JP2002033269A - 実効σ計測用レチクル及び実効σのバラツキの算出方法 - Google Patents
実効σ計測用レチクル及び実効σのバラツキの算出方法Info
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70058—Mask illumination systems
- G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70591—Testing optical components
- G03F7/706—Aberration measurement
Abstract
(57)【要約】
【課題】 露光フィールド内のσバラツキを正確かつ簡
便に測定する実効σ計測用レチクルを提供する。 【解決手段】 本実効σ計測用レチクル１０は、実効σ
計測用レチクル本体１２と、レチクル本体の下方に設け
られ、ピンホール１４を有する遮光膜１６とを有する。
レチクル本体は、所定の配列で設けられた各フィールド
ポジションに実効σ評価パターンを有する。各実効σ評
価パターンは、パターン中心２０から複数本の直線状パ
ターン２２が等角度間隔で放射状に外方に延びるパター
ンである。各直線状パターンには、パターン中心の目盛
りを０とし、０から１までの目盛り、又は０から最大σ
までの目盛りが目盛られている。遮光膜には、実効σ評
価パターンと同じ配置で、同じ数のピンホールがある。
遮光膜はレチクル本体の下方にパターン中心（目盛り
０）の真下の位置にピンホールが位置するように配置さ
れる。σ＝ｘに相当する点光源から放射された照明光が
ピンホールを通過する際、レチクル本体の目盛りパター
ンと交差する位置の目盛りがｘになるように、目盛りパ
ターンが目盛られている。
便に測定する実効σ計測用レチクルを提供する。 【解決手段】 本実効σ計測用レチクル１０は、実効σ
計測用レチクル本体１２と、レチクル本体の下方に設け
られ、ピンホール１４を有する遮光膜１６とを有する。
レチクル本体は、所定の配列で設けられた各フィールド
ポジションに実効σ評価パターンを有する。各実効σ評
価パターンは、パターン中心２０から複数本の直線状パ
ターン２２が等角度間隔で放射状に外方に延びるパター
ンである。各直線状パターンには、パターン中心の目盛
りを０とし、０から１までの目盛り、又は０から最大σ
までの目盛りが目盛られている。遮光膜には、実効σ評
価パターンと同じ配置で、同じ数のピンホールがある。
遮光膜はレチクル本体の下方にパターン中心（目盛り
０）の真下の位置にピンホールが位置するように配置さ
れる。σ＝ｘに相当する点光源から放射された照明光が
ピンホールを通過する際、レチクル本体の目盛りパター
ンと交差する位置の目盛りがｘになるように、目盛りパ
ターンが目盛られている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光装置の露光フ
ィールド内の実効σを計測して実効σのバラツキを算出
する際に使用する実効σ計測用レチクル、及び実効σの
バラツキの算出方法に関し、更に詳細には、露光装置の
露光フィールド内の実効σを正確かつ簡便に計測し、実
効σ計測値に基づいて実効σのバラツキを算出すること
ができる実効σ計測用レチクル及び実効σのバラツキの
算出方法に関するものである。
ィールド内の実効σを計測して実効σのバラツキを算出
する際に使用する実効σ計測用レチクル、及び実効σの
バラツキの算出方法に関し、更に詳細には、露光装置の
露光フィールド内の実効σを正確かつ簡便に計測し、実
効σ計測値に基づいて実効σのバラツキを算出すること
ができる実効σ計測用レチクル及び実効σのバラツキの
算出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造では、通常、ウエハ上
にフォトレジスト膜を成膜し、フォトレジスト膜にフォ
トリソグラフィ処理を施して回路パターンを転写したエ
ッチングマスクを形成し、次いでエッチングマスクを使
ってウエハをエッチングすることにより、ウエハ上に回
路パターンを形成している。フォトリソグラフィ処理で
は、通常、露光装置を使ってフォトレジスト膜にパター
ンを転写している。露光装置は、図８に示すように、水
銀ランプ等の光源と、レチクルに光を集光する集光レン
ズ系と、レチクルを透過した光をウエハ上に投射する縮
小レンズ系とから構成されている。
にフォトレジスト膜を成膜し、フォトレジスト膜にフォ
トリソグラフィ処理を施して回路パターンを転写したエ
ッチングマスクを形成し、次いでエッチングマスクを使
ってウエハをエッチングすることにより、ウエハ上に回
路パターンを形成している。フォトリソグラフィ処理で
は、通常、露光装置を使ってフォトレジスト膜にパター
ンを転写している。露光装置は、図８に示すように、水
銀ランプ等の光源と、レチクルに光を集光する集光レン
ズ系と、レチクルを透過した光をウエハ上に投射する縮
小レンズ系とから構成されている。
【０００３】ところで、露光装置の光学系、つまり集光
レンズ系及び縮小レンズ系の収差は、プロセスマージン
や、露光フィールド内の寸法バラツキに影響を及ぼす。
そして、半導体装置の微細化及び高集積化に伴って、設
計ルールが、露光装置の解像限界に近づくにつれ、露光
装置の光学系の収差の影響は、益々、大きくなって来て
いる。
レンズ系及び縮小レンズ系の収差は、プロセスマージン
や、露光フィールド内の寸法バラツキに影響を及ぼす。
そして、半導体装置の微細化及び高集積化に伴って、設
計ルールが、露光装置の解像限界に近づくにつれ、露光
装置の光学系の収差の影響は、益々、大きくなって来て
いる。
【０００４】光学系の収差を効率的に低減するために
は、露光フィールド内のσバラツキを高精度で簡便に計
測する方法を開発することが、重要である。σは光学系
の有効な大きさを表すコヒーレンス・ファクタであっ
て、露光フィールド内のσバラツキとは、一回の露光シ
ョットの露光領域内の各地点でのσの変動を意味する。
σは像のコントラストを支配するパラメータであるか
ら、σの露光フィールド内の変動は露光フィールド内の
露光性能の変動を意味する。
は、露光フィールド内のσバラツキを高精度で簡便に計
測する方法を開発することが、重要である。σは光学系
の有効な大きさを表すコヒーレンス・ファクタであっ
て、露光フィールド内のσバラツキとは、一回の露光シ
ョットの露光領域内の各地点でのσの変動を意味する。
σは像のコントラストを支配するパラメータであるか
ら、σの露光フィールド内の変動は露光フィールド内の
露光性能の変動を意味する。
【０００５】σバラツキは転写パターンの寸法バラツキ
に大きく影響するので、従来は、実効σが大きいほど、
孤立ラインの寸法が細る傾向を利用して、図９に示すよ
うに、孤立ラインをフォトレジスト膜上に転写し、フィ
ールドポジション間の孤立ライン寸法バラツキから実効
σバラツキを定性的に予測していた。即ち、従来のσバ
ラツキ評価方法では、例えば図９（ａ）に示すように、
格子の各交点にパターン３２として孤立ラインを配置し
たσバラツキ評価レチクル３０を使用し、図９（ｂ）に
示すように、フォトレジスト膜上に孤立ライン３４を転
写し、転写された孤立ライン３４の寸法をＳＥＭ（走査
電子顕微鏡）で計測し、フィールドポジション間の孤立
ライン寸法バラツキから実効σバラツキを定性的に予測
している。
に大きく影響するので、従来は、実効σが大きいほど、
孤立ラインの寸法が細る傾向を利用して、図９に示すよ
うに、孤立ラインをフォトレジスト膜上に転写し、フィ
ールドポジション間の孤立ライン寸法バラツキから実効
σバラツキを定性的に予測していた。即ち、従来のσバ
ラツキ評価方法では、例えば図９（ａ）に示すように、
格子の各交点にパターン３２として孤立ラインを配置し
たσバラツキ評価レチクル３０を使用し、図９（ｂ）に
示すように、フォトレジスト膜上に孤立ライン３４を転
写し、転写された孤立ライン３４の寸法をＳＥＭ（走査
電子顕微鏡）で計測し、フィールドポジション間の孤立
ライン寸法バラツキから実効σバラツキを定性的に予測
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した、従
来の実効σのバラツキの算出方法には、以下のような問
題があった。第１の問題は、実効σのバラツキの評価精
度が非常に悪いことである。第２の問題は、実効σのバ
ラツキの定量的な評価が不可能なことである。第３の問
題は、ＳＥＭによる測長が必要なため、多大な時間を要
することである。
来の実効σのバラツキの算出方法には、以下のような問
題があった。第１の問題は、実効σのバラツキの評価精
度が非常に悪いことである。第２の問題は、実効σのバ
ラツキの定量的な評価が不可能なことである。第３の問
題は、ＳＥＭによる測長が必要なため、多大な時間を要
することである。
【０００７】そこで、本発明の目的は、露光フィールド
内のσバラツキを正確かつ簡便に測定する実効σ計測用
レチクル及び実効σのバラツキの算出方法を提供するこ
とである。
内のσバラツキを正確かつ簡便に測定する実効σ計測用
レチクル及び実効σのバラツキの算出方法を提供するこ
とである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る実効σ計測用レチクルは、実効σ評価
パターンとして所定の配列で配置された複数個の目盛り
パターンを有する実効σ計測用レチクル本体と、目盛り
パターンに対応して目盛りパターンと同じ数のピンホー
ルを有する遮光膜とを備え、露光装置の露光フィールド
内の実効σを計測して実効σのバラツキを算出する際に
使用する、実効σ計測用レチクルであって、遮光膜は、
実効σ計測用レチクル本体から離隔し、かつピンホール
が実効σ計測用レチクル本体の対応する目盛りパターン
の起点下に位置するように、配置され、実効σ計測用レ
チクル本体に設けた目盛りパターンは、σ値ｘの点光源
と遮光膜の対応するピンホールとを結ぶ直線が目盛りパ
ターンを交差するときの交差位置の目盛りがｘになるよ
うに、目盛られていることを特徴としている。
に、本発明に係る実効σ計測用レチクルは、実効σ評価
パターンとして所定の配列で配置された複数個の目盛り
パターンを有する実効σ計測用レチクル本体と、目盛り
パターンに対応して目盛りパターンと同じ数のピンホー
ルを有する遮光膜とを備え、露光装置の露光フィールド
内の実効σを計測して実効σのバラツキを算出する際に
使用する、実効σ計測用レチクルであって、遮光膜は、
実効σ計測用レチクル本体から離隔し、かつピンホール
が実効σ計測用レチクル本体の対応する目盛りパターン
の起点下に位置するように、配置され、実効σ計測用レ
チクル本体に設けた目盛りパターンは、σ値ｘの点光源
と遮光膜の対応するピンホールとを結ぶ直線が目盛りパ
ターンを交差するときの交差位置の目盛りがｘになるよ
うに、目盛られていることを特徴としている。
【０００９】目盛りパターンの起点（目盛り０）の真下
の位置で、遮光膜に設けられた直径数１０μｍ程度のピ
ンホールは、実効σ計測用レチクルに対して特定の角度
から放射された光線のみを選択してウエハ面へ伝達する
役割を果たす。目盛りパターンは、実効σ評価パターン
として設けられ、σ値ｘの点光源と遮光膜の対応するピ
ンホールとを結ぶ直線が目盛りパターンを交差するとき
の交差位置の目盛りがｘになるように、目盛られている
ので、ウエハ上に転写された目盛りの値をσ値すること
ができる。目盛りパターンの線幅は数μｍから１０μｍ
程度であり、露光波長に比べて十分大きいため、回折の
影響は無視できるので、パターン転写を幾何光学的に扱
うことができ、また、実効σ計測用レチクル上で、目盛
りパターンを直径２ｍｍ程度にすることにより、ウエハ
上の転写パターンも光学顕微鏡で十分に観察できる大き
さになる。
の位置で、遮光膜に設けられた直径数１０μｍ程度のピ
ンホールは、実効σ計測用レチクルに対して特定の角度
から放射された光線のみを選択してウエハ面へ伝達する
役割を果たす。目盛りパターンは、実効σ評価パターン
として設けられ、σ値ｘの点光源と遮光膜の対応するピ
ンホールとを結ぶ直線が目盛りパターンを交差するとき
の交差位置の目盛りがｘになるように、目盛られている
ので、ウエハ上に転写された目盛りの値をσ値すること
ができる。目盛りパターンの線幅は数μｍから１０μｍ
程度であり、露光波長に比べて十分大きいため、回折の
影響は無視できるので、パターン転写を幾何光学的に扱
うことができ、また、実効σ計測用レチクル上で、目盛
りパターンを直径２ｍｍ程度にすることにより、ウエハ
上の転写パターンも光学顕微鏡で十分に観察できる大き
さになる。
【００１０】本発明に係る実効σ計測用レチクルを使っ
て、容易にかつ正確に実効σを計測し、実効σ計測値に
基づいて実効σのバラツキを算出することができるの
で、照明光学系の収差に起因する、フィールドポジショ
ン毎の実効σバラツキを正確かつ簡便に計測でき、その
結果に基づき照明光学系の高精度の収差調整を効率的に
行うことができる。本発明に係る実効σ計測用レチクル
は、照明光学系の収差に起因する露光フィールド内σバ
ラツキだけではなく、いわゆる照明テレセンつまり有効
照明点光源の軸ずれも簡便かつ高精度に計測することが
できる。
て、容易にかつ正確に実効σを計測し、実効σ計測値に
基づいて実効σのバラツキを算出することができるの
で、照明光学系の収差に起因する、フィールドポジショ
ン毎の実効σバラツキを正確かつ簡便に計測でき、その
結果に基づき照明光学系の高精度の収差調整を効率的に
行うことができる。本発明に係る実効σ計測用レチクル
は、照明光学系の収差に起因する露光フィールド内σバ
ラツキだけではなく、いわゆる照明テレセンつまり有効
照明点光源の軸ずれも簡便かつ高精度に計測することが
できる。
【００１１】σ値がｘの点光源から照射された照明光が
遮光膜のピンホールを通過する際、実効σ計測用レチク
ル本体を交差する位置の目盛りがｘであるような目盛り
パターンである限り、目盛りパターンの形状には制約は
ない。例えば、目盛りパターンは、起点を中心にして放
射状に延びる複数本の直線で形成されている。また、目
盛りパターンには、起点を０とし、０から１までの目盛
り、又は０から最大のσ値までの目盛りが目盛られてい
る。
遮光膜のピンホールを通過する際、実効σ計測用レチク
ル本体を交差する位置の目盛りがｘであるような目盛り
パターンである限り、目盛りパターンの形状には制約は
ない。例えば、目盛りパターンは、起点を中心にして放
射状に延びる複数本の直線で形成されている。また、目
盛りパターンには、起点を０とし、０から１までの目盛
り、又は０から最大のσ値までの目盛りが目盛られてい
る。
【００１２】本発明に係る実効σのバラツキの算出方法
は、上述の実効σ計測用レチクルを使って、露光装置の
露光フィールド内の実効σのバラツキを算出する方法で
あって、露光装置のレチクル保持台に実効σ計測用レチ
クルを設置し、次いでウエハ上に成膜したフォトレジス
ト膜上に目盛りパターンを転写する工程と、ウエハ上に
転写された目盛りパターンの最大目盛りを読み取り、読
み取った目盛りを露光フィールド内の目盛りパターン転
写位置での実効σとする工程と、露光フィールド内の各
目盛りパターン転写位置の実効σから実効σのバラツキ
を算出する工程とを有することを特徴としている。
は、上述の実効σ計測用レチクルを使って、露光装置の
露光フィールド内の実効σのバラツキを算出する方法で
あって、露光装置のレチクル保持台に実効σ計測用レチ
クルを設置し、次いでウエハ上に成膜したフォトレジス
ト膜上に目盛りパターンを転写する工程と、ウエハ上に
転写された目盛りパターンの最大目盛りを読み取り、読
み取った目盛りを露光フィールド内の目盛りパターン転
写位置での実効σとする工程と、露光フィールド内の各
目盛りパターン転写位置の実効σから実効σのバラツキ
を算出する工程とを有することを特徴としている。
【００１３】本発明方法は、露光装置の露光フィールド
内の所定配置の地点で実効σを正確かつ簡便に計測し、
計測した実効σ値に基づいて、実効σのバラツキを算出
する方法を実現している。これにより、照明光学系の収
差に起因する、フィールドポジション毎の実効σバラツ
キを正確かつ簡便に計測でき、その結果に基づき照明光
学系の高精度の収差調整を効率的に行うことができる。
よって、露光フィールド内のパターン寸法バラツキを格
段に低減させることができ、良品率を大きく向上させる
ことができる。
内の所定配置の地点で実効σを正確かつ簡便に計測し、
計測した実効σ値に基づいて、実効σのバラツキを算出
する方法を実現している。これにより、照明光学系の収
差に起因する、フィールドポジション毎の実効σバラツ
キを正確かつ簡便に計測でき、その結果に基づき照明光
学系の高精度の収差調整を効率的に行うことができる。
よって、露光フィールド内のパターン寸法バラツキを格
段に低減させることができ、良品率を大きく向上させる
ことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例 本実施形態例は本発明に係る実効σ計測用レチクルの実
施形態の一例であって、図１は本実施形態例の実効σ計
測用レチクルの裏面図、図２は本実施形態例の実効σ計
測用レチクルを構成する実効σ計測用レチクル本体の平
面図、図３は実効σ計測用レチクル本体に設けた実効σ
評価パターンのパターン図、図４は図３の″Ａ″の拡大
図であって、実効σ評価パターンの目盛り０．５から
０．６の間の拡大図、及び図５は実効σ計測用レチクル
本体と遮光膜とを組み合わせた実施形態例の実効σ計測
用レチクルの断面図である。本実施形態例の実効σ計測
用レチクル１０は、図１に示すように、実効σ計測用レ
チクル本体１２と、実効σ計測用レチクル本体１２の下
方に設けられ、ピンホール１４を有する遮光膜１６とか
ら構成されている。
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例 本実施形態例は本発明に係る実効σ計測用レチクルの実
施形態の一例であって、図１は本実施形態例の実効σ計
測用レチクルの裏面図、図２は本実施形態例の実効σ計
測用レチクルを構成する実効σ計測用レチクル本体の平
面図、図３は実効σ計測用レチクル本体に設けた実効σ
評価パターンのパターン図、図４は図３の″Ａ″の拡大
図であって、実効σ評価パターンの目盛り０．５から
０．６の間の拡大図、及び図５は実効σ計測用レチクル
本体と遮光膜とを組み合わせた実施形態例の実効σ計測
用レチクルの断面図である。本実施形態例の実効σ計測
用レチクル１０は、図１に示すように、実効σ計測用レ
チクル本体１２と、実効σ計測用レチクル本体１２の下
方に設けられ、ピンホール１４を有する遮光膜１６とか
ら構成されている。
【００１５】実効σ計測用レチクル本体１２は、図２に
示すように、所定の配列で設けられた各フィールドポジ
ションに、それぞれ、実効σ評価パターン１８を有す
る。本実施形態例では、１３個の実効σ評価パターン１
８は、間隔Ｐが１１０ｍｍの格子の交点と格子中心に配
置されている。各実効σ評価パターン１８は、図３に示
すように、パターン中心２０から１６本の直線状パター
ン２２が等角度間隔で放射状に外方に延びるパターンに
なっている。各直線状パターン２２には、パターン中心
の目盛りを０とし、０から１までの目盛り、又は０から
最大σまでの目盛りが目盛られている目盛りパターンと
なっている。例えば、０．５から０．６までの目盛り
は、図４に示すように、各直線状パターン２０上に目盛
られている。
示すように、所定の配列で設けられた各フィールドポジ
ションに、それぞれ、実効σ評価パターン１８を有す
る。本実施形態例では、１３個の実効σ評価パターン１
８は、間隔Ｐが１１０ｍｍの格子の交点と格子中心に配
置されている。各実効σ評価パターン１８は、図３に示
すように、パターン中心２０から１６本の直線状パター
ン２２が等角度間隔で放射状に外方に延びるパターンに
なっている。各直線状パターン２２には、パターン中心
の目盛りを０とし、０から１までの目盛り、又は０から
最大σまでの目盛りが目盛られている目盛りパターンと
なっている。例えば、０．５から０．６までの目盛り
は、図４に示すように、各直線状パターン２０上に目盛
られている。
【００１６】遮光膜１６には、図１に示すように、実効
σ計測用レチクル本体１２の実効σ評価パターン１８と
同じ配置で、同じ数の直径数１０μｍのピンホール１４
が設けられている。そして、遮光膜１６は、図５に示す
ように、実効σ計測用レチクル本体１２の下方に、１０
ｍｍ離隔し、実効σ計測用レチクル本体１２のパターン
中心（目盛り０）の真下の位置にピンホール１４が位置
するように配置されている。
σ計測用レチクル本体１２の実効σ評価パターン１８と
同じ配置で、同じ数の直径数１０μｍのピンホール１４
が設けられている。そして、遮光膜１６は、図５に示す
ように、実効σ計測用レチクル本体１２の下方に、１０
ｍｍ離隔し、実効σ計測用レチクル本体１２のパターン
中心（目盛り０）の真下の位置にピンホール１４が位置
するように配置されている。
【００１７】図５に示すように、σ＝ｘに相当する点光
源（図示せず）から放射された照明光がピンホール１４
を通過する際、実効σ計測用レチクル本体１２の目盛り
パターン２２と交差する位置の目盛りがｘになるよう
に、目盛りパターン２２の目盛りが目盛られている。図
５は、ｘ＝０．５として図示している。つまり、σ＝ｘ
に相当する点光源から放射された照明光がピンホール１
４に投射する際にパターン目盛りｘで交差するので、パ
ターン目盛りｘは、その目盛りｘに等しいσ（＝ｘ）に
相当する一つの点光源から放射される照射光のみに対応
する。例えば、投影レンズの開口数（ＮＡ）＝０．６
５、縮小倍率１／５とすると、σ＝０．８に相当する点
光源から放射された照明光が光軸となす角θの正弦は、
ｓｉｎθ＝ ０．６５×１／５×０．８＝０. １０ で
ある。よって、実効σ計測用レチクル本体１２と遮光膜
１６のピンホール１４の間の距離が１０ｍｍならば、目
盛り０．８はパターン中心から１０×ｔａｎθ＝１. ０
ｍｍのところに刻印されることになる。
源（図示せず）から放射された照明光がピンホール１４
を通過する際、実効σ計測用レチクル本体１２の目盛り
パターン２２と交差する位置の目盛りがｘになるよう
に、目盛りパターン２２の目盛りが目盛られている。図
５は、ｘ＝０．５として図示している。つまり、σ＝ｘ
に相当する点光源から放射された照明光がピンホール１
４に投射する際にパターン目盛りｘで交差するので、パ
ターン目盛りｘは、その目盛りｘに等しいσ（＝ｘ）に
相当する一つの点光源から放射される照射光のみに対応
する。例えば、投影レンズの開口数（ＮＡ）＝０．６
５、縮小倍率１／５とすると、σ＝０．８に相当する点
光源から放射された照明光が光軸となす角θの正弦は、
ｓｉｎθ＝ ０．６５×１／５×０．８＝０. １０ で
ある。よって、実効σ計測用レチクル本体１２と遮光膜
１６のピンホール１４の間の距離が１０ｍｍならば、目
盛り０．８はパターン中心から１０×ｔａｎθ＝１. ０
ｍｍのところに刻印されることになる。
【００１８】上述のように、パターン中心を目盛り０と
し、放射方向に０から１まで、又は０から最大σまでの
目盛りが目盛りパターン２２には設けられている。目盛
りパターン２２を構成するパターンの線幅は数μｍから
１０μｍ程度であり、露光波長に比べて十分に大きいの
で、回折の影響は無視でき、パターン転写を幾何光学的
に扱うことができる。
し、放射方向に０から１まで、又は０から最大σまでの
目盛りが目盛りパターン２２には設けられている。目盛
りパターン２２を構成するパターンの線幅は数μｍから
１０μｍ程度であり、露光波長に比べて十分に大きいの
で、回折の影響は無視でき、パターン転写を幾何光学的
に扱うことができる。
【００１９】パターン中心（目盛り０）の真下の位置
で、遮光膜１６に設けられた直径数１０μｍ程度のピン
ホール１４は、実効σ計測用レチクル本体１２に対して
特定の角度から放射された光線のみを選択してウエハ面
へ伝達する役割を果たす。図３に示すような実効σ評価
パターン１８を、図１及び図２に示すように、露光フィ
ールド内に多数配置した実効σ計測用レチクル本体１２
と遮光膜１６とからなる実効σ計測用レチクル１０を使
うことにより、露光フィールド内の実効σを容易にかつ
正確に計測し、実効σ計測値に基づいて実効σのバラツ
キを算出することができる。これにより、照明光学系の
収差に起因する、フィールドポジション毎の実効σバラ
ツキを正確かつ簡便に計測して、その結果に基づき照明
光学系の高精度の収差調整を効率的に行うことができ
る。
で、遮光膜１６に設けられた直径数１０μｍ程度のピン
ホール１４は、実効σ計測用レチクル本体１２に対して
特定の角度から放射された光線のみを選択してウエハ面
へ伝達する役割を果たす。図３に示すような実効σ評価
パターン１８を、図１及び図２に示すように、露光フィ
ールド内に多数配置した実効σ計測用レチクル本体１２
と遮光膜１６とからなる実効σ計測用レチクル１０を使
うことにより、露光フィールド内の実効σを容易にかつ
正確に計測し、実効σ計測値に基づいて実効σのバラツ
キを算出することができる。これにより、照明光学系の
収差に起因する、フィールドポジション毎の実効σバラ
ツキを正確かつ簡便に計測して、その結果に基づき照明
光学系の高精度の収差調整を効率的に行うことができ
る。
【００２０】実効σの計測方法の実施形態例 本実施形態例は、上述の実効σ計測用レチクル１０を使
って本発明に係る実効σのバラツキを算出する方法を実
施する実施形態の一例であって、図６及び図７は、それ
ぞれ、は本実施形態例の方法の原理を説明する模式図で
ある。図５に示すように、σ＝ｘに相当する点光源から
放射された照明光がピンホール１４に投射する際にパタ
ーン目盛りｘで交差するので、パターン目盛りｘは、そ
の目盛りｘに等しいσ（＝ｘ）に相当する一つの点光源
から放射される照射光のみに対応する。
って本発明に係る実効σのバラツキを算出する方法を実
施する実施形態の一例であって、図６及び図７は、それ
ぞれ、は本実施形態例の方法の原理を説明する模式図で
ある。図５に示すように、σ＝ｘに相当する点光源から
放射された照明光がピンホール１４に投射する際にパタ
ーン目盛りｘで交差するので、パターン目盛りｘは、そ
の目盛りｘに等しいσ（＝ｘ）に相当する一つの点光源
から放射される照射光のみに対応する。
【００２１】ここで、図６を参照して、実効σ計測用レ
チクル１０の目盛り０（パターン中心）について考えて
みる。パターン中心２０は、様々なσに相当する点光源
によって様々な角度から照明されるものの、照明光のう
ち、ピンホール１４を通過し、ウエハ面上に到達する照
明光は、図６に示すように、軸平行な（垂直入射）光
線、つまりσ＝ ０に相当する光軸上の点光源からの照
明光のみである。そして、その他の点光源から放射され
た照明光、例えばσ＝０．５に相当する点光源から放射
された照明光、σ＝０．８に相当する点光源から放射さ
れた照明光はピンホール１４を通過しない。
チクル１０の目盛り０（パターン中心）について考えて
みる。パターン中心２０は、様々なσに相当する点光源
によって様々な角度から照明されるものの、照明光のう
ち、ピンホール１４を通過し、ウエハ面上に到達する照
明光は、図６に示すように、軸平行な（垂直入射）光
線、つまりσ＝ ０に相当する光軸上の点光源からの照
明光のみである。そして、その他の点光源から放射され
た照明光、例えばσ＝０．５に相当する点光源から放射
された照明光、σ＝０．８に相当する点光源から放射さ
れた照明光はピンホール１４を通過しない。
【００２２】また、図７を参照して、例えばパターン目
盛り０．９について考える。σ＝０、σ＝０．５、更に
はσ＝０．８に相当する点光源から放射された照明光
は、図５に示すように、遮光膜１６のピンホール１４を
通過しない。目盛り０．９からピンホール１４を通過で
きる程、斜入射角の大きな点光源が存在しない場合、目
盛り０．９はウエハには転写されない。よって、ウエハ
上のフォトレジスト膜に転写された最大目盛りは、実効
σレチクル本体１２に対する実際の最大斜入射角のパタ
ーン目盛り、つまり実効σに相当するので、ウエハ上の
フォトレジスト膜に転写された最大目盛りを読み取るこ
とにより、その地点の実効σを計測することができる。
つまり、ウエハ上にパターン目盛りとして転写された最
大目盛りは、そのフィールドポジションにおける最大斜
入射角を有する点光源を示すことになるから、そのフィ
ールドポジションにおける実効σを正確に計測できる。
盛り０．９について考える。σ＝０、σ＝０．５、更に
はσ＝０．８に相当する点光源から放射された照明光
は、図５に示すように、遮光膜１６のピンホール１４を
通過しない。目盛り０．９からピンホール１４を通過で
きる程、斜入射角の大きな点光源が存在しない場合、目
盛り０．９はウエハには転写されない。よって、ウエハ
上のフォトレジスト膜に転写された最大目盛りは、実効
σレチクル本体１２に対する実際の最大斜入射角のパタ
ーン目盛り、つまり実効σに相当するので、ウエハ上の
フォトレジスト膜に転写された最大目盛りを読み取るこ
とにより、その地点の実効σを計測することができる。
つまり、ウエハ上にパターン目盛りとして転写された最
大目盛りは、そのフィールドポジションにおける最大斜
入射角を有する点光源を示すことになるから、そのフィ
ールドポジションにおける実効σを正確に計測できる。
【００２３】以上の実効σの計測原理に基づいて、本実
施形態例では、先ず、実効σ計測用レチクル本体１２と
実効σ計測用レチクル本体１２の下方で所定の位置に配
置された遮光膜１６とからなる実効σ計測用レチクル１
０を露光装置のレチクル保持台に設置する。次いで、ウ
エハ上に成膜したフォトレジスト膜上に実効σ計測用レ
チクル１０の実効σ評価パターン１８、つまり目盛りパ
ターン２２を転写する。次いで、ウエハのフォトレジス
ト膜上に転写された目盛りパターン２２の最大目盛りを
読み取り、読み取った目盛りを露光フィールド内の目盛
りパターン転写位置での実効σとする。そして、露光フ
ィールド内の各目盛りパターン転写位置の実効σを読み
取り、読み取った実効σから実効σのバラツキを算出す
る。
施形態例では、先ず、実効σ計測用レチクル本体１２と
実効σ計測用レチクル本体１２の下方で所定の位置に配
置された遮光膜１６とからなる実効σ計測用レチクル１
０を露光装置のレチクル保持台に設置する。次いで、ウ
エハ上に成膜したフォトレジスト膜上に実効σ計測用レ
チクル１０の実効σ評価パターン１８、つまり目盛りパ
ターン２２を転写する。次いで、ウエハのフォトレジス
ト膜上に転写された目盛りパターン２２の最大目盛りを
読み取り、読み取った目盛りを露光フィールド内の目盛
りパターン転写位置での実効σとする。そして、露光フ
ィールド内の各目盛りパターン転写位置の実効σを読み
取り、読み取った実効σから実効σのバラツキを算出す
る。
【００２４】以上のように、実効σ計測用レチクル本体
１２と遮光膜１６とからなる実効σ計測用レチクル１０
を使って、容易にかつ正確に実効σを計測し、実効σ計
測値に基づいて実効σのバラツキを正確に算出すること
ができる。これにより、照明光学系の収差に起因する、
フィールドポジション毎の実効σバラツキを正確かつ簡
便に計測できるので、その結果に基づき照明光学系の高
精度の収差調整を効率的に行うことができる。よって、
露光フィールド内のパターン寸法バラツキを格段に低減
させることができ、良品率を大きく向上させることがで
きる。
１２と遮光膜１６とからなる実効σ計測用レチクル１０
を使って、容易にかつ正確に実効σを計測し、実効σ計
測値に基づいて実効σのバラツキを正確に算出すること
ができる。これにより、照明光学系の収差に起因する、
フィールドポジション毎の実効σバラツキを正確かつ簡
便に計測できるので、その結果に基づき照明光学系の高
精度の収差調整を効率的に行うことができる。よって、
露光フィールド内のパターン寸法バラツキを格段に低減
させることができ、良品率を大きく向上させることがで
きる。
【００２５】本発明は、照明光学系の収差に起因する露
光フィールド内σバラツキだけではなく、いわゆる照明
テレセンつまり有効照明点光源の軸ずれも簡便かつ高精
度に計測することができる。
光フィールド内σバラツキだけではなく、いわゆる照明
テレセンつまり有効照明点光源の軸ずれも簡便かつ高精
度に計測することができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係る実効σ計測用レチクルを使
って、容易にかつ正確に実効σを計測し、実効σ計測値
に基づいて実効σのバラツキを算出することができるの
で、照明光学系の収差に起因する、フィールドポジショ
ン毎の実効σバラツキを正確かつ簡便に計測でき、その
結果に基づき照明光学系の高精度の収差調整を効率的に
行うことができる。本発明に係る実効σ計測用レチクル
は、照明光学系の収差に起因する露光フィールド内σバ
ラツキだけではなく、いわゆる照明テレセンつまり有効
照明点光源の軸ずれも簡便かつ高精度に計測することが
できる。また、本発明方法は、本発明に係る実効σ計測
用レチクルを使って、容易にかつ正確に実効σを計測
し、実効σ計測値に基づいて実効σのバラツキを算出す
る方法を実現している。
って、容易にかつ正確に実効σを計測し、実効σ計測値
に基づいて実効σのバラツキを算出することができるの
で、照明光学系の収差に起因する、フィールドポジショ
ン毎の実効σバラツキを正確かつ簡便に計測でき、その
結果に基づき照明光学系の高精度の収差調整を効率的に
行うことができる。本発明に係る実効σ計測用レチクル
は、照明光学系の収差に起因する露光フィールド内σバ
ラツキだけではなく、いわゆる照明テレセンつまり有効
照明点光源の軸ずれも簡便かつ高精度に計測することが
できる。また、本発明方法は、本発明に係る実効σ計測
用レチクルを使って、容易にかつ正確に実効σを計測
し、実効σ計測値に基づいて実効σのバラツキを算出す
る方法を実現している。
【図１】実施形態例の実効σ計測用レチクルの裏面図で
ある。
ある。
【図２】本実施形態例の実効σ計測用レチクルを構成す
る実効σ計測用レチクル本体の平面図である。
る実効σ計測用レチクル本体の平面図である。
【図３】実効σ計測用レチクル本体に設けた実効σ評価
パターンのパターン図である。
パターンのパターン図である。
【図４】図３の区画″Ａ″の拡大図であって、実効σ評
価パターンの０．５から０．６の間の拡大図である。
価パターンの０．５から０．６の間の拡大図である。
【図５】実効σ計測用レチクル本体と遮光膜とを組み合
わせた実施形態例の実効σ計測用レチクルの断面図であ
る。
わせた実施形態例の実効σ計測用レチクルの断面図であ
る。
【図６】実施形態例の方法の原理を説明する模式図であ
る。
る。
【図７】実施形態例の方法の原理を説明する別の模式図
である。
である。
【図８】露光装置の構成を示す図である。
【図９】図９（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来の実
効σ計測用レチクルの構成を示す平面図、及び転写パタ
ーンの平面図である。
効σ計測用レチクルの構成を示す平面図、及び転写パタ
ーンの平面図である。
１０ 実施形態例の実効σ計測用レチクル １２ 実効σ計測用レチクル本体 １４ ピンホール １６ 遮光膜 １８ 実効σ評価パターン ２０ パターン中心 ２２ 直線状パターン ３０ 従来のσバラツキ評価レチクル ３２ パターン ３４ フォトレジスト膜に転写された孤立ライン３４
Claims (4)
- 【請求項１】 実効σ評価パターンとして所定の配列で
配置された複数個の目盛りパターンを有する実効σ計測
用レチクル本体と、目盛りパターンに対応して目盛りパ
ターンと同じ数のピンホールを有する遮光膜とを備え、
露光装置の露光フィールド内の実効σを計測して実効σ
のバラツキを算出する際に使用する、実効σ計測用レチ
クルであって、 遮光膜は、実効σ計測用レチクル本体から離隔し、かつ
ピンホールが実効σ計測用レチクル本体の対応する目盛
りパターンの起点下に位置するように、配置され、 実効σ計測用レチクル本体に設けた目盛りパターンは、
σ値ｘの点光源と遮光膜の対応するピンホールとを結ぶ
直線が目盛りパターンを交差するときの交差位置の目盛
りがｘになるように、目盛られていることを特徴とする
実効σ計測用レチクル。 - 【請求項２】 目盛りパターンは、起点を中心にして放
射状に延びる複数本の直線で形成されていることを特徴
とする請求項１に記載の実効σ計測用レチクル。 - 【請求項３】 目盛りパターンには、起点を０とし、０
から１までの目盛り、又は０から最大のσ値までの目盛
りが目盛られていることを特徴とする請求項１又は２に
記載の実効σ計測用レチクル。 - 【請求項４】 請求項１から３のうちのいずれか１項に
記載の実効σ計測用レチクルを使って、露光装置の露光
フィールド内の実効σのバラツキを算出する方法であっ
て、 露光装置のレチクル保持台に実効σ計測用レチクルを設
置し、次いでウエハ上に成膜したフォトレジスト膜上に
目盛りパターンを転写する工程と、 ウエハ上に転写された目盛りパターンの最大目盛りを読
み取り、読み取った目盛りを露光フィールド内の目盛り
パターン転写位置での実効σとする工程と、 露光フィールド内の各目盛りパターン転写位置の実効σ
から実効σのバラツキを算出する工程とを有することを
特徴とする露光装置の露光フィールド内の実効σのバラ
ツキを算出する方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000218429A JP4439690B2 (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 実効σ計測用レチクル及び実効σのバラツキの算出方法 |
| US09/907,039 US6580492B2 (en) | 2000-07-19 | 2001-07-17 | Reticle system for measurement of effective coherence factors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000218429A JP4439690B2 (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 実効σ計測用レチクル及び実効σのバラツキの算出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002033269A true JP2002033269A (ja) | 2002-01-31 |
| JP4439690B2 JP4439690B2 (ja) | 2010-03-24 |
Family
ID=18713379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000218429A Expired - Fee Related JP4439690B2 (ja) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | 実効σ計測用レチクル及び実効σのバラツキの算出方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6580492B2 (ja) |
| JP (1) | JP4439690B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003088329A1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-10-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Reticle and optical characteristic measuring method |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4631411B2 (ja) * | 2004-11-29 | 2011-02-16 | 船井電機株式会社 | テレビジョン放送受信装置 |
| JP4470045B2 (ja) * | 2004-11-29 | 2010-06-02 | 船井電機株式会社 | テレビジョン放送受信装置 |
| US8200731B1 (en) | 2008-11-20 | 2012-06-12 | The United States Of America As Represented By The Director, National Security Agency | Device for determining a coherence measurement for a digital signal that does not require spectral estimation |
| CN111983889B (zh) * | 2020-08-12 | 2023-02-03 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 掩膜板装置、显示器、曝光机 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6249335B1 (en) * | 1992-01-17 | 2001-06-19 | Nikon Corporation | Photo-mask and method of exposing and projection-exposing apparatus |
| JPH0683029A (ja) * | 1992-08-28 | 1994-03-25 | Sony Corp | 位相シフトマスク及びその作製方法 |
| US5801821A (en) * | 1995-06-30 | 1998-09-01 | Intel Corporation | Photolithography method using coherence distance control |
-
2000
- 2000-07-19 JP JP2000218429A patent/JP4439690B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-07-17 US US09/907,039 patent/US6580492B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003088329A1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-10-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Reticle and optical characteristic measuring method |
| US6982786B2 (en) | 2002-04-17 | 2006-01-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Reticle and optical characteristic measuring method |
| CN100568455C (zh) * | 2002-04-17 | 2009-12-09 | 佳能株式会社 | 中间掩模和光学特性测量方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020008860A1 (en) | 2002-01-24 |
| JP4439690B2 (ja) | 2010-03-24 |
| US6580492B2 (en) | 2003-06-17 |
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