DE19625669C2

DE19625669C2 - Meßmarkenaufbau, Photomaske, Verfahren zum Bilden eines Meßmarkenaufbaues und Verfahren zum Reparieren eines Defektes

Info

Publication number: DE19625669C2
Application number: DE19625669A
Authority: DE
Inventors: Koichiro Narimatsu; Shigenori Yamashita; Nobuyuki Yoshioka; Shinya Soeda; Atsushi Hachisuka; Kouji Taniguchi; Yuki Miyamoto; Takayuki Saito; Ayumi Minamide
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Renesas Electronics Corp
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2016-06-27
Also published as: US6068952A; JP3859764B2; DE19625669A1; JPH0974063A; KR970002465A; US6323560B1; US5892291A; KR100189287B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Meßmarken aufbau für Photomasken zur Bestimmung der Abbildungsgenauig keit für eine Mehrzahl von Schichten von Mustern, die ein Halbleiterelement mit einer vorbestimmten Form bilden. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Photomaske zum Bilden eines Meßmarkenaufbaues. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zum Bilden eines Meßmarkenaufbaues. Schließlich bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Reparieren eines Defektes in einem Meßmarkenaufbau.

Seit kurzem werden Elemente einer Halbleitervorrichtung, welche aus einer Mehrzahl von Schichten gebildet ist, kleiner und kleiner. Demzufolge wird die Übereinstimmungsgenauigkeit der in den verschiedenen Schichten gebildeten Elemente der Halbleiter- Vorrichtung immer wichtiger. Da zusätzlich die Elemente miniaturi siert wurden, ist der Einfluß der Belichtung, der durch Abbildungsfehler des optischen Systems erzeugt wird, nicht mehr ver nachlässigbar.

Die zuvor erwähnte Übereinstimmungsgenauigkeit hängt von den fol genden Fehlerfaktoren ab:

a) Übereinstimmungsfehler: Übereinstimmungsfehler in ihrer all gemeinen Bedeutung;
b) Ausrichtungsfehler: Fehler in X, Y und θ-Richtungen in einem ausgerichteten Chip;
c) Maschinen- bzw. Anlagenstabilitäts- und Kompatibilitätsfeh ler: Fehler, die der Ausrichtungseinheit selbst inhärent sind;
d) Maskenfehler: Fehler in der Musteranordnung von einem idea len Punkt eines jeden Koordinatenpunktes der Maske;
e) Maskenfehler durch thermische Expansion: Übereinstimmungsfeh ler, die von der thermischen Expansion der Maske in der Ausrich tungseinheit herrühren;
f) weitere Fehler: Fehler, die durch Biegen verursacht werden, wenn die Maske oder der Wafer fixiert bzw. festgehalten sind, nicht-lineare Störungen bei einer Wärmebehandlung des Wafers mit hoher Temperatur etc.

Von den verschiedenen, oben erwähnten Übereinstimmungsfehlern wird hier der Übereinstimmungsfehler (i) beschrieben.

Zunächst wird mit Bezug auf die Figuren eine Übereinstimmungsfeh lermeßmarke zum Messen des Übereinstimmungsfehlers beschrieben, wobei ein MOS-Transistor als Beispiel verwendet wird.

Fig. 54 stellt einen Querschnitt eines allgemeinen MOS-Transi stors dar und Fig. 55 stellt eine Draufsicht auf eine Halbleiter vorrichtung dar, die den MOS-Transistor aufweist.

Mit Bezug auf diese Figuren wird kurz der Aufbau eines MOS- Transistors beschrieben. Zunächst wird auf einem Halbleiter substrat 76 eine Wortleitung 80A, die eine Gateelektrode bildet, gebildet, wobei ein Gateoxidfilm 78 dazwischenliegt. In dem Halb leitersubstrat 76 sind Source-/Drainbereiche 77 gebildet.

Oberhalb der Gateelektrode 80A ist eine Bitleitung 82A mit einem dazwischenliegenden Zwischenschicht-Oxidfilm 80 gebildet. Die Bitleitung 82A ist elektrisch mit einem der Source-/Drainbereiche 77 verbunden. Die Wortleitung 80A und die Bitleitung 82A sind einander orthogonal kreuzend angeordnet, wie dies in Fig. 55 ge zeigt ist. Ein Zwischenschicht-Oxidfilm 83 ist auf der Bitleitung 82A gebildet.

Es wird auf Fig. 55 Bezug genommen. Es sei angenommen, daß in einer Halbleitervorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau in einem aktiven Bereich 85 zwischen den Wortleitungen 80A und den Bitleitungen 82A ein Kontaktloch 74 gebildet wird, wobei die Wortleitungen und die Bitleitungen in einem Abstand von 1 µm von einander angeordnet sind. Die Breite der Wortleitung 80A und die Breite der Bitleitung 82A betragen jeweils 0,4 µm.

Die Größe des in der Halbleitervorrichtung geöffneten Kontaktlo ches 74 beträgt 0,5 µm × 0,5 µm. Wenn demzufolge die Wortleitun gen 80A und Bitleitungen 82A und das Kontaktloch 74 genau so übereinstimmend gebildet sind, wie dies designed bzw. ausgelegt oder geplant wurde, so beträgt der Abstand X in der X-Richtung zwischen der Wortleitung 80A und dem Kontaktloch 74 und der Ab stand Y in der Y-Richtung zwischen der Bitleitung 82A und dem Kontaktloch 74 jeweils 0,25 µm.

Aufgrund eines Übereinstimmungsfehlers könnte das Kontaktloch 74 jedoch außerhalb dieser Position geöffnet sein. In diesem Falle wäre es möglich, das Teil des Kontaktloches 74 in der Wortleitung 80A oder in der Bitleitung 82A geöffnet wird.

Das Kontaktloch 74 wird hierbei in der folgenden Art und Weise geöffnet. Zuerst wird, wie dies in Fig. 54 dargestellt ist, ein Resist-Film 84A, der auf dem Zwischenschicht-Oxidfilm 83 gebildet ist, durch Photolithographie bemustert und unter Verwendung des Resist-Filmes 84A wird das Kontaktloch geöffnet.

Demzufolge wird nach der Bemusterung des Resist-Filmes 84A die Abweichung zwischen der Position des Musters für das Kontaktloch, das in dem Resist-Film 84A gebildet ist, und die Positionen der Wortleitungen 80A und Bitleitungen 82A gemessen, und falls das Kontaktlochmuster des Resist-Filmes keine ausreichende Genauig keit aufweist, so muß nur der Resist-Film 84A wieder gebildet werden.

Da jedoch der Abstand zwischen dem Kontaktloch 74 und der Wort leitung 80A oder zwischen dem Kontaktloch 74 und der Bitleitung 82A bis zu 0,25 µm klein ist, ist es schwierig, Übereinstimmungs fehler in diesem Bereich zu messen.

Deshalb wurde ein Verfahren vorgeschlagen, in welchem eine Über einstimmungsfehlermeßmarke als Dummy-Muster bzw. Hilfs-Muster zum Messen von Übereinstimmungsfehlern in einem peripheren Bereich außerhalb um einen, einen Halbleiter bildenden Bereich herum gleichzeitig mit der Bildung des Resist-Filmes, der Wortleitung und der Bitleitung gebildet wird und bei dem durch das Messen der Übereinstimmungsfehler der Meßmarke, Übereinstimmungsfehler zwi schen dem Kontaktlochmuster des Resist-Filmes und der Wortleitun gen und Bitleitungen gemessen werden.

Die Übereinstimmungsfehlermeßmarke wird mit Bezug auf die Fig. 56 und 57 beschrieben. Zuerst wird mit Bezug auf Fig. 56 die An ordnung der Übereinstimmungsfehlermeßmarken beschrieben. In einem peripheren Bereich der Halbleitervorrichtung wird eine erste Meß marke 80B an einer vorgeschriebenen Position gleichzeitig mit der Wortleitung 80A auf einem Gateoxidfilm 78 gebildet.

Die ebene Form der ersten Meßmarke 80B besteht aus einem Quadrat von 25 µm × 25 µm, wie dies in Fig. 57(a) gezeigt ist. Darüber hinaus ist eine zweite Meßmarke 82B an einem vorbestimmten Ort des Zwischenschicht-Oxidfilmes 80 gleichzeitig mit der Bitleitung 82A gebildet. Die ebene bzw. planare Form der zweiten Meßmarke 82B ist ebenfalls ein Quadrat von 25 µm × 25 µm, ähnlich dem der ersten Meßmarke 80B der Fig. 57.

Oberhalb der ersten Meßmarke 80B und der zweiten Meßmarke 82B auf dem Zwischenschicht-Isolierschicht 83 werden dritte und vierte Meßmarken 84B und 84C gleichzeitig mit der Bemusterung des Re sist-Filmes gebildet.

Die Größe der dritten und vierten Meßmarke 84B und 84C beträgt 15 µm × 15 µm, wie dies in Fig. 57(a) dargestellt ist.

Die erste bis vierte Meßmarke 80B, 82B, 84B und 84C sind so ange paßt, daß sie quadratische ebene Formen aufweisen, um so den Er fordernissen einer Meß-Inspektions-Apparatur (z. B. KLA5011, her gestellt von KLA) Rechnung zu tragen und die Erkennung der Posi tionen an den Seiten der Quadrate zu ermöglichen. Die Länge einer Seite der Marke muß für die erste und zweite Meßmarke 15 bis 30 µm und für die dritte und vierte Meßmarke 7,5 bis 15 µm betragen. Bei der zur Zeit vorhandenen Technik ist es unmöglich, Überein stimmung kleinerer Ausdehnungen bzw. Abstände zu inspizieren bzw. zu messen oder zu überwachen.

Mit Bezug auf Fig. 57 wird die Messung eines Übereinstimmungsfeh lers zwischen der Wortleitung 80A und dem Kontaktlochmuster des Resist-Filmes unter Verwendung der ersten und der dritten Meßmar ke 80B und 84B beschrieben.

Fig. 57(a) stellt eine Draufsicht von oben auf die dritte Meßmar ke 84B dar. Fig. 57(b) stellt einen Querschnitt entlang der Linie A-A' der Fig. 57(a) dar. Fig. 57(c) zeigt die Helligkeit bzw. Stärke des Nachweissignals, welches dem Querschnitt entspricht, der entlang der Linie A-A' der Fig. 57(a) erhalten wurde.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, wird das Nachweissignal an den Positionen der Seitenwände 10a, 10b, 11a und 11b der ersten und dritten Meßmarken 80B und 84B dunkel. Durch die Verwendung des Nachweissignales wird hier der Übereinstimmungsfehler zwischen der Wortleitung 80A und dem Kontaktlochmuster des Resist-Filmes gemessen.

So wird z. B. das Zentrum c₁ zwischen den Nachweissignalen, die den Seitenwänden 10a und 10b entsprechen, nachgewiesen und das Zentrum c₂ der Nachweissignale, die den Seitenwänden 11a und 11b entsprechen, wird festgestellt. Wenn die Positionen der Zentren c₁ und c₂ miteinander übereinstimmen, so beträgt die Abweichung zwischen der ersten und der dritten Meßmarke 80B und 84B null. Wenn die Positionen der Zentren c1 und c2 nicht miteinander über einstimmen, so entspricht die Differenz bzw. der Unterschied zwi schen diesen dem Betrag der Abweichung zwischen der ersten Meß marke und der dritten Meßmarke 80B und 84B. Dieser Betrag der Abweichung steht in direktem Zusammenhang (eins zu eins) mit dem Betrag der Abweichung zwischen der Wortleitung 80A und dem Kon taktlochmuster des Resist-Filmes und demzufolge kann sie direkt als Übereinstimmungsfehler betrachtet werden.

Der Betrag der Abweichung zwischen der zweiten und vierten Meß marke 82B und 84C kann durch ähnliche Art und Weise festgestellt werden.

In dem in Fig. 57 dargestellten Beispiel sind sowohl die erste Meßmarke 80B als auch die dritte Meßmarke 84B positive Muster. Selbst in dem Beispiel der Fig. 58(a), in dem beide, die erste und die dritte Meßmarke 180B und 184B negative Muster darstellen, kann der Betrag der Abweichung zwischen der ersten Meßmarke 180B und 184B in ähnlicher Art und Weise wie in dem Beispiel der Fig. 57 dadurch gefunden werden, daß das Zentrum zwischen den Nach weissignalen, die den Seitenwänden 110a und 110b entsprechen und dem Zentrum zwischen den Nachweissignalen, die den Seitenwänden 111a und 111b entsprechen, festgestellt wird. In diesem Falle kann ebenfalls der Betrag der Abweichung als Übereinstimmungsfeh ler angesehen werden.

Die Messung des Übereinstimmungsfehlers, wie sie oben beschrieben wurde, unterliegt jedoch dem Einfluß von Abbildungsfehlern, so daß der Betrag der Abweichung zwischen dem Kontaktlochmuster und der Wortleitung oder der Bitleitung nicht in genauer eine zu eins Korrelation mit dem Betrag der Abweichung zwischen den Meßmarken steht.

Der Abbildungsfehler wird kurz beschrieben. Ein optisches System sollte idealer Weise die folgenden Bedingungen der Bild-Bildung bzw. Bilderzeugung erfüllen. Insbesondere,

a) müssen Strahlenbündel, die punktsymmetrisch von einem Objekt punkt emittiert werden, ein punktsymmetrisches Bild im Bildpunkt bilden,
b) sollte ein Bild eines zweidimensionalen Objektes zweidimen sional seien und
c) laterale Vergrößerungen sollten überall in dem Bild kon stant sein.

Diese Erfordernisse gelten für monochromatisches Licht. Sie soll ten jedoch wünschenswerterweise auch dann erfüllt sein, wenn po lychromatisches Licht (weißes Licht) verwendet wird. Abweichungen von den idealen Bedingungen der Bild- bzw. Abbildungsbildung wird als Aberration bzw. Abbildungsfehler bezeichnet.

Die Aberration bzw. der Abbildungsfehler, der verursacht wird, wenn die Bedingung (i) nicht erfüllt ist, wird als sphärische Aberration, Stigmatismus oder komatische Aberration bezeichnet.

Der Abbildungsfehler oder die Aberration, die auftritt, wenn die Bedingung (ii) nicht erfüllt ist, wird als durch Krümmung des Feldes verursachte Aberration bezeichnet.

Die Aberration, die verursacht wird, wenn die Bedingung (iii) nicht erfüllt wird, wird als Störungsaberration bezeichnet.

Im folgenden wird hier die komatische Aberration, die den wesent lichsten Einfluß bei der Messung des Übereinstimmungsfehlers hat, mit Bezug auf die Fig. 59 bis 64 beschrieben.

Zunächst wird mit Bezug auf Fig. 59 eine komatische Aberration beschrieben, die an der Öffnung einer Photomaske verursacht wird. Es sei angenommen, daß die Photomaske nicht nur eine allgemeine Photomaske aufweist, sondern ebenfalls eine Phasenschiebermaske und eine Phasenschiebermaske vom Abschwächungstyp bzw. vom getön ten Typ aufweist.

Fig. 59(a) zeigt einen Aufbau im Querschnitt einer Photomaske 210. Auf einem transparenten bzw. lichtdurchlässigen Substrat 211 sind ein lichtdurchlässiger Abschnitt 212B und ein licht abschirmender Abschnitt 212A (mit einem Lochdurchmesser von 0,4 µm) gebildet. Die Intensität des Lichtes 220, die durch den lichtdurchlässigen Abschnitt 212B auf den Resist-Film 4 durchge drungen ist, soll durch die durchgezogene Linie 221 der Fig. 59(b) dargestellt sein. Aufgrund des Einflusses der komatischen Aberration weicht die Lichtintensität in wesentlicher bzw. signi fikanter Weise von der idealen Kurve in nur einer Richtung ab. Demzufolge weist der rechte Abschnitt eine Intensität auf, wie sie durch die gestrichelte Linie 222 dargestellt ist.

Als Ergebnis hiervon wird in dem Resist-Film 4 nicht ein Loch mit der beabsichtigten Größe L₁, sondern mit der Größe L₂ (L₂ < L₁) geöffnet, wie dies in Fig. 59(c) gezeigt ist.

Mit Bezug auf Fig. 60 wird ein Beispiel beschrieben, in dem ein lichtdurchlässiger Abschnitt 232B, der auf einer Photomaske 230 gebildet ist, größer als in der Photomaske 210 der Fig. 59 ist. Fig. 60(a) zeigt einen Querschnitt eines Aufbaues der Photomaske 230. Auf einem durchsichtigen bzw. transparenten Substrat 231 sind ein lichtdurchlässiger Abschnitt 232B und ein lichtabschir mender Abschnitt 232A (mit einem Lochdurchmesser von 3,0 µm) ge bildet. Die Intensität des Lichtes 220, welches durch den lichtdurchlässigen Abschnitt 232B auf dem Resist-Film 4 durchgedrungen ist, sollte so sein, wie durch die durchgezogene Linie 221 in Fig. 60(b) dargestellt ist.

Wie bereits mit Bezug auf Fig. 59 beschrieben wurde, weicht je doch die Lichtintensität in nur einer Richtung in signifikanter Weise von der idealen Kurve aufgrund des Einflusses der komati schen Aberration ab. Demzufolge ist die Lichtintensität des rech ten Abschnittes so, wie dies durch die gestrichelte Linie 222 angedeutet ist.

Als Ergebnis hiervon wird in dem Resist-Film 4 ein Loch geöffnet, welches nicht die beabsichtigte Größe L₃ aufweist, sondern die Größe L₄, wie dies in Fig. 60(c) dargestellt ist. Es ist bekannt, daß mit einer größeren Öffnungsfläche des lichtdurchlässigen Ab schnittes der Photomaske der Einfluß der komatischen Aberration zunimmt.

Mit Bezug auf die Fig. 59 und 60 wurde der Einfluß einer koma tischen Aberration auf negative Muster beschrieben. Mit Bezug auf Fig. 61 wird der Einfluß der komatischen Aberration auf positive Muster beschrieben.

Fig. 61(a) zeigt einen Querschnitt eines Aufbaus einer Photomaske 240. Auf einem transparenten Substrat 241 der Photomaske 240 ist ein vorbestimmtes positives Muster 242A gebildet. Die Intensität des Lichtes 220, welches durch die Photomaske 240 dringt, soll durch die durchgezogene Linie 221 der Fig. 61(b) auf dem Resist- Film 4 dargestellt werden. Aufgrund des Einflusses der komati schen Aberration weicht die Lichtintensität in nur einer Richtung ab und demzufolge wird auf der linken Seite bzw. dem linken Ab schnitt die Lichtintensität so, wie dies durch die gestrichelte Linie 222 gezeigt ist.

Als Ergebnis hiervon wird in dem Resist-Film 4 ein Muster erhal ten, welches nicht die beabsichtigte Größe L₅, sondern die Größe L₆ aufweist, zurückbleibt, wie dies in Fig. 61(c) gezeigt ist. Wie demzufolge in den Fig. 59 bis 61 dargestellt wurde, unter liegen sowohl Photomasken mit positiven Mustern als auch Photo masken mit negativen Mustern dem Einfluß der komatischen Aberra tion.

Die Beziehung zwischen der Größe des Musters der Photomaske und dem Betrag der Abweichung der Lichtintensität, die durch komati sche Aberration für eine normale, gewöhnliche Photomaske und für einen Phasenschiebermaske verursacht werden, sind in den Fig. 62 und 63 dargestellt.

Wie diesen Grafiken entnommen werden kann, wird der Einfluß der komatischen Aberration unabhängig davon, ob es sich um eine ge wöhnliche Photomaske oder eine Phasenschiebermaske handelt, grö ßer, je größer die Musteröffnung ist und desto größer wird der Betrag der Abweichung.

Wenn dementsprechend der Übereinstimmungsfehler durch Verwendung der Marken gemessen wird, so steht der gemessene Übereinstim mungsfehler nicht in einer Eins-zu-Eins-Übereinstimmung mit dem Fehler der Muster, die die Halbleitervorrichtung bilden, da der Einfluß der komatischen Aberration an den Marken von dem Einfluß der Muster verschieden ist, die die Halbleitervorrichtung bilden.

Die komatische Aberration beeinflußt nicht nur die Messung der Übereinstimmungsfehler, sondern ebenfalls die Musterbelichtung, wenn die Halbleitervorrichtung gebildet wird. Es sei ein Beispiel berücksichtigt, wie dies in Fig. 64(a) gezeigt ist, in dem licht durchlässige Abschnitte 252A und 252B mit unterschiedlichen Öff nungsflächen auf einem durchlässigen Substrat 251 einer einzigen Photomaske 250 gebildet sind.

Die Intensität des Lichtes, welches durch den lichtdurchlässigen Abschnitt 252A auf den Resist-Film 4 fällt, sollte so sein, wie dies durch die durchgezogene Linie 221A dargestellt ist und die Intensität des Lichtes, welches durch den lichtdurchlässigen Ab schnitt 252B hindurchgegangen ist, sollte so sein, wie dies durch die durchgezogene Linie 221B in Fig. 64(b) dargestellt ist. Auf grund des Einflusses der komatischen Aberration weicht jedoch die Intensität des Lichtes, die durch den Abschnitt 252A hindurchge gangen ist auf der rechten Seite ab, wie dies durch die gestri chelte Linie 222A gezeigt ist und die Intensität des Lichtes, welches durch den Abschnitt 252B hindurchgegangen ist, weicht nach der rechten Seite der durchgezogenen Linie 221B in der Form ab, wie dies durch die gestrichelte Linie 222B gezeigt ist.

Der Betrag der Abweichung L₉ der gestrichelten Linie 222A und der Betrag der Abweichung L₁₂ der gestrichelten Linie 222B sind einan der nicht gleich und diese Beträge hängen von den Öffnungsflächen der lichtdurchlässigen Abschnitt ab. Demzufolge gibt es eine Vielzahl verschiedener Beträge von Abweichungen, die durch die Größe der Muster definiert sind. Als Ergebnis hiervon werden in dem Resist-Film 4 Löcher, die nicht die beabsichtigte Größe auf weisen, sondern einen Betrag der Abweichung enthalten, geöffnet, wie dies in Fig. 64(c) dargestellt ist.

Aus der DE 44 14 369 A1 ist ein Meßmarkenaufbau für Photomasken zur Bestimmung der Abbildungsgenauigkeit für eine Mehrzahl von Schichten von Mustern, die ein Halbleiterelement mit einer vorbe stimmten Form bilden, zu entnehmen. Ein Bereich zum Messen einer Übereinstimmungsgenauigkeit der jeweiligen Schichten, die das Halbleiterelement bilden, dient zum Messen der Übereinstimmungsge nauigkeit. Ein erstes Halbleiterbauteil ist in einer ersten Schicht gebildet und ein zweites Halbleiterbauteil ist in einer zweiten Schicht oberhalb der ersten Schicht gebildet. Eine erste Meßmarke ist in dem selben Herstellungsschritt wie das erste Halb leiterbauteil gebildet. Eine zweite Meßmarke ist in dem selben Schritt wie das zweite Halbleiterbauteil gebildet. Die zweite Meß marke dient zum Messen der Übereinstimmungsgenauigkeit zwischen dem ersten Halbleiterbauteil und dem zweiten Halbleiterbauteil.

Aus der EP 0 459 737 A2 ist ebenfalls ein Meßmarkenaufbau bekannt, bei dem schrittweise ein gesamter Wafer belichtet wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Meßmarken aufbau, eine Photomaske, ein Verfahren zum Bilden eines Meßmarken aufbaues und ein Verfahren zum Reparieren eines Defektes anzuge ben, bei denen der Einfluß der Aberration bzw. eines Abbildungs fehlers berücksichtigt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst, durch einen Meßmarkenaufbau nach An spruch 1. Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Photomaske nach Anspruch 13. Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum Bilden eines Meßmarkenaufbaues nach Anspruch 17. Ebenfalls wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Reparieren eines Defektes nach Anspruch 18.

Daher wir die zweite Meßmarke so gebildet, daß ein Muster den selben Einfluß eines Abbildungsfehlers spürt, bzw. diesem ausgesetzt ist, wie dies für das zweite Halbleiterelementbildungsteil der Fall ist, wenn dieses mit Belichtungslicht bestrahlt wird.

Demzufolge ist der Einfluß eines Abbildungsfehlers auf das Nach weissignal, welches durch die erste und die zweite Meßmarke er halten wird, der gleiche, wie dies bei dem Einfluß einer Aberra tion auf das Nachweissignal der Fall ist, welches durch bzw. an dem ersten und zweiten Halbleiterelementbildungsteil erzielt bzw. nachgewiesen wird.

Demzufolge spiegeln die Daten, die auf der Basis der Nach weissignale erhalten wurden, die an der ersten und zweiten Meß marke gemessen wurden, eine Eins-zu-Eins-Abhängigkeit der Bezie hung zwischen den ersten und zweiten Halbleiterelementbildungs teilen wieder.

Als Ergebnis hiervon ist das Ergebnis einer Messung der Überein stimmungsgenauigkeit sehr zuverlässig und demzufolge können Halb leitervorrichtungen mit hoher Leistung erhalten werden.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Reparieren eines Defektes in dem Meßmarkenaufbau nach Anspruch 18.

Dementsprechend ist die Symmetrie der ersten und zweiten Meßmar ken gewährleistet und demzufolge können die ersten und zweiten Meßmarken sicher durch einen Übereinstimmungsgenauigkeitsmeßappa rat bzw. Genauigkeitsübereinstimmungsinspektionsapparat oder Übereinstimmungsgenauigkeitsinspektionsapparat gemessen werden.

Als Ergebnis hiervon kann eine unbefriedigende Messung der Über einstimmungsgenauigkeit, die durch fehlerhafte Erkennung der er sten und zweiten Meßmarken verursacht wird, vermieden werden.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Photomaske zum Bilden des Meßmarkenaufbaues nach Anspruch 13.

Demzufolge ist die Übereinstimmungsgenauigkeit zwischen dem er sten und dem dritten Muster und die Übereinstimmungsgenauigkeit zwischen dem zweiten und dem vierten Muster in einer Eins-zu- Eins-Übereinstimmung.

Als Ergebnis hiervon kann selbst dann, wenn die Übereinstimmungs genauigkeit der ersten und dritten Muster nicht gemessen werden kann, dasselbe indirekt auf der Grundlage der Messung der Über einstimmungsgenauigkeit zwischen dem zweiten und dem vierten Mu ster gemessen werden.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.

Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung, die das Prinzip einer Übereinstimmungsfehlermessung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei (a) eine Draufsicht auf die Übereinstimmungsfehlermeßmarken darstellt, (b) einen Querschnitt entlang der Linie X-X von (a) darstellt und (c) ein Nachweissignal darstellt, welches den entlang der Linie X-X aus (a) genommenen Querschnitt entspricht,

Fig. 2 bis 8 Draufsichten der Übereinstimmungsgenauig keitsmeßmarken in Übereinstimmung mit ei ner zweiten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung,

Fig. 9 bis 16 den ersten bis achten Schritt zur Repara tur eines Defektes bzw. von Defekten einer Ausrichtungsgenauigkeitsmeßmarke in Über einstimmung mit einer dritten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung,

Fig. 17 bis 19 den ersten bis dritten Schritt einer Her stellung einer Photomaske nach einer vier ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 20 einen anderen Schritt der Herstellung der Photomaske in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 21 eine Draufsicht, welche eine andere Anwen dung der Photomaske in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt,

Fig. 22 die vierte Ausführungsform, wobei (a) eine Draufsicht auf das Muster der Phasenschie bermaske darstellt, (b) einen Querschnitt des Musters nach dem Wafer-Durchgang dar stellt, (c) eine Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Durchgang darstellt und (d) ein Nachweissignal zeigt,

Fig. 23 ein Profil der Lichtintensität, welches den entlang der Linie Y-Y' der Fig. 22(c) genommenen Querschnitt entspricht,

Fig. 24 ein erstes Beispiel der vierten Ausfüh rungsform, wobei (a) eine Draufsicht auf ein Maskenmuster der Phasenschiebermaske darstellt, (b) eine Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Transfer bzw. Durch gang darstellt und (c) ein Nachweissignal zeigt,

Fig. 25 ein zweites Beispiel der vierten Ausfüh rungsform, wobei (a) eine Draufsicht auf das Maskenmuster der Phasenschiebermaske darstellt, (b) eine Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Durchgang darstellt und (c) ein Nachweissignal zeigt,

Fig. 26 ein drittes Beispiel der vierten Ausfüh rungsform, wobei (a) eine Draufsicht des Maskenmusters der Phasenschiebermaske dar stellt, (b) eine Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Durchgang darstellt und (c) ein Nachweissignal zeigt,

Fig. 27 ein Profil der Lichtintensität, das dem entlang der Linie Z-Z' der Fig. 26(a) ge nommenen Querschnitt entspricht,

Fig. 28 und 29 Draufsichten der ersten und zweiten Mu ster, die andere Formen der Phasenschie bermaske in Übereinstimmung mit dem drit ten Beispiel der vierten Ausführungsform zeigen,

Fig. 30 ein viertes Beispiel der vierten Ausfüh rungsform, wobei (a) eine Draufsicht auf ein Maskenmuster der Phasenschiebermaske darstellt, (b) eine Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Durchgang darstellt und (c) ein Nachweissignal zeigt,

Fig. 31 bis 34 Draufsichten der ersten bis vierten Mu ster, die andere Formen der Phasenschie bermasken in Übereinstimmung mit dem vier ten Beispiel der vierten Ausführungsform zeigen,

Fig. 35 ein fünftes Beispiel der fünften Ausfüh rungsform, wobei (a) eine Draufsicht auf ein Maskenmuster der Phasenschiebermaske darstellt, (b) eine Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Durchgang darstellt und (c) ein Nachweissignal zeigt,

Fig. 36 bis 39 Draufsichten der ersten bis vierten Mu ster, die andere Formen der Phasenschle bermaske in Übereinstimmung mit dem fünf ten Beispiel der vierten Ausführungsform zeigen,

Fig. 40 ein sechstes Beispiel der vierten Ausfüh rungsform, wobei (a) eine Draufsicht auf ein Maskenmuster der Phasenschiebermaske darstellt, (b) eine Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Durchgang darstellt und (c) ein Nachweissignal zeigt,

Fig. 41 bis 43 Draufsichten der ersten bis dritten Mu ster, die andere Formen der Phasenschie bermaske in Übereinstimmung mit dem sech sten Beispiel der vierten Ausführungsform zeigen,

Fig. 44 ein siebtes Beispiel der vierten Ausfüh rungsform, wobei (a) eine Draufsicht auf das Maskenmuster der Phasenschiebermaske darstellt, (b) eine Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Durchgang darstellt und (c) ein Nachweissignal zeigt,

Fig. 45 bis 48 Draufsichten der ersten bis vierten Mu ster, die andere Formen der Phasenschie bermaske in Übereinstimmung mit dem sieb ten Beispiel der vierten Ausführungsform zeigen,

Fig. 49 ein achtes Beispiel der vierten Ausfüh rungsform, wobei (a) eine Draufsicht auf das Maskenmuster der Phasenschiebermaske darstellt, (b) eine Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Durchgang darstellt und (c) ein Nachweissignal zeigt,

Fig. 50 bis 53 Draufsichten der ersten bis vierten Mu ster, die andere Formen der Phasenschie bermaske in Übereinstimmung mit dem achten Beispiel der vierten Ausführungsform zei gen,

Fig. 54 ein Querschnitt, der einen Aufbau eines MOS-Transistors zeigt,

Fig. 55 eine Draufsicht, die ein Kontaktloch zeigt, welches in einen Bereich gebildet ist, der durch Wortleitungen und Bitlei tungen umgeben ist,

Fig. 56 einen Querschnitt, der einen Aufbau einer Übereinstimmungsgenauigkeitsmeßmarke zeigt,

Fig. 57 das Prinzip der Übereinstimmungsgenauig keitsmeßmarke, wobei (a) eine Draufsicht auf die Übereinstimmungsmeßmarke dar stellt, (b) einen Querschnitt darstellt, der entlang der Linie A-A' von (a) genom men wurde und (c) ein Nachweissignal, wel ches dem entlang der Linie A-A' von (a) genommenen Querschnitt entspricht,

Fig. 58 das Betriebsprinzip der Übereinstimmungs genauigkeitsmeßmarke für ein negatives Muster, das dem Muster der Fig. 57 ent spricht, wobei (a) eine Draufsicht auf die Übereinstimmungsgenauigkeitsmeßmarke dar stellt, (b) einen entlang der Linie A-A' genommenen Querschnitt entspricht und (c) ein Nachweissignal zeigt, welches dem ent lang der Linie A-A' aus (a) genommenen Querschnitt entspricht,

Fig. 59 bis 61 erste bis dritte Darstellungen, die Pro bleme der komatischen Aberration zeigen,

Fig. 62 eine Beziehung zwischen einem Betrag der Abweichung und der komatischen Aberration einer normalen Maske,

Fig. 63 eine Beziehung zwischen dem Betrag der Abweichung und der komatischen Aberration einer Phasenschiebermaske,

Fig. 64 ein Problem der komatischen Aberration, wie es in einer Photomaske verursacht wird.

Zunächst wird mit Bezug auf Fig. 1 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dieser Ausführungsform wird die Übereinstimmungsfehlermeßmarke bzw. Übereinstimmungsge nauigkeitsmeßmarke beschrieben.

Es sei angenommen, daß die Übereinstimmungsfehlermeßmarke dem Messen des Übereinstimmungsfehlers zwischen einer Wortleitung bzw. Wortleitungen und einem Kontaktloch und zwischen Bitleitun gen und einem Kontaktloch in der mit Bezug auf Fig. 55 beschrie benen Halbleitervorrichtung dienen soll.

Zuerst wird mit Bezug auf (a) und (b) der Fig. 1 der Aufbau einer Übereinstimmungsfehlermeßmarke beschrieben. Die erste Meßmarke 100 wird auf einem Halbleitersubstrat 1 mit einem dazwischenlie genden Gateoxidfilm 2 gebildet. Die erste Meßmarke 100 weist Hilfsmeßmuster 100A mit einer Breite von 0,4 µm auf, die entlang de Seiten eines Quadrates mir 25 µm × 25 µm angeordnet sind. Die erste Meßmarke besteht aus einem positiven Muster.

Die zweite Meßmarke 200 ist oberhalb der ersten Meßmarke 100 mit einem dazwischenliegenden Zwischenschicht-Oxidfilm 3 gebildet. Die zweite Meßmarke 200 wird dadurch vorbereitet, daß eine Mehr zahl negativer Muster 200A mit jeweils einer Größe von 0,5 µm × 0,5 µm entlang den Seiten eines Quadrates mit Seitenlänge 15 µm × 15 µm angeordnet sind.

Die Breite des Hilfsmeßmusters 100A der ersten Meßmarke 100 ist zu 0,4 µm gewählt, dies entspricht der Linienbreite der Wortlei tung oder Bitleitung. Dementsprechend ist der Einfluß der komati schen Aberration auf die Wortleitung und die Bitleitung derselbe, wie der Einfluß der komatischen Aberration auf die erste Meßmarke 100. Das Muster weist eine quadratische Form von 25 µm × 25 µm auf, und zwar aufgrund der Erfordernisse der Übereinstimmungsin spektionsapperatur, wie dies bereits in der Beschreibungseinlei tung beschrieben wurde.

Das Hilfsmeßmuster 100A besteht aus einem positiven Linienmuster und demzufolge weisen die Wortleitungen und die Bitleitung, die auf der Halbleitervorrichtung gebildet sind, Leitungen mit posi tivem Muster auf.

Das Hilfsmeßmuster 200A, welches die zweite Meßmarke 200 bildet, ist als Lochmuster mit einer Größe von 0,5 µm × 0,5 µm ausgebil det, da die Größe des in der Halbleitervorrichtung zu bildenden Kontaktloches 0,5 µm × 0,5 µm beträgt und ein Lochmuster auf weist. Das Hilfsmeßmuster 200A ist in Übereinstimmung mit den Erfordernissen der Übereinstimmungsinspektionsapperatur in einem Quadrat von 15 µm × 15 µm angeordnet.

Wenn die wie oben beschrieben aufgebauten ersten und zweiten Meß marken 100 und 200 verwendet werden, so stellt sich das beobach tete Nachweissignal so dar, wie dies in Fig. 1(c) gezeigt ist, wobei das Nachweissignal dieselbe komatische Aberration aufweist, wie dies bei den Wortleitungen, den Bitleitungen und dem in der Halbleitervorrichtung gebildeten Kontaktloch der Fall ist.

Demzufolge ist der Betrag der Abweichung zwischen dem Zentrum A1 des Nachweissignales 100a und 100a' und dem Zentrum A2 der Nach weissignale 200a und 200a' in einer Eins-zu-Eins-Abhängigkeit zu dem Betrag der Abweichung zwischen Wortleitung und einem Kontakt loch und zwischen der Bitleitung und einem Kontaktloch.

Nach der vorliegenden Ausführungsform, reflektieren bzw. spiegeln die auf der Grundlage der durch die erste und zweite Meßmarke 100 und 200 erhaltenen Nachweissignale erhaltenen Daten exakt die Beziehung einer örtlichen Abweichung zwischen den Bitleitungen und dem Kontaktloch, die die Halbleitervorrichtung bilden, wider.

Als Ergebnis hiervon können sehr zuverlässige Ergebnisse einer Übereinstimmungsfehlermessung erzielt werden und demzufolge kann eine Halbleitervorrichtung mit einer hohen Leistung erhalten wer den.

Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die Messung des Über einstimmungsfehlers beschrieben wurde, können die verwendeten Markierungen bzw. Marken ebenfalls als Ausrichtungsmarken verwen det werden und hierdurch können ähnliche Effekte erzielt werden.

Obwohl die Größe der Hilfsmeßmuster 100A und 200A so gewählt wur den, daß sie den Größen der Wortleitungen, Bitleitungen und des Kontaktloches entsprechen, können die Größen der Hilfsmasken in einem Bereich von der Hälfte bis zu dem Doppelten der Größe des Objektes gewählt werden, dessen Übereinstimmungsfehler zu messen ist, da innerhalb dieses Bereiches der Einfluß der komatischen Aberration im wesentlichen derselbe ist.

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Fig. 2 bis 8 beschrieben.

Die zweite Ausführungsform listet Muster der ersten und zweiten Meßmarken der ersten Ausführungsform auf. Fig. 2 bis 5 zeigen die Formen der ersten oder zweiten Meßmarken, die aus Linienmustern gebildet sind, während Fig. 6 bis 8 Formen der ersten und zweiten Meßmarken zeigen, die durch Lochmuster gebildet sind.

Die in Fig. 2 bis 8 gezeigten Meßmarken können positive oder ne gative Muster sein.

In Fig. 2 ist eine Meßmarke 300 dargestellt. Die Meßmarke 300 schließt Hilfsmeßmuster 300A ein, die an vier Seiten eines virtu ellen Rechteckes angeordnet sind. Die Hilfsmeßmuster sind nicht in den Ecken des Rechteckes vorgesehen.

Fig. 3 zeigt eine Meßmarke 400. Die Meßmarke 400 schließt Hilfs meßmuster 400A ein, die an vier Seiten eines virtuellen Rechtec kes angeordnet sind und die Hilfsmeßmuster 400A sind selbst in den Ecken des Rechteckes vorgesehen.

Fig. 4 zeigt eine Meßmarke 500. Die Meßmarke 500 schließt Hilfs meßmarken 500A ein, die entlang eines Paares voneinander gegen überliegenden Seiten des virtuellen Rechteckes gebildet sind, und die Hilfsmeßmarken 500A sind parallel zu einer Seite und orthogo nal zu den zuvor erwähnten gegenüberliegenden Seiten angeordnet, so daß das Innere des virtuellen Rechteckes gefüllt ist.

Fig. 5 zeigt eine Meßmarke 600. Die Meßmarke 600 weist eine Mehr zahl von Hilfsmeßmarken 600A auf, die parallel zu einer Seite angeordnet sind, die sich orthogonal zu den zuvor erwähnten ge genüberliegenden Seiten befindet, so daß das Innere des virtuel len Rechteckes aufgefüllt ist.

Die Meßmarken 500 und 600 können sich in einem von den in den Fig. 4 und 5 gezeigten Zustand um 90° gedrehten Zustand befin den, damit dieselben Effekte erhalten werden können.

Die Breite W des Linienmusters der Meßmarken 300 bis 600 sollten bevorzugterweise Werte innerhalb des Bereiches von der Hälfte bis zu dem Doppelten der Breite des Halbleiterelementbildungsteiles, dessen Übereinstimmungsfehler zu messen ist, aufweisen.

Fig. 6 zeigt eine Meßmarke 700. Die Meßmarke 700 schließt eine Vielzahl von Hilfsmeßmarkenmustern 700a ein, die aus Lochmustern bestehen und entlang der vier Seiten des virtuellen Rechteckes angeordnet sind.

Fig. 7 zeigt eine Meßmarke 800. Die Meßmarke 800 weist eine Mehr zahl von Hilfsmeßmarkenmustern 800A auf, die Lochmuster sind und entlang der vier Seiten und der Diagonalen des virtuellen Recht eckes angeordnet sind.

Fig. 8 zeigt eine Meßmarke 900. Die Meßmarke 900 ist eine Modifi kation der Meßmarke 700. Hilfsmeßmarken 900A sind entlang der vier Seiten des virtuellen Rechteckes angeordnet. Entlang der Ecken des virtuellen Rechteckes jedoch sind die Hilfsmeßmuster 900A jeweils nur an einem Paar von einander gegenüberliegenden Ecken angeordnet.

Durch das Verwenden der Meßmarken der verschiedenen Muster, wie in den Fig. 2 bis 8 gezeigt sind, können ähnliche Effekte wie in der ersten Ausführungsform bei der Messung eines Übereinstim mungsfehlers erzielt werden.

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Fig. 9 bis 16 beschrieben.

In der dritten Ausführungsform wird das Verfahren zum Reparieren von Defekten der Übereinstimmungsfehlermeßmarke beschrieben. Zuerst wird mit Bezug auf die Fig. 9 und 10 ein Verfahren zur Reparatur von Defekten in einer Übereinstimmungsfehlermeßmarke 301, die negative Linienmuster aufweist, beschrieben.

Wie in Fig. 9 dargestellt ist, gibt es an einem Teil einer Hilfs meßmarke 301A der Meßmarke 300 einen Defekt 301F. Der Defekt in einem negativen Muster wird durch das Auffüllen des Defektes 301F mit Kohlenstoff 301R durch einen fokussierten Ionenstrahl oder ähnliches repariert. Gleichzeitig wird ein anderes Hilfsmeßmuster 301A, welches sich mit Bezug auf den Überschneidungspunkt der Diagonalen des virtuellen Rechteckes in Punktsymmetrie befindet, repariert.

Bei einer solchen Reparatur wird die Symmetrie der Meßmarke ge währleistet und demzufolge kann die Meßmarke sicher durch den Übereinstimmungsinspektionsapparat erkannt werden. Als Ergebnis hiervon können unbefriedigende Messungen der Übereinstimmungsfeh ler, die durch eine fehlerhafte Erkennung der Meßmarke verursacht werden, vermieden werden.

Mit Bezug auf die Fig. 11 und 12 wird die Reparatur eines De fektes in einer Übereinstimmungsfehlermeßmarke 302 beschrieben, die positive Linienmuster aufweist.

Wie in Fig. 11 dargestellt ist, gibt es an einem Teil der Hilfs meßmarke 302A der Meßmarke 302 einen Defekt 302F. Der Defekt ei nes positiven Musters wird dadurch repariert, daß der Defekt 302F durch einen Laser oder ähnliches entfernt wird, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist, so daß ein Abschnitt 302R zurückbleibt und die Hilfsmeßmarke 302A an der gegenüberliegenden Seite wird auf ähnliche Weise bearbeitet, wobei die Marke in Punktsymmetrie mit Bezug auf die Überschneidung der Diagonalen des virtuellen Recht eckes ist. Dementsprechend kann, wie beschrieben, die Symmetrie der Meßmarke gewährleistet werden.

Mit Bezug auf die Fig. 13 und 14 wird das Verfahren zur Repa ratur der Defekte der Übereinstimmungsfehlermeßmarke 801 be schrieben, die negative Linienmuster aufweist.

Wie in Fig. 13 dargestellt ist, gibt es einen Defekt 801F an ei nem Teil der Hilfsmeßmarke 801A der Meßmarke 801. Der Defekt ei nes negativen Musters wird durch Kohlenstoff 801R durch einen fokussierten Ionenstrahl gefüllt, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist und eine Hilfsmeßmarke 801A auf der gegenüberliegenden Seite wird ähnlich verarbeitet bzw. bearbeitet, wobei sich diese Marke punktsymmetrisch mit Bezug auf die Überschneidung der Diagonalen der virtuellen Rechtecke befindet bzw. punktsymmetrisch mit Bezug auf den Überschneidungspunkt der Diagonalen des virtuellen Recht eckes angeordnet ist. Demzufolge wird die Symmetrie der Meßmarke gewährleistet, wie dies bereits vorstehend beschrieben wurde.

Mit Bezug auf die Fig. 15 und 16 wird das Verfahren der Repa ratur der Defekte einer Übereinstimmungsmeßmarke 802 beschrieben, die positive Lochmuster aufweist.

Wie in Fig. 15 dargestellt ist, gibt es einen Defekt 802F an ei nem Teil der Hilfsmeßmarke 802A der Meßmarke 802. Der Defekt ei nes positiven Musters wird durch das Entfernen des Defektes 802F durch einen Laser repariert, wie dies durch 802AR in Fig. 16 dar gestellt ist. Gleichzeitig wird eine Hilfsmeßmarke 802A, die sich auf der gegenüberliegenden Seite und in Punktsymmetrie mit Bezug auf die Überschneidung der Diagonalen des virtuellen Rechteckes befindet, auf ähnliche Weise bearbeitet. Dies gewährleistet die Symmetrie der Meßmarke, wie dies bereits vorstehend beschrieben worden ist.

Obwohl die erste bis dritte Ausführungsform im Obenstehenden mit Bezug auf Übereinstimmungsfehlermeßmarken beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung ebenfalls auf Ausrichtungsmeßmarken und insbesondere auf Übereinstimmungsgenauigkeitsmeßmarken angewendet werden und hierbei können ähnliche Effekte erzielt werden. Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Fig. 17 bis 19 beschrieben. In der vierten Aus führungsform wird ein Verfahren zur Herstellung einer Photomaske zum Bilden von z. B. der zweiten Übereinstimmungsfehlermeßmarke 200, die in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, be schrieben.

Die Photomaske ist nicht auf eine normale Photomaske beschränkt, sondern schließt Phasenschiebermasken und Abschwächungstyp- Phasenschiebermasken ein.

In dieser Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung ei ner Phasenschiebermaske vom Abschwächungstyp als ein Beispiel beschrieben.

Wie in Fig. 17 dargestellt ist, wird auf einem transparenten Substrat 51, welches z. B. aus Quarz gebildet ist, ein Phasen schieberfilm zur Steuerung der spezifischen Durchlässigkeit und des Phasenwinkel des Belichtungslichtes gebildet. Der Phasen schieberfilm kann aus MoSiO, CrO oder CrON gebildet sein.

Auf dem Phasenschieber-Film 52 wird Elektronenstrahl-Resistfilm 53 gebildet.

Wie in Fig. 18 dargestellt wird, wird der Elektronenstrahl- Resistfilm 53 mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, so daß ein Muster entsprechend der zweiten Übereinstimmungsfehlermeßmarke belichtet und entwickelt wird.

Wie in Fig. 19 dargestellt ist, wird unter Verwendung des Resist- Filmes 53 als Maske ein reaktives Ionenätzen unter Verwendung von CF4 + O2-Gas durchgeführt, so daß der Schieber-Film 52 geätzt wird und der lichtdurchlässige Abschnitt 852 entsprechend dem Hilfsmeßmuster gebildet wird. Anschließend wird der Resist-Film 53 entfernt und so die Photomaske 50 fertiggestellt.

Bei dem in den Fig. 17 bis 19 dargestellten Herstellungsver fahren wurde der Schieber-Film 52 so beschrieben, daß er unter Verwendung des Resist-Musters 53 hergestellt wurde. Es kann je doch auch mit einem dünnen Film 54 wie z. B. MOS-Transistor oder Cr als leitenden Film oder einem Cr-Film, der als lichtabschwä chender bzw. lichtabschirmender Film auf dem Schieber-Film 52 gebildet ist, zwischen dem Schieber-Film 52 und dem Resist-Film 53 verwendet werden, wie dies beispielsweise in Fig. 20 darge stellt ist.

Obwohl das Verfahren zur Herstellung einer Photomaske zum Bilden einer Übereinstimmungsgenauigkeitsmeßmarke beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt und eine Pho tomaske, die die komatische Aberration berücksichtigt, kann in einer normalen bzw. gewöhnlichen oder üblichen Halbleitervorrich tung hergestellt werden, wie dies in Fig. 21 gezeigt ist.

Betrachtet man sich beispielsweise die Draufsicht auf die in Fig. 21 dargestellte Photomaske, so schließt die Photomaske einen er sten Bereich 60 ein, der ein erstes Muster 60A aufweist, sowie einen zweiten Bereich 61, der ein zweites Muster einschließlich einer Mehrzahl erster Muster 60A, aufweist, ein.

In dieser Photomaske wird das zweite Muster in den zweiten Be reich 61 durch das erste Muster 60A gebildet, die negative Muster sind und demzufolge ist der Einfluß einer komatischen Aberration auf den ersten und den zweiten Bereich 60 und 61 derselbe.

Als Ergebnis hiervon wird in einer Photomaske mit einem Muster, welches Aberration berücksichtigt, der erste und der zweite Be reich auf ähnliche Weise korrigiert und so kann eine Photomaske mit hoher Leistung erzielt werden.

Die Phasenschiebermaske gemäß der vorliegenden Erfindung kann die folgenden Nachteile aufweisen.

Es wird auf Fig. 22 Bezug genommen. Es sei beispielsweise ange nommen, daß der Resist-Film 4 unter Verwendung einer Phasenschie bermaske vom Abschwächungstyp in Übereinstimmung mit der vorlie genden Erfindung mit der zweiten, in Fig. 1 gezeigten, Meßmarke 200 belichtet wird. Das Maskenmuster, das dann auf der Phasen schiebermaske 501 vorgesehen ist, wird so sein, wie es in Fig. 22(a) dargestellt ist.

Demzufolge würde der Querschnitt des Musters nach dem Wafer- Durchgang so sein, wie dies in Fig. 22(b) dargestellt ist.

In der Nähe des Hilfsmusters 200a des Resist-Filmes 4 wird hier ein Abschnitt 506 mit reduzierter Dicke in dem Resist-Film gebil det. Die Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Durchgang ist in Fig. 22(c) gezeigt. Demzufolge ergibt sich in dem Resist-Film 4 eine Mehrzahl von Abschnitten 506 reduzierter Dicke.

Als Ergebnis hiervon würde das von dem Resist-Film 4 erhaltene Nachweissignal so sein, wie dies in Fig. 22(d) dargestellt ist, in welchem die Mittenposition bzw. zentrale Position des Nach weissignales, welches durch die zweite Meßmarke zur Verfügung gestellt wird, aufgrund des Nachweissignales 506a', welches an dem Abschnitt 506 mit reduzierter Dicke gemessen wurde, verscho ben ist und so eine genaue Messung verhindert.

Wenn das Profil des Belichtungslichtes entlang der Linie Y-Y' der Fig. 22(c) beobachtet wird, so zeigt das Licht, welches durch den lichtdürchlässigen Abschnitt 501a der Phasenschiebermaske 501 gelangt ist, eine hohe Intensität 505A und eine Seitenkeule 505B weist einen Peak mit einer Lichtintensität auf, der durch Dif fraktions-Effekte, d. h. Beugungseffekte, die der Phasenschieber maske inhärent sind und von der Mustergröße, den Musterstufen, den Abbildungsfehlern der Linse des Belichtungsapparates und durch Fluktuation der Belichtungsenergie verursacht bzw. gebildet wird, wie dies in Fig. 23 gezeigt ist.

Darüber hinaus ist es in Abhängigkeit von der Musteranordnung des lichtdurchlässigen Abschnittes 501 möglich, daß die Seitenkeulen 505B überlappen und so eine Seitenkeule 505C bilden, die eine sogar noch höhere Intensität aufweist. Aufgrund der Lichtintensitäten der Seitenzweige 505B und 505C würde der Resist-Film in seiner Dicke reduziert werden.

Indem Maßnahmen ergriffen werden, wie sie in den Fig. 24 bis 53 dargestellt sind, ist es möglich, die Erzeugung von Abschnit ten auf dem Resist-Film bzw. der Resistschicht zu verhindern, die eine reduzierte Dicke aufweisen.

Ein erstes Beispiel wird mit Bezug auf Fig. 24 beschrieben.

In der Draufsicht des Maskenmusters der Phasenschiebermaske 501 in Übereinstimmung mit dem ersten Beispiel ist der Abstand (D) zwischen den lichtdurchlässigen Abschnitten 501A so angepaßt, daß die Seitenzweige, die an einem lichtdurchlässigen Abschnitt 501A erzeugt werden, nicht miteinander interferieren, so wie dies in Fig. 24(a) gezeigt ist.

Wenn z. B. die Größe des lichtdurchlässigen Abschnittes 501 0,5 µm beträgt und die Wellenlänge der Belichtungslichtquelle die I- Linie ist (365 nm), sollte der Abstand (D) zwischen den licht durchlässigen Abschnitten 501a mindestens 0,8 µm betragen.

Wenn demzufolge eine Phasenschiebermaske 501 verwendet wird, wie sie in Fig. 24(a) gezeigt ist, so wird die Draufsicht auf das auf dem Resist-Film 4 gebildete Muster in Übereinstimmung mit der Phasenschiebermaske 501 sein, wie dies in Fig. 24(b) dargestellt ist und als Ergebnis hiervon kann das genaue bzw. korrekte Nach weissignal erhalten werden, wie dies in Fig. 24(c) gezeigt ist.

Das zweite Beispiel wird mit Bezug auf Fig. 25 beschrieben. In der Phasenschiebermaske 501 des zweiten Beispieles, wie es in Fig. 25(a) gezeigt ist, wird der Abstand (D) zwischen den licht durchlässigen Abschnitten 501a so angepaßt, daß die Positionen, an denen. Seitenkeulen durch die lichtdurchlässigen Abschnitt 501a gebildet werden und miteinander interferieren, entlang einer Linie erzeugt werden, die durch die lichtdurchlässigen Abschnit ten 501a definiert sind.

In diesem Falle existieren Abschnitte 506, in denen der Resist- Film 4 eine reduzierte Dicke des Musters nach dem Durchgang durch den Wafer aufweist, wie dies in der Draufsicht der Fig. 25(b) gezeigt ist. Da sich diese jedoch auf derselben Linie befinden, wie das Muster 200A, beeinflussen sie die Nachweissignale 200a und 200a' nicht, wie dies in Fig. 25(c) gezeigt ist. Als Ergebnis hiervon können genaue bzw. akkurate Nachweissignale erzielt wer den.

Ein dritte Beispiel wird mit Bezug auf Fig. 26 beschrieben.

In der Phasenschiebermaske 501 der dritten Ausführungsform wird zur Unterdrückung der Erzeugung der Seitenkeulen durch den licht durchlässigen Abschnitt 501 ein Hilfsmuster 501b vorgesehen, des sen Größe nicht größer als das Auflösungslimit bzw. die Auflö sungsgrenze der Belichtungslichtquelle ist. Dieses Hilfsmuster 501b wird an Positionen vorgesehen, an den ansonsten die Seiten keulen erzeugt würden, wie dies in der Draufsicht auf das Masken muster der Phasenschiebermaske 501 in Fig. 26a dargestellt ist.

In der Phasenschiebermaske 501 des dritten Beispieles ist der Abstand (D) zwischen den lichtdurchlässigen Abschnitten 501a be vorzugterweise zwischen 0,6 bis 0,8 µm, wenn die Größe des licht durchlässigen Abschnittes 501a ca. 0,5 µm beträgt und die Wellen länge der Lichtquelle des Belichtungsapparates die I-Linie (365 nm) ist, obwohl dies von der Wellenlänge der Lichtquelle der Be lichtungsapparatur und von den Parametern des optischen Systemes abhängt. Die Größe (S) des Hilfsmuster 501b sollte höchstens um die 0,25 µm betragen, obwohl dies von den Parametern des opti schen System und der Durchlässigkeit der Phasenschiebermaske ab hängt.

Wenn auf diese Weise ein Hilfsmuster 501b vorgesehen wird, kann, obwohl das Profil des Lichtes entlang der Linie Z-Z' der Fig. 26(a) eine durch das Belichtungslicht, welches durch den licht durchlässigen Abschnitt 501a hindurchgegangen ist, verursachte Seitenkeule 505B aufweist, eine Lichtintensität 505D erhalten werden, dessen Phase zu den Seitenkeulen 505a aufgrund des durch das Hilfsmuster 501b hindurchgedrungenen Belichtungslichtes in vertiert ist, wie dies in (a) und (b) der Fig. 27 dargestellt ist.

Als Ergebnis hiervon wird letztendlich eine Lichtintensität er halten, wie sie in Fig. 27(c) dargestellt ist, d. h. die Erzeugung von Seiten-Lichtkeulen kann in dem Bereich unterdrückt werden, indem das Hilfsmuster 501b vorgesehen ist.

Wenn demzufolge eine Phasenschiebermaske 501, wie sie in Fig. 26a gezeigt ist, verwendet wird, gibt es in der Draufsicht auf das Muster nach dem Durchgang durch den Wafer keine Abschnitte redu zierter Dicke in dem Resist-Film 4, wie dies in Fig. 26(b) darge stellt ist und ein genaues Nachweissignal kann erhalten werden, wie dies in Fig. 26(c) dargestellt ist.

Auf der Grundlage der Idee, wie sie in bezug auf das dritte, oben genannte Beispiel beschrieben wurde, können die Formen der Hilfs muster 501b so sein, wie dies in Fig. 28 oder 29 dargestellt ist, um dieselben Effekte zu bewirken.

Das vierte Beispiel wird mit Bezug auf Fig. 30 beschrieben. In der Phasenschiebermaske 501 des vierten Beispieles, wie es in der Draufsicht des Maskenmuster in Fig. 30a gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von Hilfsmustern 502b mit einer Größe, die nicht größer als die Auflösungsgrenze der Belichtungslichtquelle ist, so vor gesehen, daß die Erzeugung von den Seitenkeulen bzw. Seitenästen nur außerhalb des lichtdurchlässigen Abschnittes 501a unterdrückt werden.

Wenn die Phasenschiebermaske 501 mit einer solchen Musterstruktur verwendet wird, so ergibt sich die Draufsicht auf das Muster nach dem Durchgang durch den Wafer so, wie es in Fig. 30(b) darge stellt ist. Obwohl hierbei in dem Resist-Film 4 innerhalb des Musters 200A Abschnitt 506 mit reduzierter Dicke erzeugt werden, wird außerhalb des Musters 200A kein Abschnitt 506 mit reduzier ter Dicke erzeugt.

Demzufolge kann ein genaues Nachweissignal erhalten werden, wie dies in Fig. 30(c) dargestellt ist.

In der Phasenschiebermaske 501 dieses Beispieles sollte der Ab stand (X) zwischen dem lichtdurchlässigen Abschnitt 501a und dem Hilfsmuster 502b vorzugsweise in dem Bereich zwischen 0,2 bis 0,5 µm liegen und die Größe (S) des Hilfsmusters 502b sollte bevor zugterweise höchstens 0,25 µm betragen, wenn die Größe des licht durchlässigen Abschnittes 501a ca. 0,5 µm beträgt, obwohl dies von der spezifischen Durchlässigkeit der Phasenschiebermaske ab hängt.

Auf der Grundlage der Idee, die mit Bezug auf das vierte Beispiel beschrieben wurde, können die Formen der Hilfsmuster 502b derart sein, wie sie in den Fig. 31 bis 34 dargestellt sind, um diesel ben Effekte zu erreichen.

Das fünfte Beispiel wird mit Bezug auf Fig. 35 beschrieben. In der Phasenschiebermaske 501 des fünften Beispieles, wie dies in der Draufsicht auf das Maskenmuster in Fig. 35a dargestellt ist, sind eine Mehrzahl von Hilfsmustern 502b und 503b vorgesehen, deren Größe nicht größer als die Auflösungsgrenze der Belich tungslichtquelle ist. Diese Hilfsmuster sind zur Unterdrückung der Erzeugung von Seitenkeulen an sowohl den Außen- als auch den Innenseiten des lichtdurchlässigen Abschnittes 501a vorgesehen. Wenn die Phasenschiebermaske 501 mit einem solchen Muster verwen det wird, obwohl Abschnitte 506 mit reduzierter Dicke in dem Re sist-Film 4 auf denselben Seiten wie das Muster 200A erzeugt werden, gibt es keinen Abschnitt reduzierter Dicke außerhalb der Muster 200A.

Demzufolge kann, wie in Fig. 35(c) dargestellt ist, ein genaues Nachweissignal erhalten werden.

Wenn die Größe des lichtdurchlässigen Abschnittes 501a der Pha senschiebermaske 501 des vorliegenden Beispieles ca. 0,5 µm be trägt und die Wellenlänge der Belichtungslichtquelle die I-Linie (365 nm) ist, so sollte der Abstand (X) zwischen dem lichtdurch lässigen Abschnitten 501a und dem Hilfsmuster 502b und dem Ab stand (X) zwischen dem lichtdurchlässigen Abschnitten 501a und dem Hilfsmuster 503b bevorzugterweise zwischen 0,2 und 0,5 µm betragen und die Größe (S) des Hilfsmusters 502b und 503b sollte bevorzugterweise nicht größer als 0,25 µm sein, d. h. bevorzugter weise ca. 0,25 µm oder weniger betragen.

Auf der Grundlage der Idee, die mit Bezug auf das fünfte Beispiel oben beschrieben wurde, können die Formen der Hilfsmuster 502b und 503b derart sein, wie sie in den Fig. 36 bis 39 dargestellt sind, um dieselben Effekte zu erzielen.

Das sechste Beispiel wird mit Bezug auf Fig. 40 beschrieben. In der Phasenschiebermaske 501 des sechsten Beispieles sind eine Mehrzahl von Hilfsmustern 501b, 502b und 503b, die nicht größer als das Auflösungslimit der Belichtungslichtquelle sind, zur Un terdrückung von Seitenkeulen außerhalb, innerhalb und zwischen den lichtdurchlässigen Abschnitten 201a vorgesehen, wie dies in der Draufsicht auf das Maskenmuster in Fig. 40(a) dargestellt ist.

Die Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Durchgang, wenn die Phasenschiebermaske 501 mit einem solchen Muster verwendet wird, ist in Fig. 40(b) gezeigt. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, gibt es keinen Abschnitt reduzierter Dicke, der in dem Resist- Film 4 erzeugt wurde. Demzufolge kann ein genaues Nachweissignal erhalten werden, wie dies in Fig. 40(c) gezeigt ist.

Wenn in der Phasenschiebermaske 501 in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Beispiel die Größe des lichtdurchlässigen Abschnit tes 501a 0,5 µm beträgt und die Lichtquelle des Belichtungslich tes die I-Linie ist (365 nm), so sollte der Abstand (D) zwischen den lichtdurchlässigen Abschnitten 501a bevorzugterweise 0,6 bis 0,8 µm betragen, der Abstand (X) zwischen den lichtdurchlässigen Abschnitten 501a und jedem der Hilfsmuster 502b und 503b sollte bevorzugterweise zwischen 0,2 bis 0,3 µm betragen und die Größen der Hilfsmuster 501b, 502b und 503b sollten bevorzugterweise 0,25 µm oder weniger betragen.

Auf der Grundlage der mit Bezug auf das sechste Beispiel be schriebenen Idee die Formen der Hilfsmuster 501b, 502b und 503b so sein, wie sie in den Fig. 41 bis 43 dargestellt sind, und hierdurch können dieselben Effekte erzielt werden.

Das siebte Beispiel wird mit Bezug auf Fig. 44 beschrieben.

Die Phasenschiebermaske 501 des siebten Beispieles entspricht der Phasenschiebermaske 501 in Übereinstimmung mit dem vierten Bei spiel, wie es in Fig. 30 dargestellt ist. In dem siebten Beispiel weist der lichtdurchlässige Abschnitte 501a einen lichtdurchläs sigen Abschnitt 501b auf, der aus einer kontinuierlichen Öffnung besteht.

In der Phasenschiebermaske 501 des siebten Beispieles ist eben falls, wie aus der Draufsicht des Maskenmusters aus Fig. 44(a) ersichtlich ist, eine Mehrzahl von Hilfsmustern 502b zur Unter drückung der Erzeugung von Seitenkeulen vorgesehen, daß es nur außerhalb des lichtdurchlässigen Abschnittes 501a erzeugt wird. Die Hilfsmuster 502b sind nicht größer als Drainanschluß des Auf lösungslimit bzw. die Auflösungsgrenze der Belichtungslichtquel le.

Wenn die Phasenschiebermaske 501 mit einem solchen Muster verwen det wird, so ergibt sich eine Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Transfer bzw. Durchgang, wie es in Fig. 44(b) dargestellt ist. Obwohl insbesondere ein Abschnitt 506 mit reduzierter Dicke in dem Resist-Film 4 innerhalb des Musters 200B erzeugt wird, gibt es keinen Abschnitt 506 reduzierter Dicke, der außerhalb des Musters 200B erzeugt wird.

Demzufolge kann ein Nachweissignal erzielt werden, wie es in Fig. 44(c) dargestellt ist.

Was die Größe des lichtdurchlässigen Abschnittes 501b, den Ab stand (X) zwischen dem lichtdurchlässigen Abschnitt 501b und dem Hilfsmuster 502b und die Größe (S) des Hilfsmusters 502b be trifft, so weisen diese ähnliche Werte auf, wie dies in dem vier ten Beispiel beschrieben wurde.

Auf der Grundlage der Idee, die mit Bezug auf das siebte oben stehende Beispiel beschrieben wurde, können die Formen der Hilfs muster 502b so sein, wie dies in den Fig. 45 bis 48 beispiel haft gezeigt ist, um die ähnlichen Effekte zu erzielen.

Das achte Beispiel wird mit Bezug auf Fig. 49 beschrieben.

Die Phasenschiebermaske 501 des achten Beispieles entspricht der Phasenschiebermaske 501 des fünften Beispieles, wie es in Fig. 35 gezeigt ist und in dem achten Beispiel weist der lichtdurchlässi ge Abschnitt 501a einen lichtdurchlässigen Abschnitt 501b auf, der eine kontinuierliche Öffnung aufweist.

Wie in der Draufsicht auf das Maskenmuster der Fig. 49(a) gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von Hilfsmustern 502b und 503b, die nicht größer als das Auflösungslimit der Belichtungslichtquelle sind, zur Unterdrückung von Seitenkeulen innerhalb und außerhalb des lichtdurchlässigen Abschnittes 501b vorgesehen.

Wenn die Phasenschiebermaske 501 mit einem solchen Muster verwen det wird, so ergibt sich die Draufsicht auf das Muster nach dem Wafer-Transfer, wie es in Fig. 49(b) dargestellt ist und wie in dieser Figur gezeigt ist, gibt es keinen Abschnitt reduzierter Dicke.

Als Ergebnis hiervon kann ein genaues Detektionssignal bzw. Nach weissignal erzielt werden, wie dies in Fig. 49(c) dargestellt ist.

Sofern es den Abstand (X) zwischen dem lichtdurchlässigen Ab schnitt 501b und dem jedem der Hilfsmuster 502b und 503b sowie die Größe (S) der Hilfsmuster 502b und 503b in dem vorliegenden Beispiel betrifft, so sind diese ähnlich zu denen der Phasen schiebermaske des fünften Beispieles.

Auf der Grundlage der mit Bezug auf das achte Beispiel beschrie benen Idee können die Formen der Hilfsmuster 502b und 503b so sein, wie dies beispielsweise in den Fig. 50 bis 53 darge stellt ist, um ähnliche Effekte zu erzielen.

Claims

1. Meßmarkenaufbau für Photomasken zur Bestimmung der Ab bildungsgenauigkeit für eine Mehrzahl von Schichten von Mustern, die ein Halbleiterelement mit einer vorbestimm ten Form bilden, mit:
einem Bereich zum Messen einer Übereinstimmungsgenauig keit der jeweiligen Schichten, die das Halbleiterelement bilden,
einem ersten Halbleiterbauteil, welches in einer ersten Schicht des Bereiches gebildet ist,
einer ersten Meßmarke (100), die in demselben Her stellungsschritt wie das erste Halbleiterbauteil des Bereiches gebildet ist,
einem zweiten Halbleiterbauteil, welches in einer zwei ten Schicht oberhalb der ersten Schicht des Bereiches gebildet ist, und
einer zweiten Meßmarke (200), die in demselben Schritt wie das zweite Halbleiterbauteil gebildet ist, zum Messen der Übereinstimmungsgenauigkeit zwischen dem er sten Halbleiterbauteil und dem zweiten Halbleiterbauteil des Bereiches, wobei
die erste Meßmarke (100) ein erstes Muster aufweist, welches eine Mehrzahl von ersten Hilfsmeßmarken (100A) aufweist und welches demselben Einfluß eines Abbildungs fehlers ausgesetzt ist, wie das erste Halbleiterbauteil, wenn es mit Licht bestrahlt wird, indem jede zweite Hilfsmeßmarke (100A) im wesentlichen dieselbe Größe wie die Mustergröße des ersten Halbleiterbauteiles aufweist, die zweite Meßmarke (200) ein zweites Muster aufweist, welches eine Mehrzahl von zweiten Hilfsmeßmarken (200A) aufweist und welches demselben Einfluß eines Abbildungs fehlers unterliegt, wie das zweite Halbleiterbauteil, wenn es mit Licht bestrahlt wird, indem jede zweite Hilfsmeßmarke (200A) im wesentlichen dieselbe Größe wie die Mustergröße des zweiten Halbleiterbauteiles auf weist.

2. Meßmarkenaufbau nach Anspruch 1, bei dem die erste Meß marke (100) eine erste Übereinstimmungsfehlermeßmarke ist,
eine zweite Meßmarke (200) eine zweite Übereinstimmungs fehlermeßmarke ist und
durch die erste und zweite Übereinstimmungsfehlermeß marke ein Übereinstimmungsfehler zwischen dem ersten Halbleiterbauteil und dem zweiten Halbleiterbauteil gemessen wird.

3. Meßmarkenaufbau nach Anspruch 1, bei dem die erste Meßmarke (100) eine erste Ausrichtungsmarke ist, die zweite Meßmarke (200) eine zweite Ausrichtungsmarke ist und durch die erste und zweite Ausrichtungsmarke zusätzlich ein Ausrichtungsfehler zwischen dem ersten Halbleiterelementbildungsteil und dem zweiten Halbleiterelementbildungsteil gemessen wird.

4. Meßmarkenaufbau nach Anspruch 1, bei dem die erste Hilfsmeßmarke (100A) eine Größe innerhalb eines Bereiches von der Hälfte bis zu dem Doppelten der Mustergröße des ersten Halbleiterbauteiles aufweist und die zweite Hilfsmeßmarke (200A) eine Größe innerhalb eines Bereiches von der Hälfte bis zu dem Doppelten der Mustergröße des zweiten Halbleiterbauteiles aufweist.

5. Meßmarkenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die erste Hilfsmeßmarke (100A) und die zweite Hilfsmeßmarke (200A) Lochmuster aufweist.

6. Meßmarkenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das erste Muster und das zweite Muster eine Mehrzahl von Lochmustern (700A) aufweist, die entlang der vier Seiten eines gedachten Rechteckes angeordnet sind.

7. Meßmarkenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das erste Muster und das zweite Muster eine Mehrzahl von Lochmustern (800A) aufweist, die entlang der vier Seiten und der Diagonalen eines gedachten Rechteckes angeordnet sind.

8. Meßmarkenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Muster ein positives oder ein negatives Muster ist.

9. Meßmarkenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die erste Hilfsmeßmarke (300A, 400A, 500A, 600A) und die zweite Hilfsmeßmarke (300A, 400A, 500A, 600A) Linienmuster aufweist.

10. Meßmarkenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine Mehrzahl der zweiten Muster (600) parallel zu einer vorbestimmten Seite des gedachten Rechteckes so angeordnet sind, daß das gedachte Rechteck gefüllt wird.

11. Meßmarkenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem eine Mehrzahl der zweiten Muster (500) entlang eines Paares einander gegenüberliegender Seiten eines gedachten Rechteckes angeordnet sind und parallel zu einer Seite angeordnet sind, die parallel zu dem Paar der einander gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, so daß das gedachte Rechteck gefüllt ist.

12. Meßmarkenaufbau nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem das Linienmuster ein negatives Muster oder ein positives Muster ist.

13. Photomaske zum Bilden eines Meßmarkenaufbaues nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einem ersten Bereich (60) mit einem ersten Muster (60A) auf einem transparenten Substrat (51) und
einem zweiten Bereich (61) mit einem zweiten Muster auf dem transparenten Substrat (51), wobei
das zweite Muster aus einer Mehrzahl von ersten Mustern (60A) besteht, so daß es demselben Einfluß des Abbildungsfehlers wie das erste Muster (60A) unterliegt, wenn es mit dem Licht bestrahlt wird.

14. Photomaske nach Anspruch 13, bei der der erste Bereich (60) ein Bereich zur Bildung eines ersten Halbleiterelementes ist und der zweite Bereich (61) ein Bereich zur Bildung eines zweiten Halbleiterelementes ist.

15. Photomaske nach Anspruch 13, bei der der erste Bereich (60) ein Bereich zur Bildung einer Halbleitervorrichtung ist und der zweite Bereich (61) ein Bereich zur Bildung eines Meßmarkenaufbaues zum Messen der Übereinstimmungsgenauigkeit der Halbleitervorrichtung ist.

16. Photomaske nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei der in dem ersten Bereich ein Hilfsmuster (501b) vorgesehen ist, welches nicht größer als das Auflösungslimit einer Belichtungslichtquelle ist, die Belichtungslicht emittiert, und welches an einer Position vorgesehen ist, an der die Erzeugung einer Seiten-Lichtkeule wahr scheinlich ist, so daß die Erzeugung der Seiten-Licht keule durch das durch das erste Muster hindurchdringende Belichtungslicht unterdrückt werden kann.

17. Verfahren zum Bilden eines Meßmarkenaufbaues nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit den Schritten:
Bemustern einer ersten Schicht auf einem Halbleiter substrat (51) unter Verwendung einer ersten Photomaske mit einem auf einem transparenten Substrat befindlichen ersten Bereich (60) mit einem ersten Muster (60A) und einen zweiten Bereich (61) mit einem zweiten Muster, welches aus einer Mehrzahl der ersten Muster (60A) besteht, so daß es demselben Einfluß eines Abbildungs fehlers unterworfen ist wie das erste Muster (60A), und
Bemustern einer zweiten Schicht oberhalb der ersten Schicht unter Verwendung einer zweiten Photomaske, die auf einem transparenten Substrat (51) einen dritten Be reich mit einem dritten Muster und einen vierten Bereich mit einem vierten Muster aufweist, welches aus einer Kombination der dritten Muster besteht, so daß es demselben Einfluß eines Abbildungsfehlers wie das dritte Muster ausgesetzt ist.

18. Verfahren zum Reparieren eines Defektes in einem Meß markenaufbau nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem, wenn ein Teil der ersten Hilfsmeßmarke (301A, 302A, 801A, 802A) der ersten Meßmarke (301, 302, 801, 802) oder ein Teil der zweiten Hilfsmeßmarke (301A, 302A, 801A, 802A) der zweiten Meßmarke (301, 302, 801, 802) Defekte aufweisen,
ein Defekt (301F, 302F, 801F, 802F) des Meßmarkenauf baues durch die Schritte repariert wird:
Reparieren der defekten ersten und zweiten Hilfsmeß marken und gleichzeitig Ausführen derselben Verarbeitung an der ersten Hilfsmeßmarke und der zweiten Hilfsmeß marke, die in Punktsymmetrie zu der ersten und zweiten Hilfsmeßmarke mit Bezug auf eine Überschneidung der Diagonalen eines gedachten Rechteckes liegen.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die erste und zweite Hilfsmeßmarke (301A, 801A) negative Muster einschließen und der Defekt (301F, 801F) durch das Auffüllen des Defektes mit einem vorbestimmten Reparaturteil (301R, 801R) er folgt.

20. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die erste und zweite Hilfsmeßmarke (302A, 802A) positive Muster aufweist und der Defekt (302F, 802F) durch das Entfernen des Defektes (302R, 802R) entfernt wird.