JP2007206333A - Mask for measuring flare and method for measuring flare - Google Patents
Mask for measuring flare and method for measuring flare Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007206333A JP2007206333A JP2006024520A JP2006024520A JP2007206333A JP 2007206333 A JP2007206333 A JP 2007206333A JP 2006024520 A JP2006024520 A JP 2006024520A JP 2006024520 A JP2006024520 A JP 2006024520A JP 2007206333 A JP2007206333 A JP 2007206333A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- flare
- measurement
- mask
- box
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体製造工程において用いる露光装置の投影レンズに起因するフレアを測定するためのフレア測定用マスク及びフレア測定方法に関する。 The present invention relates to a flare measurement mask and a flare measurement method for measuring flare caused by a projection lens of an exposure apparatus used in a semiconductor manufacturing process.
半導体装置の製造フローでは、露光装置を用いて回路パターンが形成されたマスクパターンを転写するパターニング工程が繰り返し行われる。近年の半導体回路パターンの微細化により、露光装置でパターニングを行なう際のパターンのコントラストは急激に低下していっている。同一ＮＡ（開口数）、露光波長では、パターンピッチが小さくなるにつれコントラストは減少する。そのため以前はあまり問題にならなかった露光装置の投影レンズ内部の微細な凹凸や表面の凹凸、散乱光がフレアとなり、パターンのコントラストを低下させる為、寸法変化や限界解像度の低下をもたすという問題が顕在化してきている。 In the manufacturing flow of a semiconductor device, a patterning process for transferring a mask pattern on which a circuit pattern is formed using an exposure apparatus is repeatedly performed. With the recent miniaturization of semiconductor circuit patterns, the contrast of patterns when patterning with an exposure apparatus is rapidly decreasing. At the same NA (numerical aperture) and exposure wavelength, the contrast decreases as the pattern pitch decreases. As a result, fine irregularities, surface irregularities, and scattered light inside the projection lens of an exposure apparatus, which has not been a major problem before, become flare and reduce the contrast of the pattern. The problem is becoming apparent.
従来露光装置の光学系より生じるフレアの測定としてはいくつかの方法が用いられている。例えば、直接半導体基板上に到達する露光光の光量を測定する方法がある。またボックスパターン、或いはラインアンドスペースのようなパターンを半導体基板上にレジストを塗布し、パターニングする。この半導体基板上に形成されたボックスマークやラインアンドスペースのパターンが消失する露光量を求める方法や、或いは前記半導体基板上に形成されたラインアンドスペースの寸法変化を計測することにより、フレアを計測する方法がある。 Conventionally, several methods are used for measuring flare generated by an optical system of an exposure apparatus. For example, there is a method of measuring the amount of exposure light that directly reaches the semiconductor substrate. Also, a pattern such as a box pattern or a line and space pattern is formed by applying a resist on the semiconductor substrate. Measure flare by measuring the amount of exposure at which the box mark and line and space pattern formed on the semiconductor substrate disappear, or by measuring the dimensional change of the line and space formed on the semiconductor substrate. There is a way to do it.
これらのフレアの測定に関して下記特許文献がある。特許文献１（特開２００５−１３６２５９）では遮蔽部となる外枠の内部に井桁の評価パターンを備え、これらの外枠と評価パターンとの間隔を変更した評価マスクを用意する。露光量を異ならせパターニングされた評価パターン寸法を測定することでフレアを測定している。特許文献２（特開２００４−１７０９４７）では複数の遮光パターンをメインパターンのスペースと、アシストパターンのスペースとで配置し、フォーカス量を測定している。特許文献３（特開２００４−２９６６４８）では、ラインパターンを有する中央パターンと、その中央パターンを囲ったラインパターンからなる周辺パターンを備え、これらの中央パターンと周辺パターンとの間隔を変更した評価マスクを用意する。露光量を異ならせ各線幅を測定することでフレア率を算出している。 There are the following patent documents concerning the measurement of these flares. In Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-136259), an evaluation mask having a cross beam is provided inside an outer frame serving as a shielding portion, and an evaluation mask is prepared by changing the interval between the outer frame and the evaluation pattern. The flare is measured by measuring the evaluation pattern dimensions patterned by varying the exposure amount. In Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-170947), a plurality of light shielding patterns are arranged in a main pattern space and an assist pattern space, and a focus amount is measured. In Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-296648), an evaluation mask including a central pattern having a line pattern and a peripheral pattern composed of a line pattern surrounding the central pattern, and the interval between the central pattern and the peripheral pattern being changed. Prepare. The flare rate is calculated by varying the exposure amount and measuring each line width.
上記先行文献においてもフレアを測定することができる。しかし露光光の光量を測定する光量測定器や微細パターンの寸法を測定する走査型電子顕微鏡等が必要になる。このため製造工程のモニターとして量産現場において適用するにはさらに簡単な方法が求められている問題がある。本発明は、これらのフレアを簡単かつ精度よく測定するためのフレア測定用マスクパターン及びそれを用いたフレア測定方法を提供するものである。 The flare can also be measured in the above prior art. However, a light amount measuring device that measures the amount of exposure light, a scanning electron microscope that measures the dimensions of the fine pattern, and the like are required. For this reason, there is a problem that a simpler method is required to be applied as a production process monitor in a mass production site. The present invention provides a flare measurement mask pattern for easily and accurately measuring these flares and a flare measurement method using the same.
上記したように、最近の半導体パターンの微細化にともない露光装置における露光系のフレアによりパターン寸法変化や限界解像度の低下をもたすという問題が顕在化している。このために半導体製造工程のモニターとして量産現場において適用できる簡単な方法が求められているという問題がある。 As described above, with the recent miniaturization of semiconductor patterns, the problem that the exposure system flare in the exposure apparatus causes a change in pattern dimensions and a decrease in limit resolution has become apparent. For this reason, there is a problem that a simple method that can be applied in a mass production site as a monitor of a semiconductor manufacturing process is required.
本発明の目的は，上記した問題に鑑み、製造工程のモニターとして量産現場にも適用でき、簡単かつ精度よくフレアを測定できるフレア測定用マスク及びそれを用いたフレア測定方法を提供するものである。 An object of the present invention is to provide a flare measurement mask that can be applied to a mass production site as a manufacturing process monitor, and that can measure flare easily and accurately, and a flare measurement method using the same, in view of the above problems. .
本発明は上記した課題を解決するため、基本的に下記に記載される技術を採用するものである。またその技術趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できる応用技術も、本願に含まれることは言うまでもない。 In order to solve the above-described problems, the present invention basically employs the techniques described below. Needless to say, application techniques that can be variously changed without departing from the technical scope of the present invention are also included in the present application.
本発明のフレア測定用マスクは、外枠となる４辺を構成するボックスパターンと、前記ボックスパターンに囲まれた領域内に位置ズレ量を計測するための計測用パターンと、前記計測用パターンに隣接した解像限界寸法以下の補助パターンとを備え、前記計測用パターンは異なるパターンピッチを有し、前記ボックスパターンの対向する２辺に並行して、前記補助パターンに向って順次小さなパターンピッチとなるように配置されたことを特徴とする。 The flare measurement mask according to the present invention includes a box pattern that forms four sides serving as an outer frame, a measurement pattern for measuring a positional deviation amount in an area surrounded by the box pattern, and the measurement pattern. An auxiliary pattern having an adjacent resolution limit dimension or less, the measurement pattern has a different pattern pitch, and in parallel with two opposing sides of the box pattern, the pattern pitch is gradually reduced toward the auxiliary pattern. It arrange | positions so that it may become.
本発明のフレア測定用マスクにおいては、前記計測用パターン及び補助パターンはストライプタイプのラインアンドスペースであることを特徴とする。 In the flare measurement mask of the present invention, the measurement pattern and the auxiliary pattern are stripe-type line and space.
本発明のフレア測定用マスクにおいては、前記計測用パターンは同一のパターンピッチを有したパターンを隣接して複数備えていることを特徴とする。 In the flare measurement mask of the present invention, the measurement pattern includes a plurality of adjacent patterns having the same pattern pitch.
本発明のフレア測定用マスクにおいては、前記計測用パターン及び補助パターンはドットパターンであり、同一サイズの複数のドットパターンを列として前記ボックスパターンの対向する２辺に並行に配置し、前記補助パターンに向って順次小さなサイズを有する列を配置することを特徴とする。 In the flare measurement mask of the present invention, the measurement pattern and the auxiliary pattern are dot patterns, and a plurality of dot patterns of the same size are arranged in parallel on two opposite sides of the box pattern, and the auxiliary pattern A column having a small size is arranged in order toward the.
本発明のフレア測定用マスクにおいては、前記計測用パターンをそれぞれ９０°回転させた４個を備えたことを特徴とする。 The flare measurement mask according to the present invention is characterized in that the flare measurement mask includes four of the measurement patterns rotated by 90 °.
本発明のフレア測定用マスクにおいては、前記ボックスパターン、計測用パターン及び補助パターンの外周にさらに遮光帯を備えたことを特徴とする。 The flare measurement mask of the present invention is characterized in that a light shielding band is further provided on the outer periphery of the box pattern, the measurement pattern, and the auxiliary pattern.
本発明のフレア測定方法は、外枠となる４辺を構成するボックスパターンと、前記ボックスパターンに囲まれた領域内に位置ズレ量を計測するための計測用パターンと、前記計測用パターンに隣接した解像限界寸法以下の補助パターンとを備え、前記計測用パターンは異なるパターンピッチを有し、前記ボックスパターンの対向する２辺に並行して、前記補助パターンに向って順次小さなパターンピッチとなるように配置されたフレア測定用マスクを用いて露光量を変えてパターニングし、パターニングされた前記計測用パターンの両端と対面並行する前記ボックスパターンまでのそれぞれの距離を測定し、位置ズレ量を算出し、前記位置ズレ量から前もって作成した露光量とフレア率との相関関数を使ってフレア率を算出することを特徴とする。 The flare measurement method according to the present invention includes a box pattern that forms four sides serving as an outer frame, a measurement pattern for measuring a positional shift amount in an area surrounded by the box pattern, and an adjacent to the measurement pattern. The measurement pattern has a different pattern pitch, and gradually decreases toward the auxiliary pattern in parallel with two opposing sides of the box pattern. Using the flare measurement mask arranged in this way, patterning is performed by changing the exposure amount, measuring the distance to the box pattern parallel to both ends of the patterned measurement pattern, and calculating the amount of displacement The flare rate is calculated using a correlation function between the exposure amount and the flare rate created in advance from the positional deviation amount. That.
本発明のフレア測定方法においては、前記距離の測定は重ね合わせ測定器により測定することを特徴とする。 In the flare measuring method of the present invention, the distance is measured by an overlay measuring instrument.
本発明のフレア測定方法においては、前記フレア測定用マスクのボックスパターンの外周にさらに遮光帯を設けた第２のフレア測定用マスクを用いることでロングレンジフレアを除外したローカルレンジフレアを測定することを特徴とする。 In the flare measurement method of the present invention, a local range flare excluding the long range flare is measured by using the second flare measurement mask further provided with a light shielding band on the outer periphery of the box pattern of the flare measurement mask. It is characterized by.
本発明のフレア測定方法は、パターンピッチが異なる計測用パターンを使って露光量を変えてパターニングし、パターニングされなかった計測用パターンを計測し位置ズレ量を算出し、前記位置ズレ量から前もって作成した露光量とフレア率との相関関数を使ってフレア率を算出することを特徴とする。 The flare measurement method of the present invention is to perform patterning by changing the exposure amount using measurement patterns with different pattern pitches, measuring a measurement pattern that has not been patterned, calculating a positional shift amount, and creating in advance from the positional shift amount The flare rate is calculated using a correlation function between the exposure amount and the flare rate.
本発明は光学系にて生じるフレアを位置ズレとして簡易的に計測するものである。フレア計測用マスクパターンは、外枠となるボックスパターンと、ボックスパターンの内部に位置ズレ量を計測するための計測用パターンと、計測用パターンに隣接した解像限界寸法以下の補助パターンとを備えている。計測用パターンは異なるパターンピッチを有し、補助パターンに向って順次小さなサイズとなるように配置される。このフレア測定用マスクを用いてパターニングし、計測用パターンの両端とボックスパターンとのそれぞれの距離Ｌ１，Ｌ２を重ね合わせ測定器で計測する。位置ズレ量を算出し、露光量とフレア率との相関関数を使ってフレア率を算出する。 In the present invention, flare generated in an optical system is simply measured as positional deviation. The flare measurement mask pattern includes a box pattern as an outer frame, a measurement pattern for measuring a positional deviation amount inside the box pattern, and an auxiliary pattern that is adjacent to the measurement pattern and has a resolution limit dimension or less. ing. The measurement patterns have different pattern pitches, and are arranged so as to be successively smaller in size toward the auxiliary pattern. Patterning is performed using this flare measurement mask, and the distances L1 and L2 between the both ends of the measurement pattern and the box pattern are measured with an overlay measuring instrument. The amount of positional deviation is calculated, and the flare rate is calculated using the correlation function between the exposure amount and the flare rate.
本発明のフレア計測用マスクパターンを使用することで、微細なピッチの計測用パターンがパターニングされないで消滅する。そのために重ね合わせ測定器で計測可能となり、製造現場においても適用できる簡単な方法が得られる。 By using the flare measurement mask pattern of the present invention, the fine pitch measurement pattern disappears without being patterned. Therefore, it is possible to measure with an overlay measuring instrument, and a simple method that can be applied at the manufacturing site can be obtained.
本発明の実施形態について、図を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施例１について図１〜３を参照して説明する。図１にフレア評価用マスクパターン、図２に露光量と位置ズレ量の相関を示す図、図３に位置ズレ量とフレア率との相関図を示す。本実施例においては本発明の基本的なフレア評価用マスクパターンと、その測定手順を説明する。なお本発明の図面においては、マスクパターンとして露光光を遮蔽する遮蔽材のある領域をパターンとして示すことにする。またここではポジ型フォトレジストを使用した場合として説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a flare evaluation mask pattern, FIG. 2 shows a correlation between the exposure amount and the positional deviation amount, and FIG. 3 shows a correlation diagram between the positional deviation amount and the flare rate. In the present embodiment, a basic flare evaluation mask pattern of the present invention and its measurement procedure will be described. In the drawings of the present invention, a region having a shielding material that shields exposure light is shown as a pattern as a mask pattern. Here, a case where a positive photoresist is used will be described.
図１のフレア評価用マスクパターンは露光装置の光学系のフレアにより生じた光量変化を位置ズレ量として計測するための重ね合わせ計測用パターン（フレア計測用パターン）である。ボックスパターンａ、計測用パターンｂ及び補助パターンｃから構成される。ボックスパターンａは、基準となる位置ズレを発生しないストライプライン４本（４辺）により構成される。計測用パターンｂは、フレアによる光量変化により位置ズレを計測するためのストライプパターンである。補助パターンｃは、露光波長の２分の１以下、且つ解像限界以下の補助のパターンである。 The flare evaluation mask pattern in FIG. 1 is an overlay measurement pattern (flare measurement pattern) for measuring a light amount change caused by flare of an optical system of an exposure apparatus as a positional deviation amount. It consists of a box pattern a, a measurement pattern b, and an auxiliary pattern c. The box pattern a is composed of four stripe lines (four sides) that do not generate a reference positional deviation. The measurement pattern b is a stripe pattern for measuring a positional shift due to a light amount change due to flare. The auxiliary pattern c is an auxiliary pattern having a half or less of the exposure wavelength and not more than the resolution limit.
ボックスパターンａは、計測の基準点となるパターンであり、いかなるオーバー露光においてもパターニングされるように十分なライン幅を有し、上下左右に配置される。ボックスパターンに囲まれたその内部領域に計測用パターンｂ及び補助パターンｃが配置される。本実施例においては上下方向に伸びるストライプラインを、左側から複数の計測用パターンｂを配置する。さらに計測用パターンｂの右側に補助パターンｃを配置している。複数の計測用パターンｂは、左側から順に補助パターンｃに向うにつれパターンピッチ（ラインサイズとスペースサイズとも）が徐々に小さくなるよう構成されている。最左側の計測用パターンはいかなるオーバー露光においてもパターニングされるように十分なライン幅を有している。 The box pattern a is a pattern serving as a reference point for measurement, has a sufficient line width so that it can be patterned in any overexposure, and is arranged vertically and horizontally. A measurement pattern b and an auxiliary pattern c are arranged in the inner area surrounded by the box pattern. In the present embodiment, a plurality of measurement patterns b are arranged from the left side along stripe lines extending in the vertical direction. Further, an auxiliary pattern c is arranged on the right side of the measurement pattern b. The plurality of measurement patterns b are configured such that the pattern pitch (both line size and space size) gradually decreases from the left side toward the auxiliary pattern c. The leftmost measurement pattern has a sufficient line width so that it can be patterned in any overexposure.
補助パターンは、最も右側の計測用パターンが孤立パターンとなりパターン変化が大きくなりやすくなることを防止するものである。ここでは補助パターンは２本配置している。左側のボックスパターンから計測用パターンの左側までの距離をＬ１、右側のボックスパターンから計測用パターンの右側までの距離をＬ２とする。本フレア評価用マスクを使って露光、パターニングする。ここで露光量を増加させた場合、補助パターンは解像限界以下であることからパターンは消滅する。さらに補助パターンｃに近い側の計測用パターンは微細であるため、露光量の増加に伴ってパターンが消滅、あるいは寸法変化が大きい。それぞれの露光量において距離Ｌ１，Ｌ２を重ね合わせ測定器にて計測を行い、位置ズレ量（Ｌ２−Ｌ１）として計測可能となる。ここでは露光量に対する位置ズレ量は微細化された計測用パターンが消滅することで生じる距離差がメーンとなる。 The auxiliary pattern prevents the rightmost measurement pattern from becoming an isolated pattern, and the pattern change is likely to increase. Here, two auxiliary patterns are arranged. The distance from the left box pattern to the left side of the measurement pattern is L1, and the distance from the right box pattern to the right side of the measurement pattern is L2. Exposure and patterning are performed using the flare evaluation mask. When the exposure amount is increased here, the pattern disappears because the auxiliary pattern is below the resolution limit. Further, since the measurement pattern on the side close to the auxiliary pattern c is fine, the pattern disappears or the dimensional change is large as the exposure amount increases. For each exposure amount, the distances L1 and L2 are measured by the overlay measuring device, and can be measured as a positional deviation amount (L2-L1). Here, the amount of positional deviation with respect to the exposure amount is the main difference in distance caused by the disappearance of the miniaturized measurement pattern.
例えば適正露光量の場合には補助パターンのみが消滅し、オーバー露光ではさらに補助パターンの左側の微細なパターンが消滅し、さらにオーバー露光するとさらに左側のパターンも消滅する。このように露光量を増すことで消滅する計測用パターンが増える。そのためにフレアによって生じる寸法誤差は、計測用パターンが消滅することから消滅したパターンピッチが計測され、位置ズレ量として拡大された量となる。従って計測するためには走査型電子顕微鏡などを使用することなく、簡単な重ね合わせ測定器での計測が可能となる。 For example, in the case of an appropriate exposure amount, only the auxiliary pattern disappears, in the case of overexposure, the fine pattern on the left side of the auxiliary pattern further disappears, and in the case of further overexposure, the pattern on the left side also disappears. In this way, the number of measurement patterns that disappear is increased by increasing the exposure amount. Therefore, the dimensional error caused by the flare is an amount obtained by measuring the disappeared pattern pitch from the disappearance of the measurement pattern and enlarging it as a positional deviation amount. Therefore, measurement can be performed with a simple overlay measuring instrument without using a scanning electron microscope or the like.
これらの手順を説明する。図１のフレア計測用パターンを、フレア計測を行ないたい露光装置の露光領域内の任意の位置に単数、または複数配置したフレア測定用レチクル（マスク）を作成する。また事前にボックスマーク消失法などの既存のフレア計測方法により露光量とフレア率との相関データを取得しておく。フレア計測を行ないたい露光装置を使って、図１のフレア評価用マスクパターンを用いパターニングを行う。その露光量に対する位置ズレ量の相関データ（図２）を取得する。フレアが大きい場合には（ａ）となり、フレアが小さい場合には（ｂ）の相関カーブとなる。このとき、露光装置の光学系のフレア率は装置固有の値（大きさ）を示すため、複数台数のフレア率の異なる露光装置の露光量と位置ズレ量の相関データを取得する。 These procedures will be described. A flare measurement reticle (mask) in which one or more flare measurement patterns in FIG. 1 are arranged at an arbitrary position within an exposure region of an exposure apparatus where flare measurement is to be performed is created. Correlation data between the exposure amount and the flare rate is acquired in advance by an existing flare measurement method such as the box mark disappearance method. Patterning is performed using the flare evaluation mask pattern of FIG. 1 using an exposure apparatus for which flare measurement is desired. Correlation data (FIG. 2) of the positional deviation amount with respect to the exposure amount is acquired. When the flare is large, the correlation curve is (a). When the flare is small, the correlation curve is (b). At this time, since the flare rate of the optical system of the exposure apparatus shows a value (size) unique to the apparatus, the correlation data of the exposure amount and the positional deviation amount of the exposure apparatuses having different flare ratios is obtained.
これにより図２に示すように、フレア率の大小により位置ズレ量の異なる相関データを取得することが可能になる。本フレア計測用パターンにより得られた露光量と位置ズレ量の相関データの関数を、既存のフレア計測方法により得られた露光量とフレア率の関数を使って、図３に示す位置ズレ量と露光装置の光学系のフレア率との相関データを算出する。このとき本フレア計測用パターンにより得られた露光量と位置ズレ量の相関データとしては平均値を使用すればよい。その後の計測ではフレア計測用パターンの位置ズレ量を重ね合わせ測定器にて計測を行う。この位置ズレ量を、図３の相関データ関数に照らし合わせることにより、フレア率が算出できる。 As a result, as shown in FIG. 2, it is possible to acquire correlation data having different positional shift amounts depending on the flare rate. Using the function of the exposure amount and flare rate obtained by the existing flare measurement method as a function of the correlation data of the exposure amount and the positional deviation amount obtained by the flare measurement pattern, the positional deviation amount shown in FIG. Correlation data with the flare rate of the optical system of the exposure apparatus is calculated. At this time, an average value may be used as the correlation data between the exposure amount and the positional deviation amount obtained by the flare measurement pattern. In the subsequent measurement, the positional deviation amount of the flare measurement pattern is measured with an overlay measuring instrument. The flare rate can be calculated by comparing this positional shift amount with the correlation data function shown in FIG.
また、本実施例においては１回のパターニング工程においてボックスパターンａ、計測用パターンｂ及び補助パターンｃを同時に露光パターニングし、ボックスパターンと計測用パターンとの距離Ｌ１，Ｌ２を計測した。しかし、ボックスパターンａを１回目のパターニングとし、計測用パターンｂ及び補助パターンｃを２回目の露光パターニングした後、同様にボックスパターンと計測用パターンとの距離Ｌ１，Ｌ２を計測することも出来る。 In this example, the box pattern a, the measurement pattern b, and the auxiliary pattern c were simultaneously exposed and patterned in one patterning step, and the distances L1 and L2 between the box pattern and the measurement pattern were measured. However, it is also possible to measure the distances L1 and L2 between the box pattern and the measurement pattern in the same manner after the box pattern a is subjected to the first patterning and the measurement pattern b and the auxiliary pattern c are subjected to the second exposure patterning.
本実施例においては、パターンピッチ（ラインアンドスペースの両方とも）が徐々に小さくなるような計測用パターンを用いる。露光量によって計測用パターンのうちの微細パターンがパターニングされなくなる。このときの位置ズレを重ね合わせ測定器で測定し、露光量とフレア率の関数により換算することでフレア率が算出できる。そのため既存のボックスマーク消失法と同等の計測精度が得られる。またラインアンドスペースの寸法変化を走査型電子顕微鏡などで計測を行いその寸法変化によりフレア率を算出する方法よりも簡易的に、且つ少ない工数でフレア率の計測が可能となる。このように簡単に位置ズレ量を重ね合わせ測定器にて計測し、フレア率の算出することで、製造ラインにおいても適用可能となる。 In this embodiment, a measurement pattern is used so that the pattern pitch (both line and space) gradually decreases. The fine pattern of the measurement pattern is not patterned depending on the exposure amount. The flare rate can be calculated by measuring the positional deviation at this time with an overlay measuring instrument and converting it by a function of the exposure amount and the flare rate. Therefore, the measurement accuracy equivalent to the existing box mark disappearance method can be obtained. In addition, the flare rate can be measured more easily and with fewer man-hours than the method of measuring the dimensional change of the line and space with a scanning electron microscope or the like and calculating the flare rate by the dimensional change. Thus, by simply measuring the amount of misalignment with the overlay measuring instrument and calculating the flare rate, it can also be applied to a production line.
本発明の実施例２について図４〜７を参照して説明する。図４〜７にはそれぞれ第２〜５のフレア評価用マスクパターンを示す。本実施例においては実施例１のフレア評価用マスクパターンを基本とし、その応用例としてのフレア評価用マスクパターンを説明する。なお実施例の図面においては、マスクパターンとして露光光を遮蔽するする遮蔽材のある領域をパターンとして示すことにする。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 7 show second to fifth flare evaluation mask patterns, respectively. In this embodiment, the flare evaluation mask pattern of the first embodiment is used as a basis, and a flare evaluation mask pattern as an application example thereof will be described. In the drawings of the embodiment, a region having a shielding material that shields exposure light is shown as a pattern as a mask pattern.
図４に第２のフレア評価用マスクパターンを示す。図１の第１のフレア評価用マスクパターンと異なる点は、計測用パターンｂのストライプパターンのラインアンドスペースとして同一のラインアンドスペースを繰り返し複数本としている。ここでは同一のラインアンドスペースの本数を４本とし、１つのグループとしている。各グループのラインアンドスペースは補助パターンの方向に向って順次小さくなっているのは図１と同様である。この場合計測用パターンｂ＞補助パターンｃ（補助パターンｃは２分の１波長以下、且つ解像限界以下）という条件を満たすことにより、フォーカス変動による影響も検出可能となる。さらに複数本とすることで視認性が向上し、光学顕微鏡により第何番目の微細パターンまでパターンが消滅したかを計数し、位置ズレ量とすることができる。より簡単な方法となる。 FIG. 4 shows a second flare evaluation mask pattern. The difference from the first flare evaluation mask pattern of FIG. 1 is that a plurality of the same line and space are repeated as the line and space of the stripe pattern of the measurement pattern b. Here, the number of the same line and space is four, and it is set as one group. As in FIG. 1, the line and space of each group is gradually reduced toward the auxiliary pattern. In this case, by satisfying the condition of measurement pattern b> auxiliary pattern c (auxiliary pattern c is a half wavelength or less and the resolution limit or less), it is possible to detect the influence of the focus variation. Further, by using a plurality of lines, the visibility is improved, and the number of fine patterns disappeared by the optical microscope can be counted and used as a positional deviation amount. An easier way.
図５に第３のフレア評価用マスクパターンを示す。図１の第１のフレア評価用マスクパターンを９０度ずつ回転させた４個を配置したマスクパターンである。図５に示すような配置とすることにより、レチクル４辺方向からのフレア率が算出することができる。レチクル４辺方向からのフレア率を平均化することで、より高精度にフレア率を計測することが可能である。またさらにボックスパターンａを１回目のパターニングとし、計測用パターンｂ及び補助パターンｃを２回目の露光パターニングした後、計測する場合には各４辺のＬ１から目合わせ誤差を検出することも出来る。 FIG. 5 shows a third flare evaluation mask pattern. 4 is a mask pattern in which four first flare evaluation mask patterns in FIG. 1 are rotated by 90 degrees. With the arrangement as shown in FIG. 5, the flare rate from the four sides of the reticle can be calculated. By averaging the flare rates from the four sides of the reticle, it is possible to measure the flare rate with higher accuracy. Further, in the case where the box pattern a is the first patterning and the measurement pattern b and the auxiliary pattern c are subjected to the second exposure patterning and then measured, the alignment error can be detected from L1 on each of the four sides.
更に、露光領域の任意の位置のローカルレンジフレア率のみを高精度に計測する為、図１、４、５に示したフレア評価用マスクパターンの外周に遮光帯ｄを設け、図６のような第４のフレア評価用マスクパターンとすることもできる。遮光帯ｄを設けることでロングレンジフレアを除外することが可能となり、フレア計測用マスクパターンと遮光帯の距離によって、ローカルレンジフレア（ショートレンジフレア、ミッドレンジフレア）のみのフレア率の計測が可能となる。 Further, in order to measure only the local range flare rate at an arbitrary position in the exposure region with high accuracy, a light shielding band d is provided on the outer periphery of the flare evaluation mask pattern shown in FIGS. A fourth flare evaluation mask pattern may be used. By providing the shading band d, it is possible to exclude long range flares, and it is possible to measure the flare rate of only local range flares (short range flares and mid range flares) depending on the distance between the flare measurement mask pattern and the shading band. It becomes.
前記フレア評価用マスクパターンのパターンはラインアンドスペースの例であったが、ホールまたはドットパターンとすることもできる。ドットパターンの場合を図７に示す。ドットパターンの場合もボックスパターンｅ、計測用パターンｆ、及び補助パターンｇにより構成される。ボックスパターンｅは基準となる位置ズレを発生しないライン４本（４辺）により構成される。計測用パターンｆは、フレアによる光量変化により位置ズレが発生するドットパターンを配置する。補助パターンｇは、前記フレア評価用マスクパターン同様、露光波長の２分の１以下、解像限界以下ドットパターンを列状に配置する。 Although the flare evaluation mask pattern is an example of line and space, it may be a hole or dot pattern. The case of a dot pattern is shown in FIG. The dot pattern also includes a box pattern e, a measurement pattern f, and an auxiliary pattern g. The box pattern e is composed of four lines (four sides) that do not generate a reference positional deviation. As the measurement pattern f, a dot pattern in which a positional shift occurs due to a light amount change due to flare is arranged. In the auxiliary pattern g, as in the flare evaluation mask pattern, dot patterns of 1/2 or less of the exposure wavelength and below the resolution limit are arranged in a line.
計測用パターンは同一ピッチサイズのパターンを列状に配置し、補助パターンに向って順次その列のピッチサイズ（ドットサイズ、スペースとも）は小さくなっている。さらに補助パターンの反対側の計測用パターンには所定のスペースとするためのストライプパターンを設けている。このストライプパターンはいかなるオーバー露光においてもパターニングされるように十分なライン幅を有している。ドットパターンの場合には、フレアによる光量変化が生じた場合、ラインアンドスペースの場合と同様にパターンの寸法変化、或いはパターン消失が発生し、重ね合わせ測定器で計測を行なうことにより位置ズレ量として検出される。 As the measurement pattern, patterns having the same pitch size are arranged in a row, and the pitch size (both dot size and space) of the row is gradually reduced toward the auxiliary pattern. Further, the measurement pattern on the opposite side of the auxiliary pattern is provided with a stripe pattern for making a predetermined space. This stripe pattern has a sufficient line width so that it can be patterned in any overexposure. In the case of a dot pattern, if a change in the amount of light due to flare occurs, a pattern dimensional change or pattern disappears in the same manner as in the case of line and space. Detected.
本実施例においては、いくつかのフレア評価用マスクパターンを示した。本実施例のフレア評価用マスクパターンにおいても、評価用パターンを補助パターンに向けてそのパターンピッチを順次小さくなるように配置する。これらの構成とすることで、実施例１と同様に重ね合わせ測定器で計測を行い、位置ズレ量を求め、フレア率が算出できる。 In this embodiment, several flare evaluation mask patterns are shown. Also in the flare evaluation mask pattern of this embodiment, the evaluation pattern is arranged toward the auxiliary pattern so that the pattern pitch is sequentially reduced. By adopting these configurations, it is possible to calculate the flare rate by measuring with the overlay measuring instrument in the same manner as in the first embodiment, obtaining the amount of positional deviation.
以上、実施例につき詳述したが、本願は前記実施例に限定されるものではなく、種々変更して実施することが可能である。これらの組み合わせは限定されることなく、任意に組み合わせて適用することが可能である。本発明の概念を超えない範囲で、種々変更して実施することが可能であり、これらが本願に含まれることはいうまでもない。 As mentioned above, although it explained in full detail about the Example, this application is not limited to the said Example, It is possible to implement in various changes. These combinations are not limited and can be applied in any combination. It is needless to say that various modifications can be made without departing from the concept of the present invention, and these are included in the present application.
ａ、ｅ ボックスパターン
ｂ、ｆ 計測用パターン
ｃ、ｇ 補助パターン
ｄ 遮光帯
a, e Box pattern b, f Measurement pattern c, g Auxiliary pattern d Shading zone
Claims (10)
In the flare measurement method, patterning is performed by changing the exposure amount using measurement patterns with different pattern pitches, measuring the unpatterned measurement pattern and calculating the positional deviation amount, and the exposure amount created in advance from the positional deviation amount A flare measurement method comprising calculating a flare rate using a correlation function between a flare rate and a flare rate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006024520A JP2007206333A (en) | 2006-02-01 | 2006-02-01 | Mask for measuring flare and method for measuring flare |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006024520A JP2007206333A (en) | 2006-02-01 | 2006-02-01 | Mask for measuring flare and method for measuring flare |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007206333A true JP2007206333A (en) | 2007-08-16 |
Family
ID=38485868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006024520A Withdrawn JP2007206333A (en) | 2006-02-01 | 2006-02-01 | Mask for measuring flare and method for measuring flare |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007206333A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101082099B1 (en) * | 2008-12-22 | 2011-11-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | Flare measurement reticle, flare sensing module, and exposurement apparatus for extreme ultraviolet lithography |
| JP2012104670A (en) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Toshiba Corp | Exposure value evaluation method and photo mask |
| US9798225B2 (en) | 2013-11-05 | 2017-10-24 | Asml Netherlands B.V. | Method of characterizing, method of forming a model, method of simulating, mask manufacturing method and device manufacturing method |
| CN111474827A (en) * | 2020-04-17 | 2020-07-31 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | Method for monitoring flicker degree of lens of photoetching machine |
-
2006
- 2006-02-01 JP JP2006024520A patent/JP2007206333A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101082099B1 (en) * | 2008-12-22 | 2011-11-10 | 주식회사 하이닉스반도체 | Flare measurement reticle, flare sensing module, and exposurement apparatus for extreme ultraviolet lithography |
| JP2012104670A (en) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Toshiba Corp | Exposure value evaluation method and photo mask |
| US9798225B2 (en) | 2013-11-05 | 2017-10-24 | Asml Netherlands B.V. | Method of characterizing, method of forming a model, method of simulating, mask manufacturing method and device manufacturing method |
| CN111474827A (en) * | 2020-04-17 | 2020-07-31 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | Method for monitoring flicker degree of lens of photoetching machine |
| CN111474827B (en) * | 2020-04-17 | 2023-03-07 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | Method for monitoring flicker degree of lens of photoetching machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7666559B2 (en) | Structure and method for determining an overlay accuracy | |
| JP4593236B2 (en) | Dimensional measurement scanning electron microscope system, circuit pattern shape evaluation system and method | |
| US10705435B2 (en) | Self-referencing and self-calibrating interference pattern overlay measurement | |
| JP4401814B2 (en) | Standard member for length measurement and electron beam length measuring device | |
| JP2009510770A (en) | A method for simultaneously measuring overlay accuracy and pattern placement error | |
| US20100321705A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| JP2009064951A (en) | Alignment mark, alignment mark formation method, and pattern formation method | |
| US7075639B2 (en) | Method and mark for metrology of phase errors on phase shift masks | |
| JP4714162B2 (en) | Focus monitor mark, focus monitor method, and device manufacturing method | |
| JP2007206333A (en) | Mask for measuring flare and method for measuring flare | |
| JP2013120872A (en) | Superposition measuring method | |
| JP2009270988A (en) | Calculating method for overlap misalignment and manufacturing method for semiconductor device | |
| JP2010087166A (en) | Inspection method of exposure device | |
| JP4387583B2 (en) | Calibration plate, calibration plate generation method, and semiconductor device manufacturing method | |
| JP2000277425A (en) | Electron beam lithography method and its device | |
| US7186481B2 (en) | Flare measuring mask and flare measuring method of semiconductor aligner | |
| JP2008218516A (en) | Pattern evaluation method, evaluation mark, and method for manufacturing the same | |
| JP2005175270A (en) | Mark for detecting displacement | |
| JP2008116750A (en) | Focus test method, focus test mask, and method of manufacturing semiconductor device | |
| KR102545517B1 (en) | Overlay Mark Forming a Moire Pattern, Overlay Measurement Method, Overlay Measurement Device, and Semiconductor Device Manufacturing Method Using the Same | |
| JP4516353B2 (en) | Aberration measurement method | |
| JP2005275055A (en) | Inspection apparatus and its method | |
| US6579650B2 (en) | Method and apparatus for determining photoresist pattern linearity | |
| KR20080096297A (en) | Overlay mark of semiconductor devices | |
| KR100831675B1 (en) | A photo mask for establishing a best focus and method of establishing best focus using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090407 |