JP2000252340A - 接続精度測定方法および接続精度測定素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】設計パターンを複数に分割して基板上に順次露
光した転写パターン間の相対的な位置ずれを簡易にかつ
高精度に測定可能な接続精度測定方法および接続精度測
定素子を提供する。 【解決手段】フィールドｆａ、ｆｂの露光によって半導
体ウェーハＷ上にそれぞれ転写されて単一の導電体層に
形成され互いに電気的に接続され、転写パターン間の相
対的な位置ずれに応じた接続位置関係にある第１および
第２のパターン３１、４１からなり、第１および第２の
パターン３１、４１は、電流を印加する電流印加用端子
と、電流の印加によって第１のパターン３１と第２のパ
ターン４１との相対的な接続位置関係に応じた電位を出
力する複数の電位測定用端子とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、設計パターンを少
なくとも第１および第２の領域に分割して当該各領域を
基板上に順次露光し、前記基板上に転写した転写パター
ン間の相対的な位置ずれを電気的に測定する接続精度測
定方法および接続精度測定パターンに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置のリソグラフィ工程におい
て、たとえば、同一のチップ内の設計パターンを複数の
領域に分割して半導体ウェーハ上に形成されたレジスト
に露光転写するような場合には、半導体ウェーハ上で分
割された各転写パターン間にはつなぎ目が発生する。特
に、電子線等の荷電粒子線を用いた露光技術では、電子
線の偏向と基板のステージによる移動によって所望のパ
ターンを基板上の任意の位置に露光描画するが、露光装
置の具備する偏向器による電子線の偏向で描画できる範
囲であるフィールドのサイズが一の設計パターンよりも
小さい場合には、各フィールドに描画されたパターン間
の接続が生じる。各フィールドに描画されたパターン間
の接続精度は、半導体装置等の電気的特性を左右し、接
続精度が悪いと歩留りの低下の原因となる。たとえば、
０．１〜０．２μｍ程度の設計ルールを有する大規模集
積化回路での製造プロセスでは、要求される接続精度
は、たとえば、５０ｎｍ以下程度である。従来において
は、上記の各フィールドに描画されたパターン間の接続
精度の測定は、たとえば、基板上に転写されたパターン
を顕微鏡によって目視検査したり、画像処理によって検
査していた。また、電子線露光によって描画されるパタ
ーンにおいては、たとえば、基板上に形成された接続精
度評価用マークに対して電子線を走査したときの反射電
子若しくは２次電子を検出することで基板上に転写され
たパターン間の接続精度を測定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た測定方法では、たとえば、接続精度の測定結果が露光
量に依存したり、顕微鏡のフォーカスに依存するため、
接続精度の測定結果のばらつきが大きく、接続精度を正
確に測定するのが困難であった。

【０００４】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
ものであって、設計パターンを複数に分割して基板上に
順次露光した転写パターン間の相対的な位置ずれを簡易
にかつ高精度に測定可能な接続精度測定方法および接続
精度測定素子を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、設計パターン
を少なくとも第１および第２の領域に分割して当該各領
域を基板上に順次露光し、前記基板上に転写した転写パ
ターン間の相対的な位置ずれを測定する接続精度測定方
法であって、前記第１および第２の領域間の境界線の近
傍位置に形成されかつ互いに接続される第１および第２
のパターンからなる接続精度測定素子パターンを前記第
１および第２の領域の露光によって前記基板上に順次露
光し、前記基板上に転写された前記第１および第２のパ
ターンに基づいて導電性材料からなる接続精度測定素子
を前記基板上に形成し、前記接続精度測定素子の電気的
特性を測定して前記転写パターン間の相対的な位置ずれ
を測定する。

【０００６】前記接続精度測定素子を前記基板上に形成
される単一の導電体層で形成する。

【０００７】前記接続精度測定素子を構成するパターン
の線幅を前記設計パターンの線幅と略同一に形成する。

【０００８】前記転写パターン間の相対的な位置ずれ
は、前記第１および第２の領域の境界線に直交する方向
の位置ずれと、前記境界線に沿った方向の位置ずれとか
らなり、前記転写パターン間の各方向の位置ずれによっ
てのみ電気的特性が変化する前記接続精度測定素子をそ
れぞれ形成する。

【０００９】前記接続精度測定素子パターンの第１のパ
ターンは、両端部に電流を印加するための電流印加用端
子パターン部を有する所定の線幅の電流路パターンを有
し、前記第２のパターンは、前記電流路パターンの所定
の接続位置に配置される接続パターンを有しており、前
記基板上に形成された接続精度測定素子において、前記
接続パターンの前記電流路パターンの所定の接続位置に
対する実際の接続位置に応じて変化する前記電流路パタ
ーン上の複数位置の電位に基づいて前記転写パターン間
の相対的な位置ずれ量を算出する。

【００１０】前記電流路パターンに正逆方向に電流を流
し、前記電流路パターン上の複数位置の隣合う２位置間
の電位差をそれぞれ測定し、当該各電位差の前記正逆方
向の平均値に基づいて前記転写パターン間の相対的な位
置ずれ量を算出する。

【００１１】前記接続精度測定素子パターンにおける前
記第１のパターンの電流路パターンは、前記境界線に沿
って配置され、前記境界線に直交する方向に沿って所定
の距離離間して配置された所定の線路長の平行パターン
からなる測定用平行パターン部を有し、前記第２のパタ
ーンの接続パターンは、所定の線幅を有し、前記境界線
に沿って配置され、前記測定用平行パターン部の平行パ
ターンの前記境界線に直交する方向に関する基準位置間
を接続する位置に配置され、前記基板上に形成した接続
精度測定素子において、前記測定用平行パターン部に関
して対称に位置する前記電流路パターン上の２位置の電
位を測定し、これらの電位に基づいて前記転写パターン
間の境界線に直交する方向の位置ずれを量を算出する。

【００１２】前記接続精度測定素子パターンの接続パタ
ーンは、前記接続精度測定素子における当該接続パター
ンの測定用平行パターン部に対する前記境界に沿った方
向の位置ずれを許容するように、前記平行パターン間の
間隔よりも長い線路長を有する。

【００１３】前記接続精度測定素子パターンの第１のパ
ターンは、前記電流路パターンの途中において、前記測
定用平行パターン部と同形状でかつ前記境界線に直交す
る方向に関して同位置に配置された平行パターンと、当
該各平行パターンの前記基準位置間を接続する前記接続
パターンと同形状の接続パターンとからなる基準平行パ
ターン部と、前記電流路パターンの途中において、前記
平行パターンと同形状でかつ前記境界線に直交する方向
に関して同位置に配置された平行パターンと、当該平行
パターンの前記基準位置から前記境界線に直交する方向
に所定の位置ずれ量で移動した位置間を接続する位置に
配置された前記接続パターンと同形状の接続パターンと
からなる比較用平行パターン部とを有し、前記基板上に
形成した接続精度測定素子において、前記測定用平行パ
ターン部と基準平行パターン部と比較用平行パターン部
とに形成される各電流路に生じる電位差を測定し、当該
各電位差と前記所定の位置ずれ量とに基づいて前記転写
パターン間の境界線に直交する方向の位置ずれ量を算出
する。

【００１４】前記基準平行パターン部および比較用平行
パターン部に生じる各電位差と前記所定の位置ずれ量と
に基づいて、前記基準平行パターン部に形成される電流
路の線路長を算出し、前記線路長と前記測定用平行パタ
ーン部および基準平行パターン部に生じる各電位差とに
基づいて前記転写パターン間の境界線に直交する方向の
位置ずれ量を算出する。

【００１５】前記測定用平行パターン部と基準平行パタ
ーン部と比較用平行パターン部とは前記電流路パターン
の配置方向に沿って等間隔に配置されており、前記電流
路パターン上の前記各平行パターン部の両側の等配位置
には、当該各位置の電位を測定するための第１〜第４の
電位測定用端子パターンが接続されており、前記基板上
に形成した接続精度測定素子において測定した前記第１
〜第４の電位測定用端子パターンの隣接する電位測定用
端子パターン間の電位差と前記所定の位置ずれ量とに基
づいて前記転写パターン間の境界線に直交する方向の位
置ずれ量を算出する。

【００１６】前記接続精度測定素子パターンの第１のパ
ターンの電流路パターンは、前記境界線に沿って配置さ
れ、前記第１のパターンは、前記電流路パターン上の第
１および第２の位置にそれぞれ接続された第１および第
２の電位測定端子パターンを有し、前記第２のパターン
は、前記境界線に直交する方向に配置された所定の線幅
の接続パターン部と、当該接続パターン部の端部に形成
された電位測定端子パターン部とを有し、前記接続パタ
ーン部が電流路パターンの前記第１および第２の位置間
の中間の接続位置に配置されており、前記基板上に形成
した接続精度測定素子において、前記第１および第２の
電位測定端子パターンと前記電位測定端子パターン部と
の間の電位差をそれぞれ測定し、これらの電位差に基づ
いて前記転写パターン間の境界線に沿った方向の位置ず
れ量を算出する。

【００１７】前記接続精度測定素子パターンの第２のパ
ターンの接続パターンは、前記基板上に形成した接続精
度測定素子における当該接続パターンの電流路パターン
に対する前記境界線に直交する方向の位置ずれを許容す
るように、前記接続パターン部が前記電流路パターンを
横切って当該接続パターン部の先端が前記電流路パター
ンの側方に突出する位置に配置されている。

【００１８】前記接続精度測定素子パターンの第１のパ
ターンは、前記電流路パターン上の前記第１および第２
の位置間の距離と等配位置に位置する第３の位置に接続
された第３の電位測定端子パターンと、前記第３の位置
と第２の位置との中間位置から所定の位置ずれ量で前記
電流路パターンの配置方向に移動した位置に接続される
前記接続パターンと同形状の第４の電位測定用パターン
とを有し、前記基板上に形成した接続精度測定素子にお
いて、前記第２および第３の電位測定端子パターンと前
記第４の電位測定端子パターンとの間の各電位差を測定
し、前記各電位差と前記所定の位置ずれ量とに基づいて
前記第１および第２の位置間の線路長を算出し、前記線
路長と前記第１および第２の電位測定端子パターンと前
記電位測定端子パターン部との間の各電位差とに基づい
て前記転写パターン間の境界線に沿った方向の位置ずれ
量を算出する。

【００１９】前記接続精度測定素子パターンの第１のパ
ターンを前記第１の領域に対応する前記基板上の第１の
露光領域内に露光し、前記接続精度測定素子パターンの
第２のパターンを前記第１の露光領域内または前記第１
の露光領域内および前記第２の領域に対応する前記基板
上の第２の露光領域内の双方に露光する。

【００２０】前記露光には、荷電粒子線を用い、前記基
板上に塗布されたレジスト膜に前記荷電粒子線を前記第
１および第２の領域の範囲内で偏向させながら照射す
る。

【００２１】前記基板は、半導体ウェーハであり、前記
半導体ウェーハ上にはレジスト膜が形成されている。

【００２２】本発明の接続精度測定素子は、設計パター
ンを少なくとも第１および第２の領域に分割して当該各
領域を基板上に順次露光し、前記基板上に転写した転写
パターン間の相対的な位置ずれを電気的に測定する接続
精度測定素子であって、前記第１および第２の領域の露
光によって前記基板上にそれぞれ転写されて当該基板上
の単一の導電体層に形成され互いに電気的に接続され、
前記転写パターン間の相対的な位置ずれに応じた接続位
置関係にある第１および第２のパターンからなり、第１
および第２のパターンは、電流を印加する電流印加用端
子と、前記電流の印加によって前記第１のパターンと第
２のパターンとの相対的な接続位置関係に応じた電位を
出力する複数の電位測定用端子とを有する。

【００２３】前記第１のパターンは、両端部に前記電流
印加用端子が形成された所定の線幅の電流路パターンを
有し、前記第２のパターンは、前記電流路パターンの所
定の位置に対して、前記転写パターン間の相対的な位置
ずれ量に応じた位置に接続されている接続パターンであ
る。

【００２４】前記転写パターン間の相対的な位置ずれ
は、前記第１および第２の領域に対応した前記基板上の
第１および第２の露光領域の境界線に直交する方向の位
置ずれと、前記境界線に沿った方向の位置ずれとからな
り、前記各方向の位置ずれをそれぞれ独立に測定するこ
とを特徴とする。

【００２５】また、本発明の接続精度測定素子は、前記
境界線に直交する方向の位置ずれを測定する接続精度測
定素子であって、前記第１のパターンの電流路パターン
は、前記境界線に沿って配置され、前記境界線に直交す
る方向に沿って所定の距離離間して配置された所定の線
路長の平行パターンと、当該各平行パターンの前記境界
線に直交する方向に関する基準位置間を接続する前記接
続パターンと同形状の接続パターンとからなる基準平行
パターン部と、前記平行パターンと同形状でかつ前記境
界線に直交する方向に関して同位置に配置された平行パ
ターンと、当該平行パターンの前記基準位置から前記境
界線に直交する方向に所定の位置ずれ量で移動した位置
間を接続する前記接続パターンと同形状の接続パターン
とからなる比較用平行パターン部と、前記平行パターン
と同一の形状および前記境界線に直交する方向に関して
同一の位置に配置された平行パターンからなる測定用平
行パターン部とを有し、前記第２のパターンは、前記測
定用平行パターン部の平行パターンの前記基準位置に対
して、前記転写パターン間の前記境界線に直交する方向
の相対的な位置ずれ量に応じた位置に接続された前記接
続パターンと同形状の接続パターンを有する。

【００２６】前記基準平行パターン部と比較用平行パタ
ーン部と測定用平行パターン部とは、前記電流路パター
ンの配置方向に沿って等間隔に配置されており、前記第
１のパターンは、電流路パターン上の前記各平行パター
ン部の両側の等配位置に接続された当該各位置の電位を
測定するための第１〜第４の電位測定用端子パターンを
有する。

【００２７】また、本発明の接続精度測定素子は、前記
境界線に沿った方向の位置ずれを測定する接続精度測定
素子であって、前記第１のパターンの電流路パターン
は、前記境界線に沿って配置され、前記第１のパターン
は、前記電流路パターン上に等間隔に位置する第１〜第
３の位置にそれぞれ接続された第１〜第３の電位測定端
子パターンと、前記第２の位置と第３の位置との中間位
置から所定の位置ずれ量で前記電流路パターンの配置方
向に移動した位置に接続される第４の電位測定用パター
ンとを有し、前記第２のパターンは、前記境界線に直交
する方向に配置され、前記第４の電位測定用パターンと
同形状のパターンからなり、前記第１の位置と第２の位
置との中間位置に対して、前記転写パターン間の前記境
界線に沿って方向の相対的な位置ずれ量に応じた位置に
接続されている。

【００２８】前記設計パターンに基づく回路は、半導体
ウェーハ上の導電体層に形成されており、前記接続精度
測定素子は、前記導電体層に形成されている。

【００２９】本発明では、基板上に形成された第１のパ
ターンと第２のパターンとの接続位置関係は、転写パタ
ーン間の相対的な位置ずれ量に応じて変化するため、第
１のパターンと第２のパターンとからなる接続精度測定
素子の電気的特性も転写パターン間の相対的な位置ずれ
量に応じた特性となり、接続精度測定素子の電気的特性
を測定することで、転写パターン間の相対的な位置ずれ
量を測定することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、たとえば、半導体
ウェーハ上に設計パターンを複数に分割して露光する露
光装置の一例としての電子ビーム描画装置の電子光学系
の構成を示す構成図である。たとえば、図１の電子ビー
ム描画装置によって転写された各パターン間の接続精度
の測定に本発明が適用される。

【００３１】図１において、電子ビーム描画装置１は、
電子ビーム源２と、ブランカ４と、第１アパーチャマス
ク６と、成形偏向器８と、第２アパーチャマスク１０
と、副偏向器１２と、焦点補正レンズ１４と、主偏向器
１６と、照射レンズ１８と、成形レンズ２０と、縮小レ
ンズ２２と、対物レンズ２４と、ステージＳＴを有す
る。

【００３２】電子ビーム源２は、たとえば、カソード電
極、グリッド電極およびアノード電極を有しており、電
子ビームＥＢを出射する。ブランカ４は、入力されるブ
ランキング信号に応じて、電子ビーム源２から出射され
た電子ビームＥＢの遮断および通過を行う機能を有す
る。第１アパーチャマスク６は、たとえば、半導体や金
属材料等の導電性材料から構成され、矩形状の成形開口
部６ａが形成されており、電子ビームＥＢの断面形状を
成形開口部６ａによって成形する。成形偏向器８は、第
１アパーチャマスク６によって成形された電子ビームＥ
Ｂを偏向して、第２アパーチャマスク１０上の選択され
た位置に電子ビームＥＢを入射させる。照射レンズ１８
は、電子ビーム源２から出射された電子ビームＥＢが第
１アパーチャマスク６の成形開口部６ａを覆うように照
射されるように電子ビームＥＢを成形する。成形レンズ
２０は、電子ビームＥＢの焦点が成形偏向器８内に存在
するように、第１アパーチャマスク６を通過した電子ビ
ームＥＢを縮小する。

【００３３】第２アパーチャマスク１０は、たとえば、
半導体や金属材料等の導電性材料から構成されている。
第２アパーチャマスク１０には、上記の第１アパーチャ
マスク６の成形開口部６ａと連携して任意の形状および
寸法の電子ビームＥＢを成形するための、たとえば、矩
形状の可変成形開口部１０ａが形成されている。また、
第２アパーチャマスク１０には、第１アパーチャマスク
６を通過した電子ビームＥＢが入射されて当該電子ビー
ムＥＢの断面を所定の形状に成形する各種形状の複数の
一括図形形成開口部１０ｂが形成されている。可変成形
開口部１０ａおよび一括図形形成開口部１０ｂの選択
は、上記の成形偏向器８によって行われる。副偏向器１
２は、成形偏向器８によって偏向された電子ビームＥＢ
の向きを中心軸方向に戻すように偏向する。縮小レンズ
２２は、第２アパーチャマスク１０を通過した成形され
た電子ビームＥＢを縮小して焦点補正レンズ１４内に焦
点を形成する。焦点補正レンズ１４は、縮小レンズ２２
によって形成されて焦点位置を補正する。主偏向器１６
は、たとえば、レジストＲが形成された、たとえば、シ
リコン基板からなる半導体ウェーハＷの露光したい位置
に電子ビームＥＢを偏向する。対物レンズ２４は、半導
体ウェーハＷのレジストＲ上に焦点が形成されるように
電子ビームＥＢを集束する。

【００３４】ステージＳＴは、半導体ウェーハＷが載置
され、たとえば、静電チャック方式によって半導体ウェ
ーハＷをチャッキングし保持する。上記構成の電子光学
系では、主偏向器１６で半導体ウェーハ上に電子ビーム
を照射できる範囲であるフィールドｆは、たとえば、５
０００μｍ□である。たとえば、１チップのサイズが２
５ｍｍ□である場合には、フィールドｆの範囲ではチッ
プ内のすべてのパターンを描画することができない。こ
のため、チップＣ内を複数のフィールドｆに分割し、ス
テージＳＴは、半導体ウェーハＷを電子光学系に対して
各フィールドｆ毎に移動する。

【００３５】上記の電子ビーム描画装置１では、電子ビ
ーム源２から出力された電子ビームＥＢは、断面が所定
の直径の円形に成形され、成形開口部６ａの全体を覆う
ように第１アパーチャマスク６に入射する。第１アパー
チャマスク６で成形された電子ビームＥＢは、成形偏向
器８によって偏向されて第２アパーチャマスク１０に形
成された可変成形開口部１０ａまたは一括図形形成開口
部１０ｂのいずれかに入射され、第２アパーチャマスク
１０で断面が所定形状に成形された電子ビームＥＢは、
副偏向器１２、焦点補正レンズ１４および主偏向器１６
を通じて半導体ウェーハＷ上の指定された位置に照射さ
れる。電子ビームＥＢは、副偏向器１２や主偏向器１６
によって予め容易されたパターンデータに基づいて偏向
され、半導体ウェーハＷ上には所定のパターンが描画さ
れる。

【００３６】隣接する各フィールドｆに転写されたパタ
ーン間には、パターン同士の接続が発生する。上記の電
子ビーム描画装置１では、たとえば、半導体ウェーハＷ
上に形成されたレジストＲに蓄積された電荷の影響等に
よって電子ビームＥＢの起動が曲げられる等の原因で半
導体ウェーハＷ上の各フィールドｆの形状が所望の形状
に対して変形してしまうことがある。各フィールドｆの
形状が変形すると、隣接するフィールドｆ間のパターン
同士の接続精度が低下する。上記したフィールドｆの変
形には、たとえば、図２（ａ）に示すように、実線で規
定された各フィールドｆに対して拡大または縮小された
太線で示すフィールドｆａのような拡大縮小方向の変形
や、図２（ｂ）に太線で示すフィールドｆａのように、
フィールドｆの中心に関して回転方向に変形した回転方
向の変形が存在する。図２において、太線で示すフィー
ルドｆａとこれに隣接するフィールドｆｂとの関係にで
は、フィールドｆａおよびフィールドｆｂにそれぞれ転
写された転写パターン間の相対的な位置ずれは、拡大縮
小方向の変形の場合にはＸ軸方向の相対的な位置ずれと
なって現れ、回転方向の変形の場合にはＹ軸方向の相対
的な位置ずれとなって現れる。

【００３７】ここで、図３および図４は、本発明の一実
施形態に係る接続精度測定素子の一例を示す図であっ
て、図３は上記した半導体ウェーハＷ上の隣接するフィ
ールドｆに転写されたパターン間のＸ軸方向の位置ずれ
量を測定するための接続精度測定用素子であり、図４は
Ｙ軸方向の位置ずれ量を測定するための接続精度測定素
子である。

【００３８】図３に示す接続精度測定素子は、上記の半
導体ウェーハＷ上のフィールドｆａとフィールドｆｂと
の境界線Ｂの近傍に形成されており、導電性材料からな
る第１のパターン３１および第２のパターン４１から構
成されている。

【００３９】第１のパターン３１は、両端部に電流を印
加するための電流印加用端子ＩａおよびＩｂが形成さ
れ、フィールドｆａ内に境界線Ｂに沿って形成された所
定の線幅の電流路パターン３２と、一端に電圧測定用端
子Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄがそれぞれ形成され、他端が
電流路パターン３２の各接続位置Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐ
ｄに対してそれぞれ接続された同形状の電圧測定用パタ
ーン３６〜３９とを有する。

【００４０】電流路パターン３２の中途の接続位置Ｐａ
とＰｂとの間には、接続位置ＰａとＰｂとの中央位置に
関して対称位置に境界線Ｂに直交する方向に所定の距離
離間して配置された所定の線路長の平行パターン３３
ａ、３３ｂとからなる測定用平行パターン部３３が形成
されている。電流路パターン３２の接続位置ＰｂとＰｃ
との間には、接続位置ＰｂとＰｃとの中央位置に関して
対称位置に配置された上記の平行パターン３３ａ、３３
ｂと同形状の平行パターン３４ａ、３４ｂと、これらの
平行パターン３４ａ、３４ｂの境界線Ｂに直交する方向
の基準位置Ｓｐを接続する接続パターン３４ｃとからな
る基準平行パターン部３４が形成されている。電流路パ
ターン３２の接続位置ＰｃとＰｄとの間には、接続位置
ＰｃとＰｄとの中央位置に関して対称位置に配置された
上記の平行パターン３３ａ、３３ｂと同形状の平行パタ
ーン３５ａ，３５ｂと、これらの平行パターン３５ａ，
３５ｂの基準位置Ｓｐから境界線Ｂに直交する方向（Ｘ
軸方向）に既知の位置ずれ量Ｔｘ移動した位置を接続す
る接続パターン３５ｃとからなる比較用平行パターン部
３５が形成されている。なお、上記各接続位置Ｐａ，Ｐ
ｂ，Ｐｃ，Ｐｄ間の距離は等しくなっており、また各平
行パターン部３３、３４、３５のパターン線幅は等し
い。

【００４１】第２のパターン４１は、境界線Ｂに沿って
測定用平行パターン部３３の平行パターン３３ａ、３３
ｂの基準位置ＳｐからＸ軸方向に位置ずれ量Ｇ離れた位
置を接続している。また、第２のパターン４１は、平行
パターン３３ａと３３ｂとの間隔よりも長い線路長を有
しており、両端部が平行パターン３３ａと３３ｂの側方
に突出している。これは、第１のパターン３１と第２の
パターン４１との間にＹ軸方向の位置ずれが発生して
も、第１のパターン３１の電流路パターン３２に第２の
パターン４１を確実に接続するためである。なお、第２
のパターン４１は、上記の接続パターン３４ｃおよび３
５ｃと同形状のパターンである。

【００４２】図４に示す接続精度測定素子は、上記の半
導体ウェーハＷ上のフィールドｆａとフィールドｆｂと
の境界線Ｂの近傍に形成されており、導電性材料からな
る第１のパターン５１および第２のパターン６１から構
成されている。

【００４３】第１のパターン５１は、両端部に電流を印
加するための電流印加用端子ＩａおよびＩｂが形成さ
れ、フィールドｆａ内に境界線Ｂに沿って形成された所
定の線幅の電流路パターン５２と、一端に電圧測定用端
子Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃがそれぞれ形成され、他端が電流路
パターン５２の各接続位置Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃに対してそ
れぞれ接続された同形状の電圧測定用パターン５３〜５
５と、一端に電圧測定用端子Ｖｄが形成され、接続位置
ＰｂとＰｃとの中間位置Ｐ₂ から境界線Ｂに沿った方向
（Ｙ軸方向）に既知の位置ずれ量Ｔｙ離れた接続位置Ｐ
ｄに他端が接続された電圧測定用パターン５６とを有す
る。なお、接続位置Ｐａ、Ｐｂ間の距離と接続位置Ｐ
ｂ、Ｐｃ間の距離は等しくなっている。

【００４４】第２のパターン６１は、一端に電圧測定用
パターンＶｅが形成され、境界線Ｂに直交する方向（Ｘ
軸方向）に沿ってフィールドｆａとフィールドｆｂとの
境界線Ｂを跨いで配置されており、他端部が電流路パタ
ーン５２の接続位置ＰａとＰｂとの中間位置Ｐ₁ から境
界線Ｂに沿った方向（Ｙ軸方向）に位置ずれ量Ｒ離れた
接続位置Ｐｅに接続されている。第２のパターン６１
は、上記の電圧測定用パターン５６と同一形状のパター
ンからなり、電流路パターン５２を横切って先端が電流
路パターン５２の側方に突出するように接続されてい
る。これは、第１のパターン５１と第２のパターン６１
との間にＸ軸方向の位置ずれが発生しても、第１のパタ
ーン５１の電流路パターン５２に第２のパターン６１を
確実に接続するためである。

【００４５】次に、図３および図４に示した接続精度測
定素子の形成方法について説明する。まず、各フィール
ドｆ毎に所定の設計パターンデータとともに、フィール
ドｆａとフィールドｆｂとの境界線Ｂの近傍位置に形成
された上記構成の接続精度測定用素子を形成するための
接続精度測定用素子パターンデータを用意する。接続精
度測定用素子パターンデータの段階では、上記のＸ軸方
向の位置ずれ量測定用の接続精度測定用素子のパターン
の第２のパターン４１は、電流路パターン３２の基準位
置Ｓｐに接続される位置に配置されている。同様に、Ｙ
軸方向の位置ずれ量測定用の接続精度測定用素子のパタ
ーンの第２のパターン６１は、電流路パターン５２の接
続位置ＰａとＰｂとの中間位置Ｐ₁に接続されるように
配置されている。

【００４６】次いで、レジストＲの塗布された半導体ウ
ェーハＷに、たとえば、上記の電子ビーム露光装置１を
用いて、所定の設計パターンデータをフィールドｆ毎に
分割して露光し、フィールドｆａを露光する際に第１の
パターン３１、５１を露光する。次いで、フィールドｆ
ｂを露光する際に、第２のパターン４１、６１を露光す
る。このとき、第２のパターン４１、６１は、半導体ウ
ェーハＷ上のフィールドｆａまたはフィールドｆａとフ
ィールドｆｂの双方の領域に形成される。たとえば、電
子ビーム露光装置１では、ある程度の範囲でフィールド
ｆ外へ電子ビームＥＢを偏向させて照射することは容易
に可能である。

【００４７】上記工程によってレジストＲに転写された
接続精度測定用素子パターンでは、フィールドｆａとフ
ィールドｆｂにそれぞれ転写された転写パターン間のＸ
軸およびＹ軸方向の位置ずれに対応して、第１のパター
ン３１、５１の電流路パターン３２、５２に対して第２
のパターンが位置ずれ量Ｇ、Ｒで離れた位置に転写され
る。

【００４８】次いで、レジストＲに所定の設計パターン
とともに転写された接続精度測定用素子パターンに基づ
いて実際の接続精度測定用素子を形成する。接続精度測
定用素子の形成は、たとえば、ポリシリコン、Ａｌ（ア
ルミニウム）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）等の導
電性材料、すなわち、半導体ウェーハ上に形成される所
定の回路と同じ導電性材料によって、通常の半導体製造
プロセスによって形成する。

【００４９】具体的には、たとえば、シリコン基板から
なる半導体ウェーハＷ上に有機系低誘電体の絶縁膜を形
成し、この絶縁膜中にＡｌによって接続精度測定用素子
を形成する。この場合には、上記の接続精度測定用素子
パターンの露光の前に、まず、半導体ウェーハＷ上にＣ
ＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 法によってポリアリ
ルエーテル(Poly Aryl Ether) からなる有機系低誘電体
膜を、たとえば、１μｍの膜厚で形成した後、この有機
系低誘電体膜上にスピンコートによってポリビニルフェ
ノールをベースにしたレジストＲを、たとえば、膜厚５
００ｎｍ塗布する。

【００５０】次いで、レジストＲに上記の接続精度測定
用素子パターンを露光し、レジストＲを現像する。

【００５１】次いで、酸素プラズマエッチング等によっ
て有機系低誘電体膜、たとえば、４００ｎｍの厚さでエ
ッチングした後、この有機系低誘電体膜上にＡｌをスパ
ッタリングし、エッチバック若しくはＣＭＰ(Chemical
Mechanical Polishing) よって有機系低誘電体膜上の余
分なＡｌを除去する。以上のようなプロセスを経て、上
記の接続精度測定用素子が有機系低誘電体の絶縁膜中に
膜厚が４００ｎｍのＡｌ層によって形成される。

【００５２】また、たとえば、シリコン基板からなる半
導体ウェーハＷ上にポリシリコンによって上記の接続精
度測定用素子を形成する。この場合には、まず、半導体
ウェーハＷ上にＣＶＤ法によってポリシリコン層を、た
とえば、２００ｎｍの膜厚で堆積させたのち、スピンコ
ートによって、たとえば、ノボラック樹脂からなるレジ
ストＲを、たとえば、５００ｎｍの膜厚で塗布し、この
レジストＲに上記の接続精度測定用素子パターンを露光
する。レジストＲを現像した後、たとえば、酸素プラズ
マエッチング等のエッチングによって接続精度測定用素
子パターン以外のポリシリコン層をエッチングする。こ
れによって、膜厚が２００ｎｍのポリシリコンからなる
接続精度測定用素子を形成することができる。

【００５３】次に、図３および図４に示した接続精度測
定素子によるフィールドｆａ、ｆｂの転写パターン間の
位置ずれ量の測定方法の一例について説明する。図３に
示したＸ軸方向の相対的な位置ずれ量Ｇの測定において
は、まず、電流路パターン３２の電流印加用端子Ｉａか
らＩｂへ所定の電流を流す。電流印加用端子Ｉａからの
電流は、電流路パターン３２に形成された各平行パター
ン部３３、３４、３５を通じて電流印加用端子Ｉｂに流
れる。この状態で、電圧測定用パターン３６〜３９の電
圧測定用端子Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，ＶｄのＶａとＶｂ間の
電位差Ｖ₁ 、ＶｂとＶｃ間の電位差Ｖ₂ およびＶｃとＶ
ｄ間の電位差Ｖ₃ をそれぞれ測定する。

【００５４】電位差Ｖ₁ は、測定用平行パターン部３３
の両側間に発生する電位差であり、位置ずれ量Ｇの大き
さに応じて変化する。また、電流路パターン３２に対し
て第２のパターン４１がＹ軸方向に移動しても電位差Ｖ
₁ は変化しない。電位差Ｖ₂ およびＶ₃ は、電流路パタ
ーン３２の基準平行パターン部３４および比較用平行パ
ターン部３５の両側間に発生する電位差であり、フィー
ルドｆａの露光によって形成されるため、略一定の値と
なる。

【００５５】基準平行パターン部３４を間に挟む接続点
ＰｂとＰｃ間に形成される電流路の線路長をＬａとする
と、線路長Ｌａは、比較用平行パターン部３５に形成さ
れる線路長より既知のＸ軸方向の位置ずれ量Ｔｘの２倍
の長さ分だけ異なる。したがって、基準平行パターン部
３４と比較用平行パターン部３５の両側間に発生する電
位差Ｖ₂ およびＶ₃ と、比較用平行パターン部３５の接
続パターン３５ｃの既知のＸ軸方向の位置ずれ量Ｔｘと
から次式（１）によって求めることができる。

【００５６】 Ｌａ＝２Ｔｘ＊｛Ｖ₂ ／（Ｖ₃ −Ｖ₂ ）｝ …（１）

【００５７】また、電流路パターン３２の接続位置Ｐａ
とＰｂとの間に測定用平行パターン部３４の平行パター
ン３３ａ、３３ｂと第２のパターン４１によって形成さ
れる電流路の線路長さは、線路長Ｌａと測定するＸ軸方
向の位置ずれ量Ｇの２倍の長さ分だけ異なる。したがっ
て、位置ずれ量Ｇは、測定用平行パターン部３３と基準
平行パターン部３４の両側間に発生する電位差Ｖ₁ およ
びＶ₂ と、線路長Ｌａとから次式（２）によって求める
ことができる。

【００５８】 Ｇ＝（Ｖ₁ −Ｖ₂ ／２Ｖ₂ ）＊Ｌａ ＝｛（Ｖ₁ −Ｖ₂ ）／ （Ｖ₃ −Ｖ₂ ）｝＊Ｔｘ …（２）

【００５９】図４に示したＹ軸方向の相対的な位置ずれ
量Ｒの測定においては、まず、電流路パターン５２の電
流印加用端子ＩａからＩｂへ所定の電流を流す。電流印
加用端子Ｉａからの電流は、電流路パターン５２を通じ
て電流印加用端子Ｉｂに流れ、電流路パターン５２の第
２のパターン６１との接続位置Ｐｅに接続された第２の
パターン６１の電圧測定端子Ｖｅの電位は、Ｙ軸方向の
位置ずれ量Ｒに応じて変化するが、第２のパターン６１
が電流路パターン５２に対して移動しても変化しない。

【００６０】この状態で、電圧測定用端子ＶａとＶｅ間
の電位差Ｖ₁ 、ＶｅとＶｂ間の電位差Ｖ₂ 、ＶｂとＶｄ
間の電位差Ｖ₃ およびＶｄとＶｃ間の電位差Ｖ₄ をそれ
ぞれ測定する。電位差Ｖ₁ および電位差Ｖ₂ は、電流路
パターン５２上の中間位置Ｐ₁ からの電流路パターン５
２と第２のパターン６１との接続位置Ｐｅの位置ずれ量
Ｒに応じて変化する。電位差Ｖ₃ およびＶ₄ は、フィー
ルドｆａの露光によって形成されたパターン間の電位差
であり、略一定の値をとる。

【００６１】電流路パターン５２の接続位置ＰｂとＰｃ
との間の線路長をＬｂとすると、線路長Ｌｂは、電位差
Ｖ₃ およびＶ₄ と既知のＹ軸方向の位置ずれ量Ｔｙとか
ら次式（３）によって求めることができる。

【００６２】 Ｌｂ＝２Ｔｙ＊（Ｖ₃ ＋Ｖ₄ ）／（Ｖ₃ −Ｖ₄ ） …（３）

【００６３】接続位置ＰａとＰｂとの間の線路長は、接
続位置ＰｂとＰｃと間の線路長Ｌｂと等しいことから、
Ｙ軸方向の位置ずれ量Ｒは、電位差Ｖ₁ 、Ｖ₂ および算
出し線路長Ｌｂから次式（４）によって求めることがで
きる。

【００６４】 Ｒ＝｛（Ｖ₁ −Ｖ₂ ）／（Ｖ₁ ＋Ｖ₂ ）｝＊（Ｌｂ／２） ＝｛（Ｖ₁ −Ｖ₂ ）／（Ｖ₁ ＋Ｖ₂ ）｝＊｛（Ｖ₃ ＋Ｖ₄ ）／（Ｖ₃ −Ｖ₄ ）｝＊Ｔｙ …（４）

【００６５】以上のように、本実施形態によれば、Ｘ軸
方向の位置ずれ量ＧおよびＹ軸方向の位置ずれ量Ｒが各
接続精度測定用素子の電気的特性測定によって得ること
ができるため、位置ずれ量ＧおよびＲを高精度に測定で
き、かつ測定作業が簡略化される。

【００６６】また、接続精度測定用素子における各パタ
ーン間の接続位置Ｐａ〜Ｐｅは、理想的には点で接続さ
れるべきであるが、実際のパターンは線幅を有してお
り、このため接続位置Ｐａ〜Ｐｅにおける電流路の幅が
広くなり、線路長ＬａまたはＬｂが実質的に短くなる。
本実施形態では、第１のパターンに基準位置に対して既
知の位置ずれ量Ｔｘ、Ｔｙで離れたパターン３５ｃまた
は５６を形成して所定の接続位置間の電流路の実効的な
線路長ＬａまたはＬｂを算出することで、上記パターン
間の接続に起因した測定誤差の発生を排除することがで
き、より高精度な位置ずれ量Ｇ、Ｒを得ることができ
る。

【００６７】また、本実施形態では、電流印加用端子Ｉ
ａからＩｂに電流を流して各電位差Ｖ₁ 〜Ｖ₄ を測定
し、電流路パターン３２または５２の電流方向を逆転さ
せて再度電位差Ｖ₁ 〜Ｖ₄ を測定し、測定した各電位差
Ｖ₁ 〜Ｖ₄ の平均値をとり、この平均値から位置ずれ量
ＧまたはＲを求めることが好ましい。このような電圧測
定方法を採用することで、電圧測定テスターのプローブ
と電圧測定用端子Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄとの間の接触
抵抗や電圧測定用端子Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄの抵抗、
電圧測定テスターの測定系のオフセット等の影響を無視
することができる。

【００６８】また、上述した実施形態では、接続精度測
定用素子パターンの線幅は、所定の設計パターンの線幅
と略同一とすることが好ましい。たとえば、接続精度測
定用素子パターンと所定の設計パターンとの設計ルール
が大きく異なる場合には、接続精度測定用素子パターン
の接続精度と所定の設計パターンの接続精度とが異なる
可能性があるからである。

【００６９】また、本実施形態では、フィールドｆａ、
ｆｂ間の境界線Ｂに対してＸ軸方向およびＹ軸方向の位
置ずれ量Ｇ、Ｒをそれぞれ独立に測定することができる
ため、フィールドｆａ、ｆｂに転写されたパターン間の
接続状況をより正確に把握することができる。

【００７０】本実施形態では、電子ビーム露光装置によ
って設計パターンを分割して露光する場合について説明
したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、他の
イオンビーム等の荷電粒子ビームを用いて露光した場合
にも本発明を適用可能である。また、荷電粒子ビームで
なく、たとえば、設計パターンが形成されたレチクルを
フォトリソグラフィ技術によって複数の領域に分割して
露光する場合の、各領域に転写された転写パターン間の
接続精度の測定にも適用可能である。また、本発明は、
半導体ウェーハ上にパターンを形成する場合のみでな
く、光リソグラフィ用およびＸ線リソグラフィ用などの
マスクを形成する場合にも応用が可能である。マスクの
材料としては、一般にＷ、Ｃｒ等が用いられる。

【００７１】

【発明の効果】本発明によれば、設計パターンを複数に
分割して基板上に順次露光した転写パターン間の相対的
な位置ずれを簡易にかつ高精度に測定可能となる。ま
た、本発明によれば、設計パターンと同一の導電層に形
成することができるため、設計パターと同じ材料で形成
することができ、接続精度測定用素子の形成が容易であ
る。また、本発明によれば、パターンの位置ずれの発生
する方向に応じて位置ずれ量を測定可能であり、より高
精度な位置ずれ量の測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体ウェーハ上に設計パターンを複数に分割
して露光する露光装置の一例としての電子ビーム描画装
置の電子光学系の構成を示す構成図である。

【図２】フィールドに発生する変形の一例を示す図であ
る。

【図３】本発明の一実施形態に係る接続精度測定素子の
一例を示す図であって、半導体ウェーハＷ上の隣接する
フィールドｆに転写されたパターン間のＸ軸方向の位置
ずれ量を測定するための接続精度測定用素子を示す図で
ある。

【図４】本発明の一実施形態に係る接続精度測定素子の
一例を示す図であって、半導体ウェーハＷ上の隣接する
フィールドｆに転写されたパターン間のＹ軸方向の位置
ずれ量を測定するための接続精度測定素子である。

【符号の説明】

３１，５１…第１のパターン、４１，６１…第２のパタ
ーン、３２…電流路パターン、３３…測定用平行パター
ン部、３４…基準平行パターン部、３５…比較用平行パ
ターン部、３６〜３９…電圧測定用パターン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H097 CA16 KA20 KA28 LA10 4M106 AA01 AA11 AB15 AB16 AB17 AB20 BA14 CA39 5F031 CA02 JA27 MA27 MA33 5F046 AA11 BA03 EA03 EB01 EB05 FA20 FC04

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】設計パターンを少なくとも第１および第２
   の領域に分割して当該各領域を基板上に順次露光し、前
   記基板上に転写した転写パターン間の相対的な位置ずれ
   を測定する接続精度測定方法であって、 前記第１および第２の領域間の境界線の近傍位置に形成
   されかつ互いに接続される第１および第２のパターンか
   らなる接続精度測定素子パターンを前記第１および第２
   の領域の露光によって前記基板上に順次露光し、 前記基板上に転写された前記第１および第２のパターン
   に基づいて導電性材料からなる接続精度測定素子を前記
   基板上に形成し、 前記接続精度測定素子の電気的特性を測定して前記転写
   パターン間の相対的な位置ずれを測定する接続精度測定
   方法。
2. 【請求項２】前記接続精度測定素子を前記基板上に形成
   される単一の導電体層で形成する請求項１に記載の接続
   精度測定方法。
3. 【請求項３】前記接続精度測定素子を構成するパターン
   の線幅を前記設計パターンの線幅と略同一に形成する請
   求項１に記載の接続精度測定方法。
4. 【請求項４】前記転写パターン間の相対的な位置ずれ
   は、前記第１および第２の領域の境界線に直交する方向
   の位置ずれと、前記境界線に沿った方向の位置ずれとか
   らなり、 前記転写パターン間の各方向の位置ずれによってのみ電
   気的特性が変化する前記接続精度測定素子をそれぞれ形
   成する請求項１に記載の接続精度測定方法。
5. 【請求項５】前記接続精度測定素子パターンの第１のパ
   ターンは、両端部に電流を印加するための電流印加用端
   子パターン部を有する所定の線幅の電流路パターンを有
   し、 前記第２のパターンは、前記電流路パターンの所定の接
   続位置に配置される接続パターンを有しており、 前記基板上に形成された接続精度測定素子において、前
   記接続パターンの前記電流路パターンの所定の接続位置
   に対する実際の接続位置に応じて変化する前記電流路パ
   ターン上の複数位置の電位に基づいて前記転写パターン
   間の相対的な位置ずれ量を算出する請求項４に記載の接
   続精度測定方法。
6. 【請求項６】前記電流路パターンに正逆方向に電流を流
   し、前記電流路パターン上の複数位置の隣合う２位置間
   の電位差をそれぞれ測定し、当該各電位差の前記正逆方
   向の平均値に基づいて前記転写パターン間の相対的な位
   置ずれ量を算出する請求項５に記載の接続精度測定方
   法。
7. 【請求項７】前記接続精度測定素子パターンにおける前
   記第１のパターンの電流路パターンは、前記境界線に沿
   って配置され、前記境界線に直交する方向に沿って所定
   の距離離間して配置された所定の線路長の平行パターン
   からなる測定用平行パターン部を有し、 前記第２のパターンの接続パターンは、所定の線幅を有
   し、前記境界線に沿って配置され、前記測定用平行パタ
   ーン部の平行パターンの前記境界線に直交する方向に関
   する基準位置間を接続する位置に配置され、 前記基板上に形成した接続精度測定素子において、前記
   測定用平行パターン部に関して対称に位置する前記電流
   路パターン上の２位置の電位を測定し、これらの電位に
   基づいて前記転写パターン間の境界線に直交する方向の
   位置ずれ量を算出する請求項５に記載の接続精度測定方
   法。
8. 【請求項８】前記接続精度測定素子パターンの接続パタ
   ーンは、前記接続精度測定素子における当該接続パター
   ンの測定用平行パターン部に対する前記境界に沿った方
   向の位置ずれを許容するように、前記平行パターン間の
   間隔よりも長い線路長を有する請求項７に記載の接続精
   度測定方法。
9. 【請求項９】前記接続精度測定素子パターンの第１のパ
   ターンは、前記電流路パターンの途中において、前記測
   定用平行パターン部と同形状でかつ前記境界線に直交す
   る方向に関して同位置に配置された平行パターンと、当
   該各平行パターンの前記基準位置間を接続する前記接続
   パターンと同形状の接続パターンとからなる基準平行パ
   ターン部と、 前記電流路パターンの途中において、前記平行パターン
   と同形状でかつ前記境界線に直交する方向に関して同位
   置に配置された平行パターンと、当該平行パターンの前
   記基準位置から前記境界線に直交する方向に所定の位置
   ずれ量で移動した位置間を接続する位置に配置された前
   記接続パターンと同形状の接続パターンとからなる比較
   用平行パターン部とを有し、 前記基板上に形成した接続精度測定素子において、前記
   測定用平行パターン部と基準平行パターン部と比較用平
   行パターン部とに形成される各電流路に生じる電位差を
   測定し、 当該各電位差と前記所定の位置ずれ量とに基づいて前記
   転写パターン間の境界線に直交する方向の位置ずれ量を
   算出する請求項７に記載の接続精度測定方法。
10. 【請求項１０】前記基準平行パターン部および比較用平
    行パターン部に生じる各電位差と前記所定の位置ずれ量
    とに基づいて、前記基準平行パターン部に形成される電
    流路の線路長を算出し、 前記線路長と前記測定用平行パターン部および基準平行
    パターン部に生じる各電位差とに基づいて前記転写パタ
    ーン間の境界線に直交する方向の位置ずれ量を算出する
    請求項９に記載の接続精度測定方法。
11. 【請求項１１】前記測定用平行パターン部と基準平行パ
    ターン部と比較用平行パターン部とは前記電流路パター
    ンの配置方向に沿って等間隔に配置されており、 前記電流路パターン上の前記各平行パターン部の両側の
    等配位置には、当該各位置の電位を測定するための第１
    〜第４の電位測定用端子パターンが接続されており、 前記基板上に形成した接続精度測定素子において測定し
    た前記第１〜第４の電位測定用端子パターンの隣接する
    電位測定用端子パターン間の電位差と前記所定の位置ず
    れ量とに基づいて前記転写パターン間の境界線に直交す
    る方向の位置ずれ量を算出する請求項９に記載の接続精
    度測定方法。
12. 【請求項１２】前記接続精度測定素子パターンの第１の
    パターンの電流路パターンは、前記境界線に沿って配置
    され、 前記第１のパターンは、前記電流路パターン上の第１お
    よび第２の位置にそれぞれ接続された第１および第２の
    電位測定端子パターンを有し、 前記第２のパターンは、前記境界線に直交する方向に配
    置された所定の線幅の接続パターン部と、当該接続パタ
    ーン部の端部に形成された電位測定端子パターン部とを
    有し、前記接続パターン部が電流路パターンの前記第１
    および第２の位置間の中間の接続位置に配置されてお
    り、 前記基板上に形成した接続精度測定素子において、前記
    第１および第２の電位測定端子パターンと前記電位測定
    端子パターン部との間の電位差をそれぞれ測定し、これ
    らの電位差に基づいて前記転写パターン間の境界線に沿
    った方向の位置ずれ量を算出する請求項５に記載の接続
    精度測定方法。
13. 【請求項１３】前記接続精度測定素子パターンの第２の
    パターンの接続パターンは、前記基板上に形成した接続
    精度測定素子における当該接続パターンの電流路パター
    ンに対する前記境界線に直交する方向の位置ずれを許容
    するように、前記接続パターン部が前記電流路パターン
    を横切って当該接続パターン部の先端が前記電流路パタ
    ーンの側方に突出する位置に配置されている請求項１２
    に記載の接続精度測定方法。
14. 【請求項１４】前記接続精度測定素子パターンの第１の
    パターンは、前記電流路パターン上の前記第１および第
    ２の位置間の距離と等配位置に位置する第３の位置に接
    続された第３の電位測定端子パターンと、前記第３の位
    置と第２の位置との中間位置から所定の位置ずれ量で前
    記電流路パターンの配置方向に移動した位置に接続され
    る前記接続パターンと同形状の第４の電位測定用パター
    ンとを有し、 前記基板上に形成した接続精度測定素子において、前記
    第２および第３の電位測定端子パターンと前記第４の電
    位測定端子パターンとの間の各電位差を測定し、 前記各電位差と前記所定の位置ずれ量とに基づいて前記
    第１および第２の位置間の線路長を算出し、 前記線路長と前記第１および第２の電位測定端子パター
    ンと前記電位測定端子パターン部との間の各電位差とに
    基づいて前記転写パターン間の境界線に沿った方向の位
    置ずれ量を算出する請求項１２に記載の接続精度測定方
    法。
15. 【請求項１５】前記接続精度測定素子パターンの第１の
    パターンを前記第１の領域に対応する前記基板上の第１
    の露光領域内に露光し、 前記接続精度測定素子パターンの第２のパターンを前記
    第１の露光領域内または前記第１の露光領域内および前
    記第２の領域に対応する前記基板上の第２の露光領域内
    の双方に露光する請求項１に記載の接続精度測定方法。
16. 【請求項１６】前記露光には、荷電粒子線を用い、前記
    基板上に塗布されたレジスト膜に前記荷電粒子線を前記
    第１および第２の領域の範囲内で偏向させながら照射す
    る請求項１に記載の接続精度測定方法。
17. 【請求項１７】前記基板は、半導体ウェーハであり、 前記半導体ウェーハ上にはレジスト膜が形成されてい
    る。請求項１に記載の接続精度測定方法。
18. 【請求項１８】設計パターンを少なくとも第１および第
    ２の領域に分割して当該各領域を基板上に順次露光し、
    前記基板上に転写した転写パターン間の相対的な位置ず
    れを電気的に測定する接続精度測定素子であって、 前記第１および第２の領域の露光によって前記基板上に
    それぞれ転写されて当該基板上の単一の導電体層に形成
    され互いに電気的に接続され、前記転写パターン間の相
    対的な位置ずれに応じた接続位置関係にある第１および
    第２のパターンからなり、 第１および第２のパターンは、電流を印加する電流印加
    用端子と、前記電流の印加によって前記第１のパターン
    と第２のパターンとの相対的な接続位置関係に応じた電
    位を出力する複数の電位測定用端子とを有する接続精度
    測定素子。
19. 【請求項１９】前記第１のパターンは、両端部に前記電
    流印加用端子が形成された所定の線幅の電流路パターン
    を有し、 前記第２のパターンは、前記電流路パターンの所定の位
    置に対して、前記転写パターン間の相対的な位置ずれ量
    に応じた位置に接続されている接続パターンである請求
    項１８に記載の接続精度測定素子。
20. 【請求項２０】前記転写パターン間の相対的な位置ずれ
    は、前記第１および第２の領域に対応した前記基板上の
    第１および第２の露光領域の境界線に直交する方向の位
    置ずれと、前記境界線に沿った方向の位置ずれとからな
    り、 前記各方向の位置ずれをそれぞれ独立に測定することを
    特徴とする請求項１９に記載の接続精度測定素子。
21. 【請求項２１】前記境界線に直交する方向の位置ずれを
    測定する接続精度測定素子であって、 前記第１のパターンの電流路パターンは、前記境界線に
    沿って配置され、前記境界線に直交する方向に沿って所
    定の距離離間して配置された所定の線路長の平行パター
    ンと、当該各平行パターンの前記境界線に直交する方向
    に関する基準位置間を接続する前記接続パターンと同形
    状の接続パターンとからなる基準平行パターン部と、 前記平行パターンと同形状でかつ前記境界線に直交する
    方向に関して同位置に配置された平行パターンと、当該
    平行パターンの前記基準位置から前記境界線に直交する
    方向に所定の位置ずれ量で移動した位置間を接続する前
    記接続パターンと同形状の接続パターンとからなる比較
    用平行パターン部と、 前記平行パターンと同一の形状および前記境界線に直交
    する方向に関して同一の位置に配置された平行パターン
    からなる測定用平行パターン部とを有し、 前記第２のパターンは、前記測定用平行パターン部の平
    行パターンの前記基準位置に対して、前記転写パターン
    間の前記境界線に直交する方向の相対的な位置ずれ量に
    応じた位置に接続された前記接続パターンと同形状の接
    続パターンを有する請求項２０に記載の接続精度測定素
    子。
22. 【請求項２２】前記基準平行パターン部と比較用平行パ
    ターン部と測定用平行パターン部とは、前記電流路パタ
    ーンの配置方向に沿って等間隔に配置されており、 前記第１のパターンは、電流路パターン上の前記各平行
    パターン部の両側の等配位置に接続された当該各位置の
    電位を測定するための第１〜第４の電位測定用端子パタ
    ーンを有する請求項２１に記載の接続精度測定素子。
23. 【請求項２３】前記境界線に沿った方向の位置ずれを測
    定する接続精度測定素子であって、 前記第１のパターンの電流路パターンは、前記境界線に
    沿って配置され、 前記第１のパターンは、前記電流路パターン上に等間隔
    に位置する第１〜第３の位置にそれぞれ接続された第１
    〜第３の電位測定端子パターンと、前記第２の位置と第
    ３の位置との中間位置から所定の位置ずれ量で前記電流
    路パターンの配置方向に移動した位置に接続される第４
    の電位測定用パターンとを有し、 前記第２のパターンは、前記境界線に直交する方向に配
    置され、前記第４の電位測定用パターンと同形状のパタ
    ーンからなり、前記第１の位置と第２の位置との中間位
    置に対して、前記転写パターン間の前記境界線に沿って
    方向の相対的な位置ずれ量に応じた位置に接続されてい
    る請求項２０に記載の接続精度測定素子。
24. 【請求項２４】前記設計パターンに基づく回路は、半導
    体ウェーハ上の導電体層に形成されており、 前記接続精度測定素子は、前記導電体層に形成されてい
    る請求項１８に記載の接続精度測定素子。