を用
いて格子状パターンである重ね合わせ測定パターン３１
ｂの格子状のパターンの位置検出を行っているため、露
光によりレジスト膜３３に生じた重ね合わせ測定パター
ン３１ｂの膜減り量が小さくても高精度に重ね合わせ測
定が実施できる。
いて格子状パターンである重ね合わせ測定パターン３１
ｂの格子状のパターンの位置検出を行っているため、露
光によりレジスト膜３３に生じた重ね合わせ測定パター
ン３１ｂの膜減り量が小さくても高精度に重ね合わせ測
定が実施できる。
【００８１】なお、本実施形態では、位置合わせ光学系
と重ね合わせ光学系が同じ場合を示したが、別々の光学
系を用いても本実施形態と同様のことが実施できること
はいうまでもない。また、本実施形態では、位相差の検
出を用いた重ね合わせずれ量の測定について説明した
が、画像認識を用いた重ね合わせずれ量の測定を行なっ
てもよいことはいうまでもない。
と重ね合わせ光学系が同じ場合を示したが、別々の光学
系を用いても本実施形態と同様のことが実施できること
はいうまでもない。また、本実施形態では、位相差の検
出を用いた重ね合わせずれ量の測定について説明した
が、画像認識を用いた重ね合わせずれ量の測定を行なっ
てもよいことはいうまでもない。
【００８２】さらに、本発明に適用しうるレジスト材料
の種類は、本実施形態における上記化学式(1) ，(2) で
表される化学増幅型レジストに限定されるものではな
い。
の種類は、本実施形態における上記化学式(1) ，(2) で
表される化学増幅型レジストに限定されるものではな
い。
【００８３】例えばポリヒドロキシスチレン（ＰＨＳ）
のＯＨ基をｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基（ｔ−ＢＯ
Ｃ）で保護したポリマー（ＰＢＯＣＳＴ：ｐ−ｔｅｒｔ
−ブトキシカルボニルオキシスチレン）と酸発生材であ
るオニウム塩からなる系を下記化学式(3)
のＯＨ基をｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基（ｔ−ＢＯ
Ｃ）で保護したポリマー（ＰＢＯＣＳＴ：ｐ−ｔｅｒｔ
−ブトキシカルボニルオキシスチレン）と酸発生材であ
るオニウム塩からなる系を下記化学式(3)
【化７】 に示す。カチオン光重合開始材として知られているヨー
ドニウム塩等のオニウム塩に光を照射すると、強いプロ
トン酸が発生する。一方、アミノ酸保護基ｔｅｒｔ−ブ
トキシカルボニル基（ｔ−ＢＯＣ）は、酸処理によりイ
ソブテンとＣＯ2ガスを生成し、解離する。そこで、Ｐ
ＢＯＳＴとオニウム塩とを混合した系では、光照射によ
り発生したプロトン酸がｔ−ＢＯＣ基を分解し、ポリ
（ｐ−ヒドロキシスチレン）（ＰＨＯＳＴ）、イソブテ
ン及びＣＯ2 ガスを生成する。イソブテンはガスであ
り、ＣＯ2 ガスと共に系外に放出され、ＰＨＯＳＴのみ
が残される。すなわち、光の照射された部分に膜減りが
生じ、周囲と所定の段差を有する凹部となる。
ドニウム塩等のオニウム塩に光を照射すると、強いプロ
トン酸が発生する。一方、アミノ酸保護基ｔｅｒｔ−ブ
トキシカルボニル基（ｔ−ＢＯＣ）は、酸処理によりイ
ソブテンとＣＯ2ガスを生成し、解離する。そこで、Ｐ
ＢＯＳＴとオニウム塩とを混合した系では、光照射によ
り発生したプロトン酸がｔ−ＢＯＣ基を分解し、ポリ
（ｐ−ヒドロキシスチレン）（ＰＨＯＳＴ）、イソブテ
ン及びＣＯ2 ガスを生成する。イソブテンはガスであ
り、ＣＯ2 ガスと共に系外に放出され、ＰＨＯＳＴのみ
が残される。すなわち、光の照射された部分に膜減りが
生じ、周囲と所定の段差を有する凹部となる。
【００８４】また、下記化学式(4)
【化８】 で表されるポリ（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシ−メトキシス
チレン）からなるポリマーとヨードニウム塩等のオニウ
ム塩とで構成された系を用いることもできる。光照射に
より発生したプロトン酸がｔｅｒｔブトキシ−メトキシ
基を分解し、ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン）（ＰＨＯ
ＳＴ）、イソブテン及びアルデヒドを生成する。イソブ
テンとアルデヒドはガスとなり、系外に放出され、ＰＨ
ＯＳＴのみが残され、膜減りが生じる。
チレン）からなるポリマーとヨードニウム塩等のオニウ
ム塩とで構成された系を用いることもできる。光照射に
より発生したプロトン酸がｔｅｒｔブトキシ−メトキシ
基を分解し、ポリ（ｐ−ヒドロキシスチレン）（ＰＨＯ
ＳＴ）、イソブテン及びアルデヒドを生成する。イソブ
テンとアルデヒドはガスとなり、系外に放出され、ＰＨ
ＯＳＴのみが残され、膜減りが生じる。
【００８５】なお、本実施形態では、レジスト膜に露光
後、単に放置するだけ膜減りは生じるが、露光後加熱す
ることにより特に分解等の反応が促進され、短時間で膜
厚の変化が終了する利点がある。
後、単に放置するだけ膜減りは生じるが、露光後加熱す
ることにより特に分解等の反応が促進され、短時間で膜
厚の変化が終了する利点がある。
【００８６】（第２実施形態）次に、重ね合わせ測定パ
ターンの位置を検出する手段と重ね合わせ基準パターン
の位置を検出する手段とを個別に設けた第２実施形態に
ついて説明する。
ターンの位置を検出する手段と重ね合わせ基準パターン
の位置を検出する手段とを個別に設けた第２実施形態に
ついて説明する。
【００８７】図１０に示すように、露光用光源１２の前
方には、照明光学系１３、反射鏡Ｍ、マスクブラインド
２８及びマスク１４が配置されている。コヒーレント光
を照射する測定用光源１１の前方には、位置合わせ時の
基準パターンとなる位置合わせ格子２４，第１レンズ系
１５，空間フィルタ１６，第２レンズ系１７及び反射鏡
Ｍからなる位置合わせ光学系２９が配設され、さらに、
該位置合わせ光学系２９を介してウエハ側から反射され
る光の強度を検出する第１光検出器２３が配置されてい
る。この位置合わせ光学系２９は、重ね合わせ測定パタ
ーンの位置を計測するための測定パターン検出光学系の
機能をも備えている。そして、上記２つの光学系１３，
２９の前方に縮小光学系１９が配設されている。上記測
定用光源１１，位置合わせ光学系２９及び第１光検出器
２３により、第１の位置検出手段３０が構成されてい
る。
方には、照明光学系１３、反射鏡Ｍ、マスクブラインド
２８及びマスク１４が配置されている。コヒーレント光
を照射する測定用光源１１の前方には、位置合わせ時の
基準パターンとなる位置合わせ格子２４，第１レンズ系
１５，空間フィルタ１６，第２レンズ系１７及び反射鏡
Ｍからなる位置合わせ光学系２９が配設され、さらに、
該位置合わせ光学系２９を介してウエハ側から反射され
る光の強度を検出する第１光検出器２３が配置されてい
る。この位置合わせ光学系２９は、重ね合わせ測定パタ
ーンの位置を計測するための測定パターン検出光学系の
機能をも備えている。そして、上記２つの光学系１３，
２９の前方に縮小光学系１９が配設されている。上記測
定用光源１１，位置合わせ光学系２９及び第１光検出器
２３により、第１の位置検出手段３０が構成されてい
る。
【００８８】また、重ね合わせ基準パターンの位置を検
出するための第２の位置検出手段４０が設けられてい
る。第２の位置検出手段は、広スペクトル光である白色
光を出射する白色光光源４１と、白色光光源４１からの
入射光をウエハ側に送るとともにウエハ側から反射され
た光を光源側とは異なる方向に送る第２の光学系として
の基準パターン検出光学系４２と、該基準パターン光学
系４２を介して送られる反射光の強度を画像認識方式を
用いて検出する第２光検出器４３とにより構成されてい
る。
出するための第２の位置検出手段４０が設けられてい
る。第２の位置検出手段は、広スペクトル光である白色
光を出射する白色光光源４１と、白色光光源４１からの
入射光をウエハ側に送るとともにウエハ側から反射され
た光を光源側とは異なる方向に送る第２の光学系として
の基準パターン検出光学系４２と、該基準パターン光学
系４２を介して送られる反射光の強度を画像認識方式を
用いて検出する第２光検出器４３とにより構成されてい
る。
【００８９】そして、縮小光学系１９及び基準パターン
検出光学系４２の下方には、半導体ウエハ１８を設置す
るためのウエハステージ２６が設置されている。このウ
エハステージ２６の位置は、レーザ測長器２５で検出す
るように構成されている。また、ウエハステージ２６の
上には、ステージ固定用ターゲット２７が設けられてい
る。
検出光学系４２の下方には、半導体ウエハ１８を設置す
るためのウエハステージ２６が設置されている。このウ
エハステージ２６の位置は、レーザ測長器２５で検出す
るように構成されている。また、ウエハステージ２６の
上には、ステージ固定用ターゲット２７が設けられてい
る。
【００９０】本実施形態においても、重ね合わせ測定パ
ターンの重ね合わせ基準パターンに対する位置ずれ量の
測定手順は、上記第１実施形態における図１に示す手順
と基本的に同じである。ただし、本実施形態では、ステ
ップＳＴ３で、コヒーレントな光源を利用した第１の位
置検出手段３０によりレジスト膜３３上に顕在化し転写
された重ね合わせ測定パターン３１ｂの位置を検出する
とともに、白色光源を利用した第２の位置検出手段４０
により重ね合わせ基準パターン３２ｂの位置を検出す
る。
ターンの重ね合わせ基準パターンに対する位置ずれ量の
測定手順は、上記第１実施形態における図１に示す手順
と基本的に同じである。ただし、本実施形態では、ステ
ップＳＴ３で、コヒーレントな光源を利用した第１の位
置検出手段３０によりレジスト膜３３上に顕在化し転写
された重ね合わせ測定パターン３１ｂの位置を検出する
とともに、白色光源を利用した第２の位置検出手段４０
により重ね合わせ基準パターン３２ｂの位置を検出す
る。
【００９１】また、本実施形態においても、レジスト膜
を構成するレジスト材料は、上記第１実施形態における
と同様の化学増幅型レジストである。
を構成するレジスト材料は、上記第１実施形態における
と同様の化学増幅型レジストである。
【００９２】次に、本実施形態で用いた重ね合わせずれ
量の測定原理について説明する。本実施形態では、上述
のごとく、図１０に示す光学系を用い、上記第１実施形
態における図９（ａ）〜（ｃ）に示す原理と基本的に同
じ原理を用いて、重ね合わせずれ量を測定している。上
記第１実施形態におけると同様に、振動数が僅かに異な
る可干渉な２光束Ｕ1 ，Ｕ2 を入射角度θで半導体ウエ
ハ１８上のレジスト膜３３に入射し、重ね合わせ測定パ
ターン３１ｂと重ね合わせ基準パターン３２ｂに対する
重ね合わせ測定基準となる干渉縞２０を形成する。この
時、干渉縞２０のピッチＰは、下記数式(1) Ｐ＝λ／（２sin θ) (1) で表される。ただし、λは入射光の波長である。半導体
ウエハ１８上には、図９（ｂ）に示すように、この干渉
縞２０のピッチＰの整数倍のピッチを有する重ね合わせ
測定パターン３１ｂが形成されている。図９（ａ）に示
すように、露光により生じた重ね合わせ測定パターン３
１ｂに、２光束Ｕ1 ，Ｕ2 を一括照射し、重ね合わせ測
定パターン３１ｂからの回折光を光検出器２３を用いて
検出する。半導体ウエハ１８上の重ね合わせ測定パター
ン３１ｂにより半導体ウエハ１８に対して垂直方向に回
折された±１次光（Ｕ1 ，Ｕ2 ）の回折光の強度Ｕ(f
1)，Ｕ(f2)は、下記数式(2) ，(3) で表される。
量の測定原理について説明する。本実施形態では、上述
のごとく、図１０に示す光学系を用い、上記第１実施形
態における図９（ａ）〜（ｃ）に示す原理と基本的に同
じ原理を用いて、重ね合わせずれ量を測定している。上
記第１実施形態におけると同様に、振動数が僅かに異な
る可干渉な２光束Ｕ1 ，Ｕ2 を入射角度θで半導体ウエ
ハ１８上のレジスト膜３３に入射し、重ね合わせ測定パ
ターン３１ｂと重ね合わせ基準パターン３２ｂに対する
重ね合わせ測定基準となる干渉縞２０を形成する。この
時、干渉縞２０のピッチＰは、下記数式(1) Ｐ＝λ／（２sin θ) (1) で表される。ただし、λは入射光の波長である。半導体
ウエハ１８上には、図９（ｂ）に示すように、この干渉
縞２０のピッチＰの整数倍のピッチを有する重ね合わせ
測定パターン３１ｂが形成されている。図９（ａ）に示
すように、露光により生じた重ね合わせ測定パターン３
１ｂに、２光束Ｕ1 ，Ｕ2 を一括照射し、重ね合わせ測
定パターン３１ｂからの回折光を光検出器２３を用いて
検出する。半導体ウエハ１８上の重ね合わせ測定パター
ン３１ｂにより半導体ウエハ１８に対して垂直方向に回
折された±１次光（Ｕ1 ，Ｕ2 ）の回折光の強度Ｕ(f
1)，Ｕ(f2)は、下記数式(2) ，(3) で表される。
【００９３】 Ｕ(f1)＝Ａ(f1)・exp ｛ｉ（２f1・ｔ−δ）｝ (2) Ｕ(f2)＝Ａ(f2)・exp ｛ｉ（２f2・ｔ−δ）｝ (3) で表される。ただし、δは２光束干渉縞と重ね合わせ測
定パターン３１ｂとの位置ずれに基ずく位相差であり、
各々次式であらわされる。
定パターン３１ｂとの位置ずれに基ずく位相差であり、
各々次式であらわされる。
【００９４】δ＝２π・ｘ1 ・sin θ／λ これらの式より、±１次光の回折光強度は下記数式(4)
，(5) Ｉ1 ＝｜Ｕ(f1)＋Ｕ(f2)｜2 ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2δ} ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2x1/P} (4) で表される。但しＩ1 は重ね合わせ測定パターン３１ｂ
からの回折光の干渉光強度である。
，(5) Ｉ1 ＝｜Ｕ(f1)＋Ｕ(f2)｜2 ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2δ} ＝Ａ(f1)2 ＋Ｂ(f2)2 ＋２Ａ(f1)・Ｂ(f2)・cos{ 2π(f1-f2)t-2x1/P} (4) で表される。但しＩ1 は重ね合わせ測定パターン３１ｂ
からの回折光の干渉光強度である。
【００９５】上記数式(4) からわかるように、光検出器
２３により検出されるビート信号の位相項に２光束干渉
縞２０と半導体ウエハ１８上の重ね合わせ測定パターン
３１ｂ間の相対位置ずれ量x1が含まれている。そこで、
図９（ｃ）に示すように、光検出器２３によって、重ね
合わせ測定パターン３１ｂから回折されたへテロダイン
ビート信号Ｓ1 と、レファレンスのへテロダインビート
信号Ｓ2 とを検出し、位相計により、この２つのヘテロ
ダインビート信号Ｓ1 ，Ｓ2 の位相差δ1 を測定すると
同時に、レーザ干渉計によりステージ位置を計測するこ
とにより、重ね合わせ測定パターン３１ｂの位置を検出
する。つまり、上記第１実施形態とは異なり、本実施形
態では重ね合わせ基準パターン３２ｂの位置の検出には
可干渉な２光束を用いていないので、レファレンスのへ
テロダイン信号Ｓ2 を利用する。一方、重ね合わせ基準
パターン３２ｂについては、図中に示す白色光を照明光
源とする固体撮像素子（画像認識手段）によりパターン
位置の検出を行うと同時にレーザ干渉計でステージ位置
を計測することにより重ね合わせ基準位置を検出する。
そして、重ね合わせ測定パターン３１ｂと重ね合わせ基
準パターン３２ｂとの間の距離を算出し、設計位置との
差が位置ずれ量となる。
２３により検出されるビート信号の位相項に２光束干渉
縞２０と半導体ウエハ１８上の重ね合わせ測定パターン
３１ｂ間の相対位置ずれ量x1が含まれている。そこで、
図９（ｃ）に示すように、光検出器２３によって、重ね
合わせ測定パターン３１ｂから回折されたへテロダイン
ビート信号Ｓ1 と、レファレンスのへテロダインビート
信号Ｓ2 とを検出し、位相計により、この２つのヘテロ
ダインビート信号Ｓ1 ，Ｓ2 の位相差δ1 を測定すると
同時に、レーザ干渉計によりステージ位置を計測するこ
とにより、重ね合わせ測定パターン３１ｂの位置を検出
する。つまり、上記第１実施形態とは異なり、本実施形
態では重ね合わせ基準パターン３２ｂの位置の検出には
可干渉な２光束を用いていないので、レファレンスのへ
テロダイン信号Ｓ2 を利用する。一方、重ね合わせ基準
パターン３２ｂについては、図中に示す白色光を照明光
源とする固体撮像素子（画像認識手段）によりパターン
位置の検出を行うと同時にレーザ干渉計でステージ位置
を計測することにより重ね合わせ基準位置を検出する。
そして、重ね合わせ測定パターン３１ｂと重ね合わせ基
準パターン３２ｂとの間の距離を算出し、設計位置との
差が位置ずれ量となる。
【００９６】この実施形態のように、２光束干渉法を用
いて格子状パターンである重ね合わせ測定パターン３１
ｂの位置検出を行っているため、露光によりレジスト膜
３３に生じた重ね合わせ測定パターン３１ｂの膜減り量
が小さくても高精度に重ね合わせ測定が実施できる。
いて格子状パターンである重ね合わせ測定パターン３１
ｂの位置検出を行っているため、露光によりレジスト膜
３３に生じた重ね合わせ測定パターン３１ｂの膜減り量
が小さくても高精度に重ね合わせ測定が実施できる。
【００９７】特に、本実施形態では、重ね合わせ基準パ
ターンを白色光を用いて検出するようにしたことによ
り、下記の効果が得られる。
ターンを白色光を用いて検出するようにしたことによ
り、下記の効果が得られる。
【００９８】すなわち、重ね合わせ基準パターンと重ね
合わせ測定パターンとを同じ光源，光学系を用いて精度
よく測定しようとすると、可干渉な光を照射する光源を
用いることになる。図１１（ａ）に示すように、ウエハ
１８側の重ね合わせ基準パターンとなる凹凸パターン
（格子）の上にレジスト膜３３が塗布されているが、こ
の凹凸パターンの底面から反射される光の干渉によって
生じた強度変化は図１１（ｂ）に示すものとなる。そし
て、同図に示す重ね合わせ基準パターン３２ｂの基準位
置（例えば格子の底部の中央位置）を検知する際、図中
左方のピークから右方のピークまでの間で得られる対称
的な干渉パターンを折りたたむことにより中央の基準位
置を決定する折りたたみ法（フォールディング法）を用
いて測定する。そして、このようにして求められる重ね
合わせ基準パターン３２ｂの位置とレジスト膜３３中の
重ね合わせ測定パターン３１ｂの位置との位置ずれ量を
求めることになる。その場合、重ね合わせ基準パターン
３２ｂの基準位置を求めるに際し、波長と位相が揃った
光つまり可干渉な光をレジスト膜３３を介して下地の重
ね合わせ基準パターンに照射すると、レジスト膜３３内
で生じる下地の段差部からの反射光による多重反射干渉
光によって、検出される光の強度変化パターンが複雑な
形状となる。そのため、例えば図１１（ｃ）に示すよう
に、図中右方に生じた部分的なピークを段差部のピーク
と感知して、その部分的なピークと左方のピークとを合
わせるように折りたたんで両者の中間位置を基準位置と
決定することになるので、重ね合わせ基準パターン３２
ｂの基準位置の測定誤差を生じることになる。その一
方、重ね合わせ基準パターン３２ｂ及び重ね合わせ測定
パターン３１ｂの位置をいずれもスペクトル範囲の広い
白色光光源を用いて検出しようとすると、重ね合わせ測
定パターン３１ｂの段差部から反射される干渉光の強度
変化と、重ね合わせ基準パターン３２ｂからの干渉光の
強度変化とのコントラストが低くて、重ね合わせずれ量
の測定精度が劣化する虞れがある。同じことが上記第１
実施形態においても生じると、位置ずれ量の誤検知を招
く虞れがある。
合わせ測定パターンとを同じ光源，光学系を用いて精度
よく測定しようとすると、可干渉な光を照射する光源を
用いることになる。図１１（ａ）に示すように、ウエハ
１８側の重ね合わせ基準パターンとなる凹凸パターン
（格子）の上にレジスト膜３３が塗布されているが、こ
の凹凸パターンの底面から反射される光の干渉によって
生じた強度変化は図１１（ｂ）に示すものとなる。そし
て、同図に示す重ね合わせ基準パターン３２ｂの基準位
置（例えば格子の底部の中央位置）を検知する際、図中
左方のピークから右方のピークまでの間で得られる対称
的な干渉パターンを折りたたむことにより中央の基準位
置を決定する折りたたみ法（フォールディング法）を用
いて測定する。そして、このようにして求められる重ね
合わせ基準パターン３２ｂの位置とレジスト膜３３中の
重ね合わせ測定パターン３１ｂの位置との位置ずれ量を
求めることになる。その場合、重ね合わせ基準パターン
３２ｂの基準位置を求めるに際し、波長と位相が揃った
光つまり可干渉な光をレジスト膜３３を介して下地の重
ね合わせ基準パターンに照射すると、レジスト膜３３内
で生じる下地の段差部からの反射光による多重反射干渉
光によって、検出される光の強度変化パターンが複雑な
形状となる。そのため、例えば図１１（ｃ）に示すよう
に、図中右方に生じた部分的なピークを段差部のピーク
と感知して、その部分的なピークと左方のピークとを合
わせるように折りたたんで両者の中間位置を基準位置と
決定することになるので、重ね合わせ基準パターン３２
ｂの基準位置の測定誤差を生じることになる。その一
方、重ね合わせ基準パターン３２ｂ及び重ね合わせ測定
パターン３１ｂの位置をいずれもスペクトル範囲の広い
白色光光源を用いて検出しようとすると、重ね合わせ測
定パターン３１ｂの段差部から反射される干渉光の強度
変化と、重ね合わせ基準パターン３２ｂからの干渉光の
強度変化とのコントラストが低くて、重ね合わせずれ量
の測定精度が劣化する虞れがある。同じことが上記第１
実施形態においても生じると、位置ずれ量の誤検知を招
く虞れがある。
【００９９】それに対し、本実施形態では、重ね合わせ
基準パターン３２ｂの位置を白色光光源を用いて検出し
ているため、レジスト膜３３内での多重反射干渉光の影
響が小さく高い精度で位置検出を行うことができる。そ
の結果、重ね合わせ基準パターン３２ｂ上にレジストが
塗布されていても、露光により生じた重ね合わせ測定パ
ターン３１ｂの段差と下地の重ね合わせ基準パターン３
２ｂとの位置ずれが高精度に測定できる。
基準パターン３２ｂの位置を白色光光源を用いて検出し
ているため、レジスト膜３３内での多重反射干渉光の影
響が小さく高い精度で位置検出を行うことができる。そ
の結果、重ね合わせ基準パターン３２ｂ上にレジストが
塗布されていても、露光により生じた重ね合わせ測定パ
ターン３１ｂの段差と下地の重ね合わせ基準パターン３
２ｂとの位置ずれが高精度に測定できる。
【０１００】なお、本実施形態では、位置合わせ光学系
と重ね合わせ光学系が同じ場合を示したが、別々の光学
系を用いても本実施形態と同様のことが実施できること
はいうまでもない。また、本実施形態では、位相差の検
出を用いた重ね合わせずれ量の測定について説明した
が、画像認識を用いた重ね合わせずれ量の測定を行なっ
てもよいことはいうまでもない。
と重ね合わせ光学系が同じ場合を示したが、別々の光学
系を用いても本実施形態と同様のことが実施できること
はいうまでもない。また、本実施形態では、位相差の検
出を用いた重ね合わせずれ量の測定について説明した
が、画像認識を用いた重ね合わせずれ量の測定を行なっ
てもよいことはいうまでもない。
【０１０１】（第３実施形態）次に、第３実施形態につ
いて、図１２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。
いて、図１２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。
【０１０２】本実施形態では、重ね合わせずれ量の測
定，補正方法及び使用する露光装置は、上記第１実施形
態と同じである。上記第１実施形態では、光照射によっ
て生じた酸による脱保護基を利用した例を示したが、本
実施形態では、露光後、選択的に珪素を導入し、この導
入された珪素をマスクとしてドライ現像され、ネガ型の
レジストパターンを形成するシリル化プロセスについて
説明する。
定，補正方法及び使用する露光装置は、上記第１実施形
態と同じである。上記第１実施形態では、光照射によっ
て生じた酸による脱保護基を利用した例を示したが、本
実施形態では、露光後、選択的に珪素を導入し、この導
入された珪素をマスクとしてドライ現像され、ネガ型の
レジストパターンを形成するシリル化プロセスについて
説明する。
【０１０３】図１２（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態にお
ける重ね合わせ測定パターンのレジスト膜への露光から
現像までの工程における構造の変化を示す。まず、図１
２（ａ）に示すように、マスク１４を介して露光光を照
射し、半導体ウエハ１８上のレジスト膜３３に、マスク
１４内の重ね合わせ測定パターン３１ａの潜像を形成さ
せる。本実施形態では、レジスト材料としてＰＢＯＳＴ
を使用しており、露光後加熱すると、図１２（ｂ）に示
すように、上記化学式(3) で示される反応が速やかに生
じて、レジスト膜３３の露光部分で膜減りが生じ、周囲
とは一定の段差を有する凹部からなる重ね合わせ測定パ
ターン３１ｂが形成される。次に、図１２（ｃ）に示す
ように、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）のような
シリル化剤で処理すると、ＰＨＯＳＴの水酸基がシリル
化され、トリメチルシリルエーテルが露光部に生成され
る。その後、図１２（ｄ）に示すように、Ｏ2 ガスを用
いたＲＩＥにより未露光部を除去すると、ネガ型のパタ
ーンが形成される。
ける重ね合わせ測定パターンのレジスト膜への露光から
現像までの工程における構造の変化を示す。まず、図１
２（ａ）に示すように、マスク１４を介して露光光を照
射し、半導体ウエハ１８上のレジスト膜３３に、マスク
１４内の重ね合わせ測定パターン３１ａの潜像を形成さ
せる。本実施形態では、レジスト材料としてＰＢＯＳＴ
を使用しており、露光後加熱すると、図１２（ｂ）に示
すように、上記化学式(3) で示される反応が速やかに生
じて、レジスト膜３３の露光部分で膜減りが生じ、周囲
とは一定の段差を有する凹部からなる重ね合わせ測定パ
ターン３１ｂが形成される。次に、図１２（ｃ）に示す
ように、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）のような
シリル化剤で処理すると、ＰＨＯＳＴの水酸基がシリル
化され、トリメチルシリルエーテルが露光部に生成され
る。その後、図１２（ｄ）に示すように、Ｏ2 ガスを用
いたＲＩＥにより未露光部を除去すると、ネガ型のパタ
ーンが形成される。
【０１０４】本実施形態にように、シリル化プロセスを
用いる場合、シリル化された部分は容易に除去できない
ために、露光後により生じた段差を用いて重ね合わせず
れ量を測定することで、レジストの現像を行なわずに重
ね合わせずれ量等を測定しうるという本発明の利点が特
に活用される。
用いる場合、シリル化された部分は容易に除去できない
ために、露光後により生じた段差を用いて重ね合わせず
れ量を測定することで、レジストの現像を行なわずに重
ね合わせずれ量等を測定しうるという本発明の利点が特
に活用される。
【０１０５】なお、本実施形態では、シリル化プロセス
に使用するレジストとして化学増幅型レジストを用いた
が、ノボラック樹脂のような他の種類のレジストを使用
することもできる。
に使用するレジストとして化学増幅型レジストを用いた
が、ノボラック樹脂のような他の種類のレジストを使用
することもできる。
【０１０６】さらに、効果は劣るものの、シリル化後に
生じた段差を用いて重ね合わせずれ量を測定するように
してもよい。
生じた段差を用いて重ね合わせずれ量を測定するように
してもよい。
【０１０７】（第４実施形態）次に、第４実施形態につ
いて、図１３（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
いて、図１３（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
【０１０８】本実施形態では、光酸発生基を含むレジス
トに紫外線を照射した後、アルコキシシラン蒸気に曝す
ＣＶＤ処理により、レジストの露光部の表面近傍で選択
的にポリシロキ酸が生成してレジスト膜の表面に段差が
生じるのを利用する。
トに紫外線を照射した後、アルコキシシラン蒸気に曝す
ＣＶＤ処理により、レジストの露光部の表面近傍で選択
的にポリシロキ酸が生成してレジスト膜の表面に段差が
生じるのを利用する。
【０１０９】まず、１，２，３，４−テトラヒドロキシ
ナフチリデンイミノ−ｐ−スルホナート（ＮＩＳＳ）と
メタクリル酸メチルとの共重合体をラジカル重合で合成
してなるレジストを生成し、このレジストを半導体ウエ
ハ１８上にスピンコートしてレジスト膜３３を形成した
後、図１３（ａ）に示すように、２４８ｎｍのＫｒＦエ
キシマレーザ光を、重ね合わせ測定パターン３１ａを有
するマスク１４を介してレジスト膜３３に照射する。下
記化学式(5) に示すように、側鎖にＮＩＳＳユニットを
有するポリマーからなるレジスト膜３３は、この光照射
によって光分解し、スチレンスルホン酸を生成する。
ナフチリデンイミノ−ｐ−スルホナート（ＮＩＳＳ）と
メタクリル酸メチルとの共重合体をラジカル重合で合成
してなるレジストを生成し、このレジストを半導体ウエ
ハ１８上にスピンコートしてレジスト膜３３を形成した
後、図１３（ａ）に示すように、２４８ｎｍのＫｒＦエ
キシマレーザ光を、重ね合わせ測定パターン３１ａを有
するマスク１４を介してレジスト膜３３に照射する。下
記化学式(5) に示すように、側鎖にＮＩＳＳユニットを
有するポリマーからなるレジスト膜３３は、この光照射
によって光分解し、スチレンスルホン酸を生成する。
【０１１０】
【化９】 この生成したスルホン酸によってレジスト膜３３の露光
部の表面は親水性となり、図１３（ｂ）に示すように、
雰囲気中から水を吸着する。そして、図１３（ｃ）に示
すように、常圧で３０℃の飽和水蒸気下でメトキシシラ
ン（ＭＴＸＯＳ）を含んだ窒素ガスに曝すＣＶＤ処理を
行なうと、加水分解に続く重縮合反応により、ポリシロ
キ酸が生成し、レジスト膜３３の膜厚が増大する。した
がって、レジスト膜３３の表面に、所定段差を有する凸
部からなる重ね合わせ測定パターン３１ｂが形成され
る。
部の表面は親水性となり、図１３（ｂ）に示すように、
雰囲気中から水を吸着する。そして、図１３（ｃ）に示
すように、常圧で３０℃の飽和水蒸気下でメトキシシラ
ン（ＭＴＸＯＳ）を含んだ窒素ガスに曝すＣＶＤ処理を
行なうと、加水分解に続く重縮合反応により、ポリシロ
キ酸が生成し、レジスト膜３３の膜厚が増大する。した
がって、レジスト膜３３の表面に、所定段差を有する凸
部からなる重ね合わせ測定パターン３１ｂが形成され
る。
【０１１１】（第５実施形態）次に、第５実施形態につ
いて、図１４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
いて、図１４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。
【０１１２】図１４（ａ）〜（ｃ）は、半導体ウエハの
位置合わせに対して露光によるレジスト膜の膜厚の変化
を利用したプロセスを示す。
位置合わせに対して露光によるレジスト膜の膜厚の変化
を利用したプロセスを示す。
【０１１３】まず、図１４（ａ）に示すように、レジス
ト膜３３が形成された半導体ウエハ１８の上方に、位置
合わせマーク２１ａを有するマスク１４ａをセットし、
第１の露光を行なう。このとき、レジスト膜３３の露光
部と未露光部との間に上述の膜減りあるいは膜厚の増大
による段差が生じる。次に、図１４（ｂ）に示すよう
に、重ね合わせ測定パターン３１ａを有するマスク１４
ｂをセットし、第２の露光を行なって、レジスト膜３３
の未露光部に重ね合わせ測定パターン３１ｂの潜像を形
成する。この際、レジスト膜３３を現像することなく、
レジスト膜３３に生じた段差を利用して、半導体ウエハ
１８上の位置合わせマーク２１ｂの基準位置からの位置
ずれ量を図３に示す位置合わせ光学系で検出し、ウエハ
ステージ２６を移動させて、マスク１４ｂのパターンと
マスク１４ａのパターンとが転写されたウエハ１８の位
置合わせを行なう。そして、図１４（ｃ）に示すよう
に、レジスト膜３３の現像を行なって、重ね合わせ基準
パターン３２ｂと重ね合わせ測定パターン３１ｂとを用
いて重ね合わせずれ量を測定する。同一マスク上に位置
合わせマーク２１ａと、重ね合わせ基準パターン３２ａ
と、重ね合わせ測定パターン３１ａとがある場合には、
重ね合わせ測定パターン３１ａを露光する第２の露光の
際、重ね合わせ測定パターンと重ね合わせ基準パターン
とが重なるようにウエハステージ２６を一定量オフセッ
ト移動してから露光を行なう。
ト膜３３が形成された半導体ウエハ１８の上方に、位置
合わせマーク２１ａを有するマスク１４ａをセットし、
第１の露光を行なう。このとき、レジスト膜３３の露光
部と未露光部との間に上述の膜減りあるいは膜厚の増大
による段差が生じる。次に、図１４（ｂ）に示すよう
に、重ね合わせ測定パターン３１ａを有するマスク１４
ｂをセットし、第２の露光を行なって、レジスト膜３３
の未露光部に重ね合わせ測定パターン３１ｂの潜像を形
成する。この際、レジスト膜３３を現像することなく、
レジスト膜３３に生じた段差を利用して、半導体ウエハ
１８上の位置合わせマーク２１ｂの基準位置からの位置
ずれ量を図３に示す位置合わせ光学系で検出し、ウエハ
ステージ２６を移動させて、マスク１４ｂのパターンと
マスク１４ａのパターンとが転写されたウエハ１８の位
置合わせを行なう。そして、図１４（ｃ）に示すよう
に、レジスト膜３３の現像を行なって、重ね合わせ基準
パターン３２ｂと重ね合わせ測定パターン３１ｂとを用
いて重ね合わせずれ量を測定する。同一マスク上に位置
合わせマーク２１ａと、重ね合わせ基準パターン３２ａ
と、重ね合わせ測定パターン３１ａとがある場合には、
重ね合わせ測定パターン３１ａを露光する第２の露光の
際、重ね合わせ測定パターンと重ね合わせ基準パターン
とが重なるようにウエハステージ２６を一定量オフセッ
ト移動してから露光を行なう。
【０１１４】本実施形態では、レジスト膜３３に位置合
わせマークと重ね合わせ測定パターンとを露光する二重
露光プロセスにおいて、位置合わせマークの露光後にレ
ジスト膜を現像することなく、露光で生じた段差を利用
して位置合わせを行なう。従来のように、位置合わせマ
ークの露光後の現像によって、重ね合わせ測定パターン
を露光後の現像工程でレジスト膜が解けにくくなるとい
う不具合を生じることがない。したがって、重ね合わせ
ずれ量の測定をより高精度で行なうことができる。
わせマークと重ね合わせ測定パターンとを露光する二重
露光プロセスにおいて、位置合わせマークの露光後にレ
ジスト膜を現像することなく、露光で生じた段差を利用
して位置合わせを行なう。従来のように、位置合わせマ
ークの露光後の現像によって、重ね合わせ測定パターン
を露光後の現像工程でレジスト膜が解けにくくなるとい
う不具合を生じることがない。したがって、重ね合わせ
ずれ量の測定をより高精度で行なうことができる。
【０１１５】なお、本実施形態では、レジスト膜３３の
現像後に重ね合わせずれ量を測定したが、重ね合わせず
れ量の測定もレジスト膜３３の現像をすることなくレジ
スト膜３３に生じる段差を利用してもよい。
現像後に重ね合わせずれ量を測定したが、重ね合わせず
れ量の測定もレジスト膜３３の現像をすることなくレジ
スト膜３３に生じる段差を利用してもよい。
【０１１６】（第６実施形態）次に、第５実施形態につ
いて説明する。
いて説明する。
【０１１７】本実施形態においては、位置ずれ量検出装
置内の第１の位置検出手段と第２の位置検出手段とは、
それぞれ個別の光源を有しながら光学系を共有してい
る。すなわち、本実施形態に係る位置ずれ量の測定装置
は、図１５に示すように、可干渉な２光束の光を発生す
る第１光源６１と、白色光を発生する第２光源６２と、
第１光源６１から照射される２光束の軸を第２光源６２
から照射される光の軸に合わせる第１ビームスプリッタ
６３と、第１ビームスプリッタ６３からの光を反射して
ウエハ側に送る第２ビームスプリッタ６４と、該第２ビ
ームスプリッタ６４を介して送られる入射光を集光して
ウエハ１８の重ね合わせ基準パターン３２ｂや重ね合わ
せ測定パターン３１ｂに照射する第１のレンズ６５（対
物レンズ）と、ウエハ側から反射され第２ビームスプリ
ッタ６４を通過した光を集光して固体撮像素子６７に入
射させる第２のレンズ６６と、２光束の干渉像を検知す
る光検出器６８とを備えている。上記第１ビームスプリ
ッタ６３の反射率及び透過率の分光特性は、図１６に示
すとおりである。つまり、第２光源６２からの白色光は
第１ビームスプリッタ６３をよく透過し、第１光源６１
から出される長波長の光は第１ビームスプリッタ６３で
ほとんどが反射される。
置内の第１の位置検出手段と第２の位置検出手段とは、
それぞれ個別の光源を有しながら光学系を共有してい
る。すなわち、本実施形態に係る位置ずれ量の測定装置
は、図１５に示すように、可干渉な２光束の光を発生す
る第１光源６１と、白色光を発生する第２光源６２と、
第１光源６１から照射される２光束の軸を第２光源６２
から照射される光の軸に合わせる第１ビームスプリッタ
６３と、第１ビームスプリッタ６３からの光を反射して
ウエハ側に送る第２ビームスプリッタ６４と、該第２ビ
ームスプリッタ６４を介して送られる入射光を集光して
ウエハ１８の重ね合わせ基準パターン３２ｂや重ね合わ
せ測定パターン３１ｂに照射する第１のレンズ６５（対
物レンズ）と、ウエハ側から反射され第２ビームスプリ
ッタ６４を通過した光を集光して固体撮像素子６７に入
射させる第２のレンズ６６と、２光束の干渉像を検知す
る光検出器６８とを備えている。上記第１ビームスプリ
ッタ６３の反射率及び透過率の分光特性は、図１６に示
すとおりである。つまり、第２光源６２からの白色光は
第１ビームスプリッタ６３をよく透過し、第１光源６１
から出される長波長の光は第１ビームスプリッタ６３で
ほとんどが反射される。
【０１１８】そして、第２光源６２からのわずかに波長
の異なる２光束ｆ1 ，ｆ2 は、第２ビームスプリッタ６
４で反射してウエハ１８上の重ね合わせ測定パターン３
１ｂ上で交差する。２光束として、波長が６３３ｎｍの
Ｈｅ−Ｎｅレーザー光を用いると、第１ビームスプリッ
タ６３でほぼ全反射する。そして、上記第２の実施形態
で説明した２光束干渉を用いた位置の検出原理と同様
に、重ね合わせ測定パターン３１ｂによって、同一方向
に回折し干渉した光を光検出器６８で検出することによ
り、重ね測定パターン３１ｂの基準位置を検出する。一
方、第２光源６２から出される白色光は第１ビームスプ
リッタ６３をほとんど透過し、対物レンズ６５により重
ね合わせ基準パターン３２ｂで反射して、第２のレンズ
６６により固体撮像素子６７上に入射される。そして、
第２のレンズ６６により結像した重ね合わせ基準パター
ン３２ｂの基準位置を固体撮像素子６７により検出す
る。以上により得られた重ね合わせ基準パターン３２ｂ
の基準位置と、重ね合わせ測定パターン３１ｂの基準位
置との位置ずれ量が算出される。
の異なる２光束ｆ1 ，ｆ2 は、第２ビームスプリッタ６
４で反射してウエハ１８上の重ね合わせ測定パターン３
１ｂ上で交差する。２光束として、波長が６３３ｎｍの
Ｈｅ−Ｎｅレーザー光を用いると、第１ビームスプリッ
タ６３でほぼ全反射する。そして、上記第２の実施形態
で説明した２光束干渉を用いた位置の検出原理と同様
に、重ね合わせ測定パターン３１ｂによって、同一方向
に回折し干渉した光を光検出器６８で検出することによ
り、重ね測定パターン３１ｂの基準位置を検出する。一
方、第２光源６２から出される白色光は第１ビームスプ
リッタ６３をほとんど透過し、対物レンズ６５により重
ね合わせ基準パターン３２ｂで反射して、第２のレンズ
６６により固体撮像素子６７上に入射される。そして、
第２のレンズ６６により結像した重ね合わせ基準パター
ン３２ｂの基準位置を固体撮像素子６７により検出す
る。以上により得られた重ね合わせ基準パターン３２ｂ
の基準位置と、重ね合わせ測定パターン３１ｂの基準位
置との位置ずれ量が算出される。
【０１１９】本実施形態では、第１位置検出手段と第２
位置検出手段とが光学系を共有しているために、同じ視
野内で重ね合わせ基準パターン３２ｂの基準位置と重ね
合わせ測定パターン３１ｂとの基準位置を測定すること
ができ、上記第２実施形態のごとくウエハステージを移
動させる必要がない。したがって、ステージ計測誤差を
含むことなく高精度に両者の位置ずれ量を検出しうる利
点がある。
位置検出手段とが光学系を共有しているために、同じ視
野内で重ね合わせ基準パターン３２ｂの基準位置と重ね
合わせ測定パターン３１ｂとの基準位置を測定すること
ができ、上記第２実施形態のごとくウエハステージを移
動させる必要がない。したがって、ステージ計測誤差を
含むことなく高精度に両者の位置ずれ量を検出しうる利
点がある。
【０１２０】（第７実施形態）また、実施形態の図示は
省略するが、下地パターンである重ね合わせ基準パター
ンと、露光により生じた重ね合わせ測定パターンの基準
位置とを共通の光学系を用いて測定する方法として、暗
視野顕微鏡の原理を応用した第７実施形態が考えられ
る。
省略するが、下地パターンである重ね合わせ基準パター
ンと、露光により生じた重ね合わせ測定パターンの基準
位置とを共通の光学系を用いて測定する方法として、暗
視野顕微鏡の原理を応用した第７実施形態が考えられ
る。
【０１２１】すなわち、重ね合わせ基準パターン及び重
ね合わせ測定パターンを白色光で照明し、段差の大きい
重ね合わせ基準パターンから低次の回折光を検出するこ
とにより重ね合わせ基準パターンの基準位置を検出する
一方、段差の小さい重ね合わせ測定パターンから高次の
回折光を検出することにより重ね合わせ測定パターンの
基準位置を計測し、これにより、両者の位置ずれを検出
することができる。そのためには、重ね合わせ測定パタ
ーンから反射される光のうち高次の回折光のみを光検出
手段の側に通過させる一方、重ね合わせ基準パターンか
ら反射される光のうち低次の回折光のみを光検出手段の
側に通過させるよう切換える通過特性切換手段を設けれ
ばよく、これは、顕微鏡の暗視野−明視野の切り換えの
原理を応用することで、容易に実現できる。このような
方法では、高次の回折光を検出するため、０次光を検出
する明視野観察よりも高い感度で露光により生じた段差
を検出することができる。
ね合わせ測定パターンを白色光で照明し、段差の大きい
重ね合わせ基準パターンから低次の回折光を検出するこ
とにより重ね合わせ基準パターンの基準位置を検出する
一方、段差の小さい重ね合わせ測定パターンから高次の
回折光を検出することにより重ね合わせ測定パターンの
基準位置を計測し、これにより、両者の位置ずれを検出
することができる。そのためには、重ね合わせ測定パタ
ーンから反射される光のうち高次の回折光のみを光検出
手段の側に通過させる一方、重ね合わせ基準パターンか
ら反射される光のうち低次の回折光のみを光検出手段の
側に通過させるよう切換える通過特性切換手段を設けれ
ばよく、これは、顕微鏡の暗視野−明視野の切り換えの
原理を応用することで、容易に実現できる。このような
方法では、高次の回折光を検出するため、０次光を検出
する明視野観察よりも高い感度で露光により生じた段差
を検出することができる。
【０１２２】（第８実施形態）次に、ドップラー効果を
利用した第８実施形態について説明する。
利用した第８実施形態について説明する。
【０１２３】図１７に示すように、本実施形態に係る位
置ずれ測定装置は、白色光と可干渉な２光束を発生する
光源７１と、放射状に形成された回折格子を有する回転
ディスク７２と、回転ディスク７２からの入射光を平行
光にするための第１のレンズ７３と、ビームスプリッタ
７５と、ビームスプリッタ７５からの入射光を集光して
ウエハ１８上の重ね合わせ基準パターン３２ｂ又は重ね
合わせ測定パターン３１ｂに照射するための第２のレン
ズ７６と、可干渉な２光束の干渉像を検出する第１光検
出器７８と、白色光の干渉像を検出する第２光検出器７
９と、ビームスプリッタ７５を通過した光を集光するた
めの第３のレンズ７７とを備えている。ハロゲンランプ
及びＨｅ−Ｎｅレーザ光により照明された回転ディスク
７２中の走査スリットの像は、各レンズ７３，７６を通
過してウエハ上の重ね合わせ基準パターン３２ｂ及び重
ね合わせ測定パターン３１ｂの上に投影される。そし
て、走査スリットの像とウエハ上の重ね合わせ基準パタ
ーン３２ｂ及び重ね合わせ測定パターン３１ｂにより合
成された１種のモアレ像による反射光信号を各光検出器
７８，７９で検出する。このとき、回転ディスク７２を
回転させて走査スリットを一定速度で走査したときに各
光検出器７８，７９により検出される２つの干渉像の位
相差を検出することにより、重ね合わせ基準パターン３
２ｂに対する重ね合わせ測定パターン３１ｂの位置ずれ
量を検出する。本実施形態では、位相検出を行っている
ので、反射光強度が小さいときでも高い精度で位置ずれ
量の検出が可能である。
置ずれ測定装置は、白色光と可干渉な２光束を発生する
光源７１と、放射状に形成された回折格子を有する回転
ディスク７２と、回転ディスク７２からの入射光を平行
光にするための第１のレンズ７３と、ビームスプリッタ
７５と、ビームスプリッタ７５からの入射光を集光して
ウエハ１８上の重ね合わせ基準パターン３２ｂ又は重ね
合わせ測定パターン３１ｂに照射するための第２のレン
ズ７６と、可干渉な２光束の干渉像を検出する第１光検
出器７８と、白色光の干渉像を検出する第２光検出器７
９と、ビームスプリッタ７５を通過した光を集光するた
めの第３のレンズ７７とを備えている。ハロゲンランプ
及びＨｅ−Ｎｅレーザ光により照明された回転ディスク
７２中の走査スリットの像は、各レンズ７３，７６を通
過してウエハ上の重ね合わせ基準パターン３２ｂ及び重
ね合わせ測定パターン３１ｂの上に投影される。そし
て、走査スリットの像とウエハ上の重ね合わせ基準パタ
ーン３２ｂ及び重ね合わせ測定パターン３１ｂにより合
成された１種のモアレ像による反射光信号を各光検出器
７８，７９で検出する。このとき、回転ディスク７２を
回転させて走査スリットを一定速度で走査したときに各
光検出器７８，７９により検出される２つの干渉像の位
相差を検出することにより、重ね合わせ基準パターン３
２ｂに対する重ね合わせ測定パターン３１ｂの位置ずれ
量を検出する。本実施形態では、位相検出を行っている
ので、反射光強度が小さいときでも高い精度で位置ずれ
量の検出が可能である。
【０１２４】（第９実施形態）次に、干渉顕微鏡の原理
を利用して位置ずれ量の測定を行う第９実施形態につい
て説明する。
を利用して位置ずれ量の測定を行う第９実施形態につい
て説明する。
【０１２５】図１８に示すように、本実施形態に係る位
置ずれ量の測定装置は、ハロゲンランプで構成される光
源８１と、第１のビームスプリッタ８２と、対物レンズ
８３と、ミロー干渉対物レンズ内の第２のビームスプリ
ッタ８４と、参照ミラー８５と、上記対物レンズ８３の
上方の結像面に配置されたＣＣＤカメラ８６とを備えて
いる。空間的に広がりを有するハロゲンランプから出射
された白色光は、第１のビームスプリッタ８２で反射さ
れ対物レンズ８３により集光された後、第２のビームス
プリッタ８４により２分割され一方はウエハ１８上の重
ね合わせ基準パターン３２ｂ及び重ね合わせ測定パター
ン３１ｂに、他方は参照ミラー８５に導入されて、それ
ぞれの面で反射する。この２つの反射光は、第１のビー
ムスプリッタ８２を通過し、ＣＣＤカメラ８６に入射し
て、ＣＣＤカメラ８６によって干渉強度が測定される。
そして、ウエハステージ２６を上下させてウエハ１８を
高さ方向に走査すると、結像面の各画素において、時系
列の干渉光の強度変化が検出される。そのとき、露光に
より生じたレジスト膜の重ね合わせ測定パターン３１ｂ
の露光領域表面と未露光領域表面及び重ね合わせ基準パ
ターン３２ｂの凹部と凸部で干渉光の強度が最大となる
ので、重ね合わせ基準パターン３２ｂの基準位置と重ね
合わせ測定パターン３１ｂの基準位置とが検出される。
置ずれ量の測定装置は、ハロゲンランプで構成される光
源８１と、第１のビームスプリッタ８２と、対物レンズ
８３と、ミロー干渉対物レンズ内の第２のビームスプリ
ッタ８４と、参照ミラー８５と、上記対物レンズ８３の
上方の結像面に配置されたＣＣＤカメラ８６とを備えて
いる。空間的に広がりを有するハロゲンランプから出射
された白色光は、第１のビームスプリッタ８２で反射さ
れ対物レンズ８３により集光された後、第２のビームス
プリッタ８４により２分割され一方はウエハ１８上の重
ね合わせ基準パターン３２ｂ及び重ね合わせ測定パター
ン３１ｂに、他方は参照ミラー８５に導入されて、それ
ぞれの面で反射する。この２つの反射光は、第１のビー
ムスプリッタ８２を通過し、ＣＣＤカメラ８６に入射し
て、ＣＣＤカメラ８６によって干渉強度が測定される。
そして、ウエハステージ２６を上下させてウエハ１８を
高さ方向に走査すると、結像面の各画素において、時系
列の干渉光の強度変化が検出される。そのとき、露光に
より生じたレジスト膜の重ね合わせ測定パターン３１ｂ
の露光領域表面と未露光領域表面及び重ね合わせ基準パ
ターン３２ｂの凹部と凸部で干渉光の強度が最大となる
ので、重ね合わせ基準パターン３２ｂの基準位置と重ね
合わせ測定パターン３１ｂの基準位置とが検出される。
【０１２６】本実施形態では、照明光源として白色光を
用い、参照ミラー８４からの反射光と各パターン３１
ｂ，３２ｂからの反射光との干渉像を利用して各パター
ンの基準位置を検出している。したがって、レジスト膜
が塗布された状態で重ね合わせ基準パターン３２ｂの基
準位置を精度よく測定することができるとともに、重ね
合わせ測定パターン３１ｂに対しては露光により生じた
段差が浅くても高精度で位置検出ができる。
用い、参照ミラー８４からの反射光と各パターン３１
ｂ，３２ｂからの反射光との干渉像を利用して各パター
ンの基準位置を検出している。したがって、レジスト膜
が塗布された状態で重ね合わせ基準パターン３２ｂの基
準位置を精度よく測定することができるとともに、重ね
合わせ測定パターン３１ｂに対しては露光により生じた
段差が浅くても高精度で位置検出ができる。
【０１２７】また、この干渉顕微鏡を利用してレジスト
膜の最適露光量を求めることができる。上述のように、
ウエハ１８を高さ方向に走査させた時のレジスト膜の露
光領域表面と未露光領域表面とからの反射光による時系
列の反射干渉光の強度変化を検出し、レジスト膜の段差
を測定する。露光量とレジスト膜表面上に形成された段
差量とは上述の図７に示す関係を有しているので、レジ
スト膜の表面に形成された段差を測定することにより、
最適露光量を決定することができる。
膜の最適露光量を求めることができる。上述のように、
ウエハ１８を高さ方向に走査させた時のレジスト膜の露
光領域表面と未露光領域表面とからの反射光による時系
列の反射干渉光の強度変化を検出し、レジスト膜の段差
を測定する。露光量とレジスト膜表面上に形成された段
差量とは上述の図７に示す関係を有しているので、レジ
スト膜の表面に形成された段差を測定することにより、
最適露光量を決定することができる。
【０１２８】（第１０実施形態）次に、共焦点顕微鏡を
利用してレジスト膜上の段差を測定し、最適露光量を決
定するようにした第１０実施形態について説明する。
利用してレジスト膜上の段差を測定し、最適露光量を決
定するようにした第１０実施形態について説明する。
【０１２９】図１９に示すように、共焦点顕微鏡は、光
源９１と、ピンホール９３を有する遮蔽板９２と、対物
レンズ９４とを備えており、光源９１から出射された光
がピンホール９３を通過して対物レンズ９４によりウエ
ハ上のある１点に焦点が合うように構成されている。レ
ジスト膜の表面に焦点が合ったとき、レジスト膜表面か
らの反射光はピンホール９３に焦点が合い、最大量の反
射光が得られるため、露光により生じた小さな段差も高
いコントラストで検出することができる。そして、検出
される露光量に応じ、図７に示す段差値の露光量依存特
性を利用してレジスト膜表面の段差値を測定することに
より、最適露光量を求めることができる。このとき、照
明光としてコヒーレントなレーザー光を用いることによ
り、さらに高いコントラストでレジスト膜表面の段差を
検出することができる。
源９１と、ピンホール９３を有する遮蔽板９２と、対物
レンズ９４とを備えており、光源９１から出射された光
がピンホール９３を通過して対物レンズ９４によりウエ
ハ上のある１点に焦点が合うように構成されている。レ
ジスト膜の表面に焦点が合ったとき、レジスト膜表面か
らの反射光はピンホール９３に焦点が合い、最大量の反
射光が得られるため、露光により生じた小さな段差も高
いコントラストで検出することができる。そして、検出
される露光量に応じ、図７に示す段差値の露光量依存特
性を利用してレジスト膜表面の段差値を測定することに
より、最適露光量を求めることができる。このとき、照
明光としてコヒーレントなレーザー光を用いることによ
り、さらに高いコントラストでレジスト膜表面の段差を
検出することができる。
【０１３０】また、第９実施形態と同様に、露光により
生じた潜像段差からなる測定パターンと基準パターンの
基準位置を測定することにより、重ね合わせずれ量を測
定することもできる。
生じた潜像段差からなる測定パターンと基準パターンの
基準位置を測定することにより、重ね合わせずれ量を測
定することもできる。
【０１３１】（その他の実施形態）また、上記各実施形
態では、露光光として可視光または紫外光を用いている
が、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
く、Ｘ線等の光以外の電磁波を用いても良いことは言う
までもない。
態では、露光光として可視光または紫外光を用いている
が、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
く、Ｘ線等の光以外の電磁波を用いても良いことは言う
までもない。
【０１３２】また、必要に応じて、露光量に応じてレジ
スト膜上の露光領域に、重ね合わせ精度測定用の光学系
等を通じて選択的に赤外線又は波長３５０ｎｍ以上のＵ
Ｖ光を照射し、加熱することによって、露光領域におけ
るレジスト膜の膜厚変化を促進させることができる。
スト膜上の露光領域に、重ね合わせ精度測定用の光学系
等を通じて選択的に赤外線又は波長３５０ｎｍ以上のＵ
Ｖ光を照射し、加熱することによって、露光領域におけ
るレジスト膜の膜厚変化を促進させることができる。
【０１３３】
【発明の効果】請求項１によれば、レジストパターンの
測定方法として、ウエハ上に形成されたレジスト膜に電
磁波を照射し露光を行った後、レジスト膜の現像を行な
うことなく少なくとも１分間の間経過させてレジスト膜
の露光領域−未露光領域間の膜厚の差として生じるレジ
ストパターンを顕在化させ、露光領域表面と未露光領域
表面とからの反射光を検知することによりレジストパタ
ーンの形状を測定するようにしたので、両領域間の膜厚
差を利用して、露光部の現像を行なうことなくレジスト
パターンの位置や両領域間の段差の測定が可能となり、
マスクの位置合わせや適正露光量の決定などの迅速化を
図ることができる。
測定方法として、ウエハ上に形成されたレジスト膜に電
磁波を照射し露光を行った後、レジスト膜の現像を行な
うことなく少なくとも１分間の間経過させてレジスト膜
の露光領域−未露光領域間の膜厚の差として生じるレジ
ストパターンを顕在化させ、露光領域表面と未露光領域
表面とからの反射光を検知することによりレジストパタ
ーンの形状を測定するようにしたので、両領域間の膜厚
差を利用して、露光部の現像を行なうことなくレジスト
パターンの位置や両領域間の段差の測定が可能となり、
マスクの位置合わせや適正露光量の決定などの迅速化を
図ることができる。
【０１３４】請求項２によれば、レジストパターンの形
状を測定する際に、露光後、露光領域−未露光領域間に
０．０５μｍ以上の段差が生じる条件が満たされてから
行うようにしたので、レジストパターンの測定を確実に
行うことができる。
状を測定する際に、露光後、露光領域−未露光領域間に
０．０５μｍ以上の段差が生じる条件が満たされてから
行うようにしたので、レジストパターンの測定を確実に
行うことができる。
【０１３５】請求項３によれば、レジストパターンを顕
在化させる際には、レジスト膜の露光領域を選択的に加
熱するようにしたので、スループットの向上を図ること
ができる。
在化させる際には、レジスト膜の露光領域を選択的に加
熱するようにしたので、スループットの向上を図ること
ができる。
【０１３６】請求項４によれば、あらかじめ凹部と凸部
を有する基準パターンが形成されたウエハを用い、レジ
スト膜を通過した光の凹部表面と凸部表面とからの反射
光から基準パターンの基準位置を検出し、基準パターン
の基準位置に対するレジストパターンの基準位置のずれ
量を測定するようにしたので、別途先行露光，現像を行
なって位置ずれ量を測定する工程の省略を図ることがで
きる。
を有する基準パターンが形成されたウエハを用い、レジ
スト膜を通過した光の凹部表面と凸部表面とからの反射
光から基準パターンの基準位置を検出し、基準パターン
の基準位置に対するレジストパターンの基準位置のずれ
量を測定するようにしたので、別途先行露光，現像を行
なって位置ずれ量を測定する工程の省略を図ることがで
きる。
【０１３７】請求項５によれば、基準パターンの基準位
置を検出する際には広スペクトル光を用い、レジストパ
ターンの基準位置を測定する際には可干渉な２光束を用
いるようにしたので、レジスト膜の多重反射干渉による
誤差を生じることなく基準パターンの基準位置を測定
し、わずかな段差を利用してレジストパターンの基準位
置を測定することができ、両パターンの基準位置の位置
ずれ量を正確に検出することができる。
置を検出する際には広スペクトル光を用い、レジストパ
ターンの基準位置を測定する際には可干渉な２光束を用
いるようにしたので、レジスト膜の多重反射干渉による
誤差を生じることなく基準パターンの基準位置を測定
し、わずかな段差を利用してレジストパターンの基準位
置を測定することができ、両パターンの基準位置の位置
ずれ量を正確に検出することができる。
【０１３８】請求項６によれば、レジスト膜の露光を行
うステップでは、位置合わせマーク及び基準パターンの
マスターパターンを有するマスクを用いて露光を行い、
レジスト膜に転写されてなる位置合わせマークを用いて
ウエハの位置合わせを行った後、レジストパターンのマ
スターパターンをレジスト膜上に転写するよう連続して
第２の露光を行い、さらにレジスト膜の現像を行った
後、レジストパターンとウエハ上の基準パターンとを用
いてレジストパターンと基準パターンとのずれ量を測定
するようにしたので、レジスト膜の難溶化を回避しなが
ら、連続露光プロセスを容易に行うことができる。
うステップでは、位置合わせマーク及び基準パターンの
マスターパターンを有するマスクを用いて露光を行い、
レジスト膜に転写されてなる位置合わせマークを用いて
ウエハの位置合わせを行った後、レジストパターンのマ
スターパターンをレジスト膜上に転写するよう連続して
第２の露光を行い、さらにレジスト膜の現像を行った
後、レジストパターンとウエハ上の基準パターンとを用
いてレジストパターンと基準パターンとのずれ量を測定
するようにしたので、レジスト膜の難溶化を回避しなが
ら、連続露光プロセスを容易に行うことができる。
【０１３９】請求項７によれば、マスクにウエハ上に形
成すべき回路パターンとレジストパターン及び基準パタ
ーンを形成するためのパターン領域を設け、該パターン
領域が遮光帯を介して回路パターンと分離されているよ
うに構成したので、回路パターンを有する同一マスクを
用いて重ね合わせ測定パターンのみを選択的に露光する
ことができる。
成すべき回路パターンとレジストパターン及び基準パタ
ーンを形成するためのパターン領域を設け、該パターン
領域が遮光帯を介して回路パターンと分離されているよ
うに構成したので、回路パターンを有する同一マスクを
用いて重ね合わせ測定パターンのみを選択的に露光する
ことができる。
【０１４０】請求項８，９又は１０によれば、レジスト
パターンの形状を測定する際、ウエハを高さ方向に走査
したときの未露光領域表面からの反射光と露光領域表面
からの反射光との干渉像を検出することにより各領域間
の段差を検出し、露光量の最適露光量からのずれを求め
るようにしたので、フォトリソグラフィー工程における
条件出しの容易化と迅速化とを図ることができる。
パターンの形状を測定する際、ウエハを高さ方向に走査
したときの未露光領域表面からの反射光と露光領域表面
からの反射光との干渉像を検出することにより各領域間
の段差を検出し、露光量の最適露光量からのずれを求め
るようにしたので、フォトリソグラフィー工程における
条件出しの容易化と迅速化とを図ることができる。
【０１４１】請求項１１によれば、レジスト膜を構成す
る材料として、保護基を有する化学増幅型レジストを用
いるようにしたので、露光により保護基が外れることで
化学変化が生じる化学増幅型レジストの特性を利用して
レジスト膜の露光領域と未露光領域との境界に大きな段
差を生ぜしめることができ、よって、レジストパターン
の検出の容易化を図ることができる。
る材料として、保護基を有する化学増幅型レジストを用
いるようにしたので、露光により保護基が外れることで
化学変化が生じる化学増幅型レジストの特性を利用して
レジスト膜の露光領域と未露光領域との境界に大きな段
差を生ぜしめることができ、よって、レジストパターン
の検出の容易化を図ることができる。
【０１４２】請求項１２，１３，１４又は１５によれ
ば、化学増幅型レジストとして、露光されると保護基が
脱離し体積が減小する種類のものを用いたので、露光領
域でＣＯ2 ガスが発生するという性質を利用する等によ
り、レジスト膜の露光領域−未露光領域間に大きな段差
を生ぜしめることができる。
ば、化学増幅型レジストとして、露光されると保護基が
脱離し体積が減小する種類のものを用いたので、露光領
域でＣＯ2 ガスが発生するという性質を利用する等によ
り、レジスト膜の露光領域−未露光領域間に大きな段差
を生ぜしめることができる。
【０１４３】請求項１６によれば、レジスト膜の露光を
行う際、露光量をレジストパターンの仕上がり寸法の設
計値に対する比が１：１になる最適露光量の１．５倍と
するようにしたので、露光後短時間で露光領域と未露光
領域との間に確実に大きな段差を生ぜしめることができ
る。
行う際、露光量をレジストパターンの仕上がり寸法の設
計値に対する比が１：１になる最適露光量の１．５倍と
するようにしたので、露光後短時間で露光領域と未露光
領域との間に確実に大きな段差を生ぜしめることができ
る。
【０１４４】請求項１７又は１８によれば、レジスト膜
を構成するレジスト材料を、露光されると体積が増大す
る種類のものとしたので、請求項１２等と同様の効果を
発揮することができる。
を構成するレジスト材料を、露光されると体積が増大す
る種類のものとしたので、請求項１２等と同様の効果を
発揮することができる。
【０１４５】請求項１９によれば、ウエハ上の基準パタ
ーンの基準位置に対するレジストパターンの基準位置の
位置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置
として、レジストパターン及び基準パターンに光を入射
させそれぞれの反射光から各パターンの基準位置を検出
する手段を個別に設けたので、基準パターンとレジスト
パターンとの光に対する反射特性等の相違を考慮て感度
等を変更した測定を行うことができ、よって、位置ずれ
の検出の容易化と、誤検知の防止による検出精度の向上
とを図ることができる。
ーンの基準位置に対するレジストパターンの基準位置の
位置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置
として、レジストパターン及び基準パターンに光を入射
させそれぞれの反射光から各パターンの基準位置を検出
する手段を個別に設けたので、基準パターンとレジスト
パターンとの光に対する反射特性等の相違を考慮て感度
等を変更した測定を行うことができ、よって、位置ずれ
の検出の容易化と、誤検知の防止による検出精度の向上
とを図ることができる。
【０１４６】請求項２０によれば、レジストパターンの
検出には可干渉な２光束を出射する光源を用い、基準パ
ターンの検出には広スペクトル光を出射する光源を用い
るようにしたので、段差の小さいレジストパターンの基
準位置を高い感度で容易に検出できるとともに、基準パ
ターンの凹凸によって乱れやすいレジスト膜からの多重
反射干渉光の悪影響による位置の誤検知を有効に防止す
ることができる。
検出には可干渉な２光束を出射する光源を用い、基準パ
ターンの検出には広スペクトル光を出射する光源を用い
るようにしたので、段差の小さいレジストパターンの基
準位置を高い感度で容易に検出できるとともに、基準パ
ターンの凹凸によって乱れやすいレジスト膜からの多重
反射干渉光の悪影響による位置の誤検知を有効に防止す
ることができる。
【０１４７】請求項２１，２２によれば、レジストパタ
ーンの測定装置の光学系を共通化するようにしたので、
構成の簡素化により、装置の小型化と装置コストの低減
とを図ることができる。
ーンの測定装置の光学系を共通化するようにしたので、
構成の簡素化により、装置の小型化と装置コストの低減
とを図ることができる。
【０１４８】請求項２３によれば、ウエハ上の基準パタ
ーンの基準位置に対するレジストパターンの基準位置の
位置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置
として、多数のスリットを有する回転ディスクを介して
可干渉な２光束と広スペクトル光とをそれぞれレジスト
パターン及び基準パターンに入射させ、各パターンから
反射される光の干渉像とモアレ像との位相差から位置ず
れ量を検出する構成としたので、各パターンから反射さ
れる光の強度が小さいときにも、高い位置検出精度を発
揮することができる。
ーンの基準位置に対するレジストパターンの基準位置の
位置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置
として、多数のスリットを有する回転ディスクを介して
可干渉な２光束と広スペクトル光とをそれぞれレジスト
パターン及び基準パターンに入射させ、各パターンから
反射される光の干渉像とモアレ像との位相差から位置ず
れ量を検出する構成としたので、各パターンから反射さ
れる光の強度が小さいときにも、高い位置検出精度を発
揮することができる。
【０１４９】請求項２４によれば、ウエハ上の基準パタ
ーンの基準位置に対するレジストパターンの基準位置の
位置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置
として、広スペクトル光を両パターンに入射させ、レジ
ストパターンから反射される光については高次の回折光
のみから、基準パターンから反射される光については低
次の回折光のみから再生像を検出するようにしたので、
各パターンの段差に関する信号量の大小に応じて感度を
変更することにより、簡素な構成で各パターンの基準位
置を正確に検出することができる。
ーンの基準位置に対するレジストパターンの基準位置の
位置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置
として、広スペクトル光を両パターンに入射させ、レジ
ストパターンから反射される光については高次の回折光
のみから、基準パターンから反射される光については低
次の回折光のみから再生像を検出するようにしたので、
各パターンの段差に関する信号量の大小に応じて感度を
変更することにより、簡素な構成で各パターンの基準位
置を正確に検出することができる。
【０１５０】請求項２５によれば、ウエハ上の基準パタ
ーンの基準位置に対するレジストパターンの基準位置の
位置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置
として、広スペクトル光を両パターンに入射させ、ウエ
ハを高さ方向に移動させながら、参照ミラーからの反射
光と各パターンからの反射光との干渉像の時系列の干渉
光強度を検出し、干渉光強度の最大位置から各パターン
の基準位置を検出するようにしたので、簡素な構成によ
り高い精度で位置ずれ量の検出を行うことができる。
ーンの基準位置に対するレジストパターンの基準位置の
位置ずれを検出するためのレジストパターンの測定装置
として、広スペクトル光を両パターンに入射させ、ウエ
ハを高さ方向に移動させながら、参照ミラーからの反射
光と各パターンからの反射光との干渉像の時系列の干渉
光強度を検出し、干渉光強度の最大位置から各パターン
の基準位置を検出するようにしたので、簡素な構成によ
り高い精度で位置ずれ量の検出を行うことができる。
【図１】第１実施形態に係るレジストプロセス中の重ね
合わせずれ量補正の手順を示すフロー図である。
合わせずれ量補正の手順を示すフロー図である。
【図２】第１実施形態に係るレジストプロセス中の重ね
合わせずれ量補正の工程における各パターンの形状の変
化を示す断面図及び平面図である。
合わせずれ量補正の工程における各パターンの形状の変
化を示す断面図及び平面図である。
【図３】第１実施形態に係る露光装置の構成を模式的に
示す側面図である。
示す側面図である。
【図４】各実施形態に係るマスクの各パターン部の構成
及びウエハのチップ部の構成を概略的に示す平面図であ
る。
及びウエハのチップ部の構成を概略的に示す平面図であ
る。
【図５】第１実施形態における露光光の照射により顕在
化するレジスト膜の膜減り状態を示す断面図である。
化するレジスト膜の膜減り状態を示す断面図である。
【図６】第１実施形態におけるレジストの膜減り量の時
間変化を示す特性図である。
間変化を示す特性図である。
【図７】第１実施形態におけるレジストの膜減り量の露
光光強度依存性を示す特性図である。
光光強度依存性を示す特性図である。
【図８】第１実施形態における補正前後の重ね合わせず
れ量の分布状態を示す平面図である。
れ量の分布状態を示す平面図である。
【図９】第１実施形態における位置ずれ量の検出原理を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１０】第２実施形態に係る露光装置の構成を模式的
に示す側面図である。
に示す側面図である。
【図１１】第２実施形態に係る位置ずれ量の測定方法に
よって解消しようとする基準パターンの基準位置の検出
誤差の発生原理を説明する図である。
よって解消しようとする基準パターンの基準位置の検出
誤差の発生原理を説明する図である。
【図１２】第３実施形態のレジストプロセスの一部にお
けるレジスト膜の変化を示す断面図である。
けるレジスト膜の変化を示す断面図である。
【図１３】第４実施形態のレジストプロセスの一部にお
けるレジスト膜の変化を示す断面図である。
けるレジスト膜の変化を示す断面図である。
【図１４】第５実施形態のレジストプロセスの一部にお
けるレジスト膜の変化を示す断面図である。
けるレジスト膜の変化を示す断面図である。
【図１５】第６実施形態に係る位置ずれ測定装置の構成
を模式的に示す側面図である。
を模式的に示す側面図である。
【図１６】第６実施形態に係る位置ずれ測定装置のビー
ムスプリッタの反射率及び透過率特性を示す特性図であ
る。
ムスプリッタの反射率及び透過率特性を示す特性図であ
る。
【図１７】第８実施形態に係る位置ずれ測定装置の構成
を模式的に示す側面図である。
を模式的に示す側面図である。
【図１８】第９実施形態に係る位置ずれ測定装置の構成
を模式的に示す側面図である。
を模式的に示す側面図である。
【図１９】第１０実施形態に係る段差測定装置の構成を
模式的に示す側面図である。
模式的に示す側面図である。
【図２０】従来の重ね合わせずれ量の補正手順を示すフ
ロー図である。
ロー図である。
【図２１】重ね合わせ誤差補正要因を示す説明図であ
る。
る。
【図２２】従来の位置合わせマーク及び重ね合わせ測定
パターンを形成するための連続露光を行なうレジストプ
ロセスの一部におけるレジスト膜の変化を示すフロー図
である。
パターンを形成するための連続露光を行なうレジストプ
ロセスの一部におけるレジスト膜の変化を示すフロー図
である。
１１ 測定用光源 １２ 露光用光源 １３ 照明光学系 １４ マスク １８ ウエハ １９ 縮小投影光学系 ２１ 位置合わせマーク ２３ 光検出器 ２４ 位置合わせ格子 ２５ レーザ測長器 ２６ ウエハステージ ２８ マスクブラインド ２９ 位置合わせ光学系 ３１ 重ね合わせ基準パターン ３２ 重ね合わせ測定パターン ３３ レジスト膜
Claims (25)
- 【請求項１】 ウエハ上に形成されたレジスト膜に化学
変化を生ぜしめる機能を有する光，放射線等の電磁波の
線源を準備し、上記電磁波の透過領域と電磁波の遮蔽領
域とからなる所定のパターンを有するマスクを介して、
上記レジスト膜に電磁波を照射し、上記レジスト膜の露
光を行なうステップと、 上記露光後レジスト膜の現像を行なうことなく少なくと
も１分間の間経過させて、上記レジスト膜の膜厚が変化
した露光領域と膜厚が変化しない未露光領域とを混在さ
せてなるレジストパターンを顕在化させるステップと、 上記レジストパターンの露光領域表面と未露光領域表面
とからの反射光を検知することによりレジストパターン
の形状を測定するステップとを備えたことを特徴とする
レジストパターンの測定方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のレジストパターンの測定
方法において、 上記レジストパターンの形状を測定するステップは、上
記レジスト膜の露光後、上記露光領域表面と上記未露光
領域表面との間に０．０５μｍ以上の段差が生じる条件
が満たされてから行われることを特徴とするレジストパ
ターンの測定方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のレジストパターン
の測定方法において、 上記レジストパターンを顕在化させるステップでは、上
記レジスト膜の露光領域を選択的に加熱することを特徴
とするレジストパターンの測定方法。 - 【請求項４】 請求項１記載のレジストパターンの測定
方法において、 あらかじめ凹部と凸部とを有する基準パターンが形成さ
れたウエハを用い、 上記レジスト膜が形成された状態でレジスト膜を通過し
て上記基準パターンの凹部表面と凸部表面とからの反射
光を検知して上記基準パターンの基準位置を検出するス
テップをさらに備え、 上記レジストパターンの形状を測定するステップでは、
上記露光部表面と未露光部表面とからの反射光からレジ
ストパターンの基準位置を検出することにより、上記基
準パターンの基準位置に対する上記レジストパターンの
基準位置の位置ずれ量を測定することを特徴とするレジ
ストパターンの測定方法。 - 【請求項５】 請求項４記載のレジストパターンの測定
方法において、 上記基準パターンの基準位置を検出するステップでは、
広スペクトル光を用い、 上記レジストパターンの形状を測定するステップでは、
可干渉な２光束を用いることを特徴とするレジストパタ
ーンの測定方法。 - 【請求項６】 請求項１記載のレジストパターンの測定
方法において、 上記レジスト膜の露光を行うステップでは、位置合わせ
マーク及び上記基準パターンを形成するためのマスター
パターンを有するマスクを用いて露光を行い、 上記位置合わせマークのマスターパターンが上記レジス
ト膜に転写されてなる位置合わせマークを用いて上記ウ
エハの位置合わせを行うステップと、 レジストパターンのマスターパターンを上記レジスト膜
上に転写するよう連続して第２の露光を行うステップ
と、 上記レジスト膜の現像を行った後、上記レジストパター
ンと上記基準パターンとを用いて上記基準パターンの基
準位置に対する上記レジストパターンの基準位置の位置
ずれ量を測定するステップとをさらに備えたことを特徴
とするレジストパターンの測定方法。 - 【請求項７】 請求項４記載のレジストパターンの測定
方法において、 上記マスクはウエハ上に形成すべき回路パターンと上記
レジストパターン及び基準パターンを形成するためのマ
スターパターンを有し、上記マスターパターンが遮光帯
を介して回路パターンと分離されていることを特徴とす
るレジストパターンの測定方法。 - 【請求項８】 請求項１記載のレジストパターンの測定
方法において、 上記レジストパターンの形状を測定するステップでは、
干渉顕微鏡を用い、上記ウエハを高さ方向に走査したと
きの未露光領域表面からの反射光と露光領域表面からの
反射光との時系列の干渉光強度の変化を検出し、各領域
表面の高さ位置の差を検出することにより各領域間の段
差を検出し、 あらかじめ求められた露光量と膜厚変化量との相間関係
を利用して、上記段差から上記レジスト膜の露光を行う
ステップにおける露光量の最適露光量からのずれを求め
るステップをさらに備えていることを特徴とするレジス
トパターンの測定方法。 - 【請求項９】 請求項１記載のレジストパターンの測定
方法において、 上記レジストパターンの形状を測定するステップでは、
共焦点顕微鏡を用い、上記ウエハを高さ方向に走査した
ときの未露光領域表面からの反射光の強度と露光領域表
面からの反射光の強度の変化を検出し、各領域表面の高
さ位置の差を検出することにより各領域表面間の段差を
検出し、 あらかじめ求められた露光量と膜厚変化量との相間関係
を利用して、上記段差から上記レジスト膜の露光を行う
ステップにおける露光量の最適露光量からのずれを求め
るステップをさらに備えていることを特徴とするレジス
トパターンの測定方法。 - 【請求項１０】 請求項９記載のレジストパターンの測
定方法において、 上記レジストパターンの形状を測定するステップでは、
可干渉光を出射する光源を有する共焦点顕微鏡を用いる
ことを特徴とするレジストパターンの測定方法。 - 【請求項１１】 請求項１記載のレジストパターンの測
定方法において、 上記レジスト膜を構成する材料は、露光により脱離する
保護基を有する化学増幅型レジストであることを特徴と
するレジストパターンの測定方法。 - 【請求項１２】 請求項１１記載のレジストパターンの
測定方法において、 上記化学増幅型レジストは、露光されると保護基が脱離
し体積が減小する種類のものであることを特徴とするレ
ジストパターンの測定方法。 - 【請求項１３】 請求項１２記載のレジストパターンの
測定方法において、 上記化学増幅型レジストは、化学構造が下記化学式(1) 【化１】 （ただし、Ｒ11は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ12は
下記式(2) 【化２】 で表される基，−ＣＨ2 ＣＯＯＲ19基，tert- ブトキシ
カルボニル基，テトラヒドロキシピラニル基又はトリメ
チルシリル基のうちいずれか１つから選ばれるものであ
り、上記化学式(2) 中、Ｒ16，Ｒ17は各々独立して水素
原子又は炭素数１〜３の直鎖状又は分岐状のアルキル基
を表し、Ｒ18は炭素数１〜６の直鎖状，分岐状又は環状
のアルキル基あるいは炭素数１〜６の直鎖状，分岐状又
は環状のアルコキシ基を表し、Ｒ19は炭素数１〜６の直
鎖状，分岐状又は環状のアルキル基あるいは炭素数３〜
８の直鎖状，分岐状又は環状のアルコキシアルキル基を
表すものとする）で示される重合体と酸発生剤とから構
成されていることを特徴とするレジストパターンの測定
方法。 - 【請求項１４】 請求項１３記載のレジストパターンの
測定方法において、 上記酸発生剤の添加量は、上記重合剤の添加量に対して
５重量％以上であることを特徴とするレジストパターン
の測定方法。 - 【請求項１５】 請求項１記載のレジストパターンの測
定方法において、 上記レジスト膜を露光する工程では、シリル化剤で処理
することにより、レジスト中の水酸基をシリル化するこ
とを特徴とするレジストパターンの測定方法。 - 【請求項１６】 請求項１２記載のレジストパターンの
測定方法において、 上記レジスト膜の露光を行うステップでは、露光量をレ
ジストパターンの仕上がり寸法のレチクル寸法（設計
値）に対する比が１：１になる露光量（最適露光量）の
１．５倍とすることを特徴とするレジストパターンの測
定方法。 - 【請求項１７】 請求項１記載のレジストパターンの測
定方法において、 上記レジスト膜を構成するレジスト材料は、露光される
と体積が増大する種類のものであることを特徴とするレ
ジストパターンの測定方法。 - 【請求項１８】 請求項１７記載のレジストパターンの
測定方法において、 上記レジスト膜を構成するレジスト材料は、光酸発生基
を含み紫外線照射後にアルコキシシラン蒸気に曝すＣＶ
Ｄ処理により、レジスト膜の露光部の表面近傍で選択的
にポリシロキ酸が生成するレジストであることを特徴と
するレジストパターンの測定方法。 - 【請求項１９】 基準パターンを有するウエハ上に形成
されたレジスト膜に所定パターンを有するマスクを介し
て露光を行って、露光により膜厚が変化した露光領域表
面と膜厚が変化しない未露光領域表面との間の段差を検
知して、上記基準パターンの基準位置に対する上記レジ
ストパターンの基準位置の位置ずれを検出するためのレ
ジストパターンの測定装置において、 上記レジストパターンに光を入射させ、レジストパター
ンの露光領域表面と未露光領域表面とからの反射光を検
出して上記レジストパターンの基準位置を検出する第１
位置検出手段と、 上記レジスト膜を通過させて上記基準パターンに光を入
射させ、基準パターンの凹部表面と凸部表面からの反射
光を検出して上記基準パターンの基準位置を検出する第
２位置検出手段とを個別に備えていることを特徴とする
レジストパターンの測定装置。 - 【請求項２０】 請求項１９記載のレジストパターンの
測定装置において、 上記第１位置検出手段は、可干渉な２光束を出射する第
１光源を有し、 上記第２位置検出手段は、広スペクトル光を出射する第
２光源を有することを特徴とするレジストパターンの測
定装置。 - 【請求項２１】 請求項１９記載のレジストパターンの
測定装置において、 上記第１，第２位置検出手段は、共通の光学系を有する
ことを特徴とするレジストパターンの測定装置。 - 【請求項２２】 請求項２０記載のレジストパターンの
測定装置において、 上記第１，第２位置検出手段は、 上記第１，第２光源から入射される光をそれぞれ上記ウ
エハ側に送る一方、上記ウエハ側から反射される光を上
記各光源側とは異なる方向に送るビームスプリッタと、 上記ビームスプリッタから入射される光を上記ウエハ上
に集光する第１のレンズと、 上記ビームスプリッタから送られる反射光を上記各光検
出手段に集光する第２のレンズとにより構成されている
ことを特徴とするレジストパターンの測定装置。 - 【請求項２３】 基準パターンを有するウエハ上に形成
されたレジスト膜に所定パターンを有するマスクを介し
て露光を行って、露光により膜厚が変化した露光領域表
面と膜厚が変化しない未露光領域表面との間の段差を検
知して、上記基準パターンの基準位置に対する上記レジ
ストパターンの基準位置の位置ずれを検出するためのレ
ジストパターンの測定装置において、 互いに共通の光軸上に配置され、可干渉な２光束を出射
する第１光源及び広スペクトル光を出射する第２光源
と、 上記各光源と上記ウエハとの間で上記光軸に対して直交
する面内に配置され、半径方向に延びる多数のスリット
を有する回転ディスクと、 上記回転ディスクのスリットを通過した後上記レジスト
パターンから反射される可干渉な２光束により生成され
る干渉像を検出する第１光検出手段と、 上記回転ディスクのスリットを通過した後上記基準パタ
ーンから反射される広スペクトル光により生成されるモ
アレ像を検出する第２光検出手段とを備え、 上記第１光検出手段で検出される上記２光束の干渉像と
上記第２光検出手段で検出される広スペクトル光の干渉
像との位相差から上記基準パターンの基準位置に対する
上記レジストパターンの基準位置の位置ずれ量が検出可
能に構成されていることを特徴とするレジストパターン
の測定装置。 - 【請求項２４】 基準パターンを有するウエハ上に形成
されたレジスト膜に所定パターンを有するマスクを介し
て露光を行って、露光により膜厚が変化した露光領域表
面と膜厚が変化しない未露光領域表面との間の段差を検
知して、上記基準パターンの基準位置に対する上記レジ
ストパターンの基準位置の位置ずれを検出するためのレ
ジストパターンの測定装置において、 広スペクトル光を出射する光源と、 上記光源から出射される光を上記レジストパターン及び
基準パターンに送るとともに、上記各パターンから反射
される光を上記光源側とは異なる方向に送るように構成
された光学系と、 上記光学系を介して得られる上記レジストパターン及び
基準パターンからの反射光による再生像を検出する光検
出手段と、 上記光学系内に配置され、上記レジストパターンから反
射される光のうち高次の回折光のみを上記光検出手段の
側に通過させる一方、上記基準パターンから反射される
光のうち低次の回折光のみを上記光検出手段の側に通過
させるよう切換える通過特性切換手段とを備えているこ
とを特徴とするレジストパターンの測定装置。 - 【請求項２５】 基準パターンを有するウエハ上に形成
されたレジスト膜に所定パターンを有するマスクを介し
て露光を行って、露光により膜厚が変化した露光領域表
面と膜厚が変化しない未露光領域表面との間の段差を検
知して、上記基準パターンの基準位置に対する上記レジ
ストパターンの基準位置の位置ずれを検出するためのレ
ジストパターンの測定装置において、 広スペクトル光を出射する光源と、 上記光源から出射された光を反射してウエハ側に送ると
ともにウエハ側から反射された光を上記光源側とは異な
る方向に送る第１ビームスプリッタと、 該第１ビームスプリッタとウエハとの間に配置された対
物レンズと、 該対物レンズに入射される光の一部を反射させる第２ビ
ームスプリッタと、 該第２ビームスプリッタで反射された光を反射する参照
ミラーと、 上記参照ミラーからの反射光と上記レジストパターンの
露光領域表面及び未露光領域表面からの反射光との干渉
像並びに上記参照ミラーからの反射光と上記基準パター
ンの凹部表面及び凸部表面からの反射光との干渉像を検
出する光検出手段と、 上記ウエハを高さ方向に移動させるための走査手段とを
備え、 上記走査手段により上記ウエハを高さ方向に走査させな
がら、上記光検出手段で検出される光の干渉像における
時系列の干渉光強度を検出し、干渉光強度の最大位置か
ら上記各パターンの基準位置を検出するように構成され
ていることを特徴とするレジストパターンの測定方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7244061A JPH08233555A (ja) | 1994-12-28 | 1995-09-22 | レジストパターンの測定方法及びレジストパターンの測定装置 |
| KR1019950055097A KR100197192B1 (ko) | 1994-12-28 | 1995-12-23 | 레지스트패턴의 측정방법 및 레지스트패턴의 측정장치 |
| US08/579,355 US5783342A (en) | 1994-12-28 | 1995-12-27 | Method and system for measurement of resist pattern |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-326624 | 1994-12-28 | ||
| JP32662494 | 1994-12-28 | ||
| JP7244061A JPH08233555A (ja) | 1994-12-28 | 1995-09-22 | レジストパターンの測定方法及びレジストパターンの測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233555A true JPH08233555A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=26536559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7244061A Pending JPH08233555A (ja) | 1994-12-28 | 1995-09-22 | レジストパターンの測定方法及びレジストパターンの測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5783342A (ja) |
| JP (1) | JPH08233555A (ja) |
| KR (1) | KR100197192B1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100756770B1 (ko) * | 2001-06-30 | 2007-09-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 노광필드 외부의 플레어 노이즈 측정방법 |
| JP2009115536A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Anritsu Corp | 印刷はんだ検査装置、及び印刷はんだ検査方法 |
| JP2013003592A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Beijing Boe Optoelectronics Technology Co Ltd | マーキング方法、及びその設備 |
| CN109341579A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-15 | 巨轮（广州）机器人与智能制造有限公司 | 车灯外形检测方法 |
Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2821441B2 (ja) * | 1996-08-23 | 1998-11-05 | 山形日本電気株式会社 | 重ね合せずれ量の計測方法 |
| JP3047863B2 (ja) * | 1997-08-04 | 2000-06-05 | 日本電気株式会社 | アライメント方法 |
| JP3796363B2 (ja) * | 1998-10-30 | 2006-07-12 | キヤノン株式会社 | 位置検出装置及びそれを用いた露光装置 |
| US6272018B1 (en) | 1999-02-11 | 2001-08-07 | Original Solutions Inc. | Method for the verification of the polarity and presence of components on a printed circuit board |
| US6556949B1 (en) * | 1999-05-18 | 2003-04-29 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor processing techniques |
| US6535774B1 (en) * | 1999-08-12 | 2003-03-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | Incorporation of critical dimension measurements as disturbances to lithography overlay run to run controller |
| TW492050B (en) * | 1999-11-02 | 2002-06-21 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment method and heat treatment unit |
| US6952656B1 (en) | 2000-04-28 | 2005-10-04 | Applied Materials, Inc. | Wafer fabrication data acquisition and management systems |
| US6689519B2 (en) | 2000-05-04 | 2004-02-10 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for lithography process control |
| US6309944B1 (en) | 2000-05-26 | 2001-10-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Overlay matching method which eliminates alignment induced errors and optimizes lens matching |
| US6462818B1 (en) | 2000-06-22 | 2002-10-08 | Kla-Tencor Corporation | Overlay alignment mark design |
| US6423555B1 (en) | 2000-08-07 | 2002-07-23 | Advanced Micro Devices, Inc. | System for determining overlay error |
| US7068833B1 (en) | 2000-08-30 | 2006-06-27 | Kla-Tencor Corporation | Overlay marks, methods of overlay mark design and methods of overlay measurements |
| US7541201B2 (en) | 2000-08-30 | 2009-06-02 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for determining overlay of structures having rotational or mirror symmetry |
| US7317531B2 (en) * | 2002-12-05 | 2008-01-08 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry |
| US6486954B1 (en) | 2000-09-01 | 2002-11-26 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Overlay alignment measurement mark |
| IL138552A (en) | 2000-09-19 | 2006-08-01 | Nova Measuring Instr Ltd | Measurement of transverse displacement by optical method |
| US6694284B1 (en) | 2000-09-20 | 2004-02-17 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining at least four properties of a specimen |
| US6891627B1 (en) | 2000-09-20 | 2005-05-10 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a critical dimension and overlay of a specimen |
| US6919957B2 (en) * | 2000-09-20 | 2005-07-19 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a critical dimension, a presence of defects, and a thin film characteristic of a specimen |
| US6673637B2 (en) | 2000-09-20 | 2004-01-06 | Kla-Tencor Technologies | Methods and systems for determining a presence of macro defects and overlay of a specimen |
| US7130029B2 (en) * | 2000-09-20 | 2006-10-31 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining an adhesion characteristic and a thickness of a specimen |
| US6812045B1 (en) | 2000-09-20 | 2004-11-02 | Kla-Tencor, Inc. | Methods and systems for determining a characteristic of a specimen prior to, during, or subsequent to ion implantation |
| US6950196B2 (en) * | 2000-09-20 | 2005-09-27 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a thickness of a structure on a specimen and at least one additional property of the specimen |
| US6782337B2 (en) | 2000-09-20 | 2004-08-24 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Methods and systems for determining a critical dimension an a presence of defects on a specimen |
| US6596591B1 (en) * | 2000-12-18 | 2003-07-22 | Advanced Micro Devices, Inc. | Methods to form reduced dimension bit-line isolation in the manufacture of non-volatile memory devices |
| JP2004534963A (ja) * | 2001-03-30 | 2004-11-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 強化現実のための方法、システム及び装置 |
| US20030002043A1 (en) | 2001-04-10 | 2003-01-02 | Kla-Tencor Corporation | Periodic patterns and technique to control misalignment |
| JP2003130808A (ja) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Hitachi Ltd | 欠陥検査方法及びその装置 |
| US7804994B2 (en) * | 2002-02-15 | 2010-09-28 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Overlay metrology and control method |
| US7440105B2 (en) * | 2002-12-05 | 2008-10-21 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Continuously varying offset mark and methods of determining overlay |
| US7075639B2 (en) * | 2003-04-25 | 2006-07-11 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Method and mark for metrology of phase errors on phase shift masks |
| US7608468B1 (en) | 2003-07-02 | 2009-10-27 | Kla-Tencor Technologies, Corp. | Apparatus and methods for determining overlay and uses of same |
| US7346878B1 (en) | 2003-07-02 | 2008-03-18 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for providing in-chip microtargets for metrology or inspection |
| US20050148203A1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-07-07 | Shirley Paul D. | Method, apparatus, system and computer-readable medium for in situ photoresist thickness characterization |
| US20050172894A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-11 | Farnworth Warren M. | Selective deposition system and method for initiating deposition at a defined starting surface |
| JP4440688B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-03-24 | Ｈｏｙａ株式会社 | レーザ描画装置、レーザ描画方法及びフォトマスクの製造方法 |
| US7557921B1 (en) | 2005-01-14 | 2009-07-07 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Apparatus and methods for optically monitoring the fidelity of patterns produced by photolitographic tools |
| JPWO2007013140A1 (ja) * | 2005-07-26 | 2009-02-05 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | 位置合わせ方法 |
| US7972957B2 (en) * | 2006-02-27 | 2011-07-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method of making openings in a layer of a semiconductor device |
| US8105736B2 (en) * | 2008-03-13 | 2012-01-31 | Miradia Inc. | Method and system for overlay correction during photolithography |
| US8248617B2 (en) * | 2008-04-22 | 2012-08-21 | Zygo Corporation | Interferometer for overlay measurements |
| WO2010121652A1 (en) * | 2009-04-21 | 2010-10-28 | M2 Engineering Ab | Mastering method, mastering device and substrate master |
| US9927718B2 (en) | 2010-08-03 | 2018-03-27 | Kla-Tencor Corporation | Multi-layer overlay metrology target and complimentary overlay metrology measurement systems |
| US10890436B2 (en) | 2011-07-19 | 2021-01-12 | Kla Corporation | Overlay targets with orthogonal underlayer dummyfill |
| US9760020B2 (en) * | 2012-11-21 | 2017-09-12 | Kla-Tencor Corporation | In-situ metrology |
| KR102029645B1 (ko) * | 2013-01-14 | 2019-11-18 | 삼성전자 주식회사 | 맞춤형 마스크의 제조 방법 및 맞춤형 마스크를 이용한 반도체 장치의 제조 방법 |
| US10495982B2 (en) * | 2013-10-28 | 2019-12-03 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | System and method for real-time overlay error reduction |
| US10451412B2 (en) | 2016-04-22 | 2019-10-22 | Kla-Tencor Corporation | Apparatus and methods for detecting overlay errors using scatterometry |
| CN108010855B (zh) * | 2016-10-31 | 2020-04-14 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 用于检测基板上的标记的装置、设备和方法 |
| TWI753105B (zh) * | 2017-02-22 | 2022-01-21 | 日商信越化學工業股份有限公司 | 圖型形成方法 |
| KR20210067757A (ko) * | 2019-11-29 | 2021-06-08 | 삼성전자주식회사 | 포토리소그래피 방법 |
| WO2022040228A1 (en) * | 2020-08-17 | 2022-02-24 | Tokyo Electron Limited | Method of pattern alignment for field stitching |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0385722A (ja) * | 1989-08-30 | 1991-04-10 | Toshiba Corp | パターン形成方法 |
| US5124927A (en) * | 1990-03-02 | 1992-06-23 | International Business Machines Corp. | Latent-image control of lithography tools |
| DE69032005T2 (de) * | 1990-04-13 | 1998-09-17 | Hitachi Ltd | Verfahren zum Kontrollieren der Dicke einer Dünnschicht während ihrer Herstellung |
| JPH0828321B2 (ja) * | 1990-08-20 | 1996-03-21 | 松下電器産業株式会社 | レジスト塗布評価方法 |
| JPH04155813A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-05-28 | Nec Corp | アライメントマーク |
| JPH06112104A (ja) * | 1992-09-28 | 1994-04-22 | Hitachi Ltd | 縮小投影式露光装置 |
| US5543918A (en) * | 1995-01-06 | 1996-08-06 | International Business Machines Corporation | Through-the-lens confocal height measurement |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP7244061A patent/JPH08233555A/ja active Pending
- 1995-12-23 KR KR1019950055097A patent/KR100197192B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1995-12-27 US US08/579,355 patent/US5783342A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100756770B1 (ko) * | 2001-06-30 | 2007-09-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 노광필드 외부의 플레어 노이즈 측정방법 |
| JP2009115536A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Anritsu Corp | 印刷はんだ検査装置、及び印刷はんだ検査方法 |
| JP2013003592A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Beijing Boe Optoelectronics Technology Co Ltd | マーキング方法、及びその設備 |
| CN109341579A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-15 | 巨轮（广州）机器人与智能制造有限公司 | 车灯外形检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960026287A (ko) | 1996-07-22 |
| KR100197192B1 (ko) | 1999-06-15 |
| US5783342A (en) | 1998-07-21 |
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