JP2727784B2 - 縮小投影露光装置用レティクル - Google Patents
縮小投影露光装置用レティクルInfo
- Publication number
- JP2727784B2 JP2727784B2 JP8707791A JP8707791A JP2727784B2 JP 2727784 B2 JP2727784 B2 JP 2727784B2 JP 8707791 A JP8707791 A JP 8707791A JP 8707791 A JP8707791 A JP 8707791A JP 2727784 B2 JP2727784 B2 JP 2727784B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- light
- reticle
- shielding
- projection exposure
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造工程
で用いられる縮小投影露光装置用レティクルに関する。
で用いられる縮小投影露光装置用レティクルに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程には、半導体ウェ
ハ上に複数の回路パターンを形成するための露光工程が
ある。この露光工程では一般に縮小投影露光装置が用い
られる。縮小投影露光装置では、光源の下にｎ倍（通常
は５倍または１０倍）に拡大された回路パターンを有す
るレティクルが配置される。そしてその下に縮小投影レ
ンズと、ＸＹステージにセットされたウェハが配置され
る。ウェハ表面にはフォトレジスト膜が形成されてい
る。光源からの光はレチクルを通過し縮小投影レンズに
入る。そして縮小投影レンズで１／ｎに縮小された回路
パターンの倒影像が表面のフォトレジスト膜に結像する
ことによりウェハが露光される。
ハ上に複数の回路パターンを形成するための露光工程が
ある。この露光工程では一般に縮小投影露光装置が用い
られる。縮小投影露光装置では、光源の下にｎ倍（通常
は５倍または１０倍）に拡大された回路パターンを有す
るレティクルが配置される。そしてその下に縮小投影レ
ンズと、ＸＹステージにセットされたウェハが配置され
る。ウェハ表面にはフォトレジスト膜が形成されてい
る。光源からの光はレチクルを通過し縮小投影レンズに
入る。そして縮小投影レンズで１／ｎに縮小された回路
パターンの倒影像が表面のフォトレジスト膜に結像する
ことによりウェハが露光される。
【０００３】ところで、縮小投影レンズを用いる露光操
作で一度の露光ショットで露光可能な面積は、通常５か
ら２０ｍｍ□程度である。それに対して用いられるウェ
ハは１００から２００ｍｍφ程度であるため、ウェハを
一度のショットで露光することはできない。このため、
ウェハ上のある部位に一度パターンを露光した後、ＸＹ
ステージを移動させ、次の部位に同一パターンを露光
し、再びＸＹステージの移動と露光を繰り返し行なうス
テップアンドリピート方式でウェハ全面を露光してい
る。そして全面が露光されたウェハは現像処理される。
次で化学的及び物理的処理，例えばエッチングや不純物
拡散等の処理によりウェハ上には第１の回路パターンが
形成される。このプロセスの後、再び表面にフォトレジ
スト膜が形成されたウェハは、次の回路パターンが形成
されたレティクルにより露光される。
作で一度の露光ショットで露光可能な面積は、通常５か
ら２０ｍｍ□程度である。それに対して用いられるウェ
ハは１００から２００ｍｍφ程度であるため、ウェハを
一度のショットで露光することはできない。このため、
ウェハ上のある部位に一度パターンを露光した後、ＸＹ
ステージを移動させ、次の部位に同一パターンを露光
し、再びＸＹステージの移動と露光を繰り返し行なうス
テップアンドリピート方式でウェハ全面を露光してい
る。そして全面が露光されたウェハは現像処理される。
次で化学的及び物理的処理，例えばエッチングや不純物
拡散等の処理によりウェハ上には第１の回路パターンが
形成される。このプロセスの後、再び表面にフォトレジ
スト膜が形成されたウェハは、次の回路パターンが形成
されたレティクルにより露光される。
【０００４】このように縮小投影露光装置を用いる露光
プロセスにおいては、同一パターンをウェハ上に正確に
露光する技術と、ウェハ上に形成されたパターンに次の
パターンを正確に重ね合せる技術が重要となる。
プロセスにおいては、同一パターンをウェハ上に正確に
露光する技術と、ウェハ上に形成されたパターンに次の
パターンを正確に重ね合せる技術が重要となる。
【０００５】重ね合わせ誤差は、一般的に縮小投影露光
時のインフィールド誤差とウェハのショット配列に現工
程の露光ショットをアライメントする時のショット毎に
異なるアライメント誤差の２つに大別することができ
る。
時のインフィールド誤差とウェハのショット配列に現工
程の露光ショットをアライメントする時のショット毎に
異なるアライメント誤差の２つに大別することができ
る。
【０００６】前者のインフィールド誤差には、レチクル
を露光装置にセットした時のアライメント機構に起因す
るレチクルローテーション量と、光学系の収差に起因す
るディストーション誤差と単純な倍率誤差が含まれる。
を露光装置にセットした時のアライメント機構に起因す
るレチクルローテーション量と、光学系の収差に起因す
るディストーション誤差と単純な倍率誤差が含まれる。
【０００７】リソグラフィ工程では、この重ね合わせ誤
差をできる限り小さくすることが必要であるが、そのた
めには重ね合わせ誤差の計測時に、インフィールド誤差
量とそれ以外の誤差量を独立に抽出することが必要であ
る。
差をできる限り小さくすることが必要であるが、そのた
めには重ね合わせ誤差の計測時に、インフィールド誤差
量とそれ以外の誤差量を独立に抽出することが必要であ
る。
【０００８】従来の重ね合わせ誤差量の測定は、前露光
工程と現露光工程で用いられるそれぞれのレティクルの
パターン形成領域の任意の部分に形成された複数個の計
測用パターンを用いて行なわれている。すなわち、各計
測用パターンの位置座標を明確にしておく。そしてウェ
ハ上の同一露光ショット内の複数箇所で、前工程で形成
された計測用パターンと現工程で形成されたフォトレジ
スト膜からなる計測用パターンの相対位置を計測するこ
とにより、重ね合わせ誤差量は算出されていた。
工程と現露光工程で用いられるそれぞれのレティクルの
パターン形成領域の任意の部分に形成された複数個の計
測用パターンを用いて行なわれている。すなわち、各計
測用パターンの位置座標を明確にしておく。そしてウェ
ハ上の同一露光ショット内の複数箇所で、前工程で形成
された計測用パターンと現工程で形成されたフォトレジ
スト膜からなる計測用パターンの相対位置を計測するこ
とにより、重ね合わせ誤差量は算出されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た前工程と現工程で形成されたウェハ上の計測用パター
ンの相対位置を計測する方法では、重ね合わせ誤差量の
中に、レティクルのローテーション誤差と光学系の倍率
誤差およびディストーション誤差の他に、パターンの重
ね合せ誤差やＸＹステージの誤差等も含まれる。
た前工程と現工程で形成されたウェハ上の計測用パター
ンの相対位置を計測する方法では、重ね合わせ誤差量の
中に、レティクルのローテーション誤差と光学系の倍率
誤差およびディストーション誤差の他に、パターンの重
ね合せ誤差やＸＹステージの誤差等も含まれる。
【００１０】従ってインフィールド誤差量に関しては、
前工程と現工程の相対位置としてしか計測できないた
め、理想位置からのインフィールド誤差をそれぞれの工
程毎に別々に求めることは不可能であった。なお、ＸＹ
ステージの誤差量は別の方法で測定可能であり、０．０
２μｍ以下にすることができる。
前工程と現工程の相対位置としてしか計測できないた
め、理想位置からのインフィールド誤差をそれぞれの工
程毎に別々に求めることは不可能であった。なお、ＸＹ
ステージの誤差量は別の方法で測定可能であり、０．０
２μｍ以下にすることができる。
【００１１】また、回路パターンが形成されていない状
態のウェハ上にフォトレジスト膜からなるパターンを形
成する際には、相対位置を計測すべき基準パターン（前
工程のパターン）が存在しないので、インフィールド誤
差量の計測はできなかった。
態のウェハ上にフォトレジスト膜からなるパターンを形
成する際には、相対位置を計測すべき基準パターン（前
工程のパターン）が存在しないので、インフィールド誤
差量の計測はできなかった。
【００１２】本発明の目的は、レティクルのローテーシ
ョン誤差を容易に測定することのできる縮小投影露光装
置用レティクルを提供することにある。
ョン誤差を容易に測定することのできる縮小投影露光装
置用レティクルを提供することにある。
【００１３】本発明の他の目的は、縮小投影露光装置の
光学系の倍率誤差とディストーション誤差を容易に測定
することのできる縮小投影露光装置用レティクルを提供
することにある。
光学系の倍率誤差とディストーション誤差を容易に測定
することのできる縮小投影露光装置用レティクルを提供
することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の縮小投影露光装
置用レティクルは、透明基板上に設けられた矩形状のパ
ターン形成領域と、前記透明基板上において前記パター
ン形成領域の周囲に設けられた遮光領域と、前記パター
ン形成領域の平行な２辺に直交する直線上において互に
離され前記透明基板上に設けられた一対の計測用パター
ンとを有するものであり、特に一対の計測用パターンは
透光部からなる第１のパターンと遮光部とからなり前記
第１のパターンより大きくかつ前記第１のパターンと重
ね合わせたときに前記第１のパターンを完全に覆うこと
のできる形状を有する第２のパターンとから構成される
ものである。
置用レティクルは、透明基板上に設けられた矩形状のパ
ターン形成領域と、前記透明基板上において前記パター
ン形成領域の周囲に設けられた遮光領域と、前記パター
ン形成領域の平行な２辺に直交する直線上において互に
離され前記透明基板上に設けられた一対の計測用パター
ンとを有するものであり、特に一対の計測用パターンは
透光部からなる第１のパターンと遮光部とからなり前記
第１のパターンより大きくかつ前記第１のパターンと重
ね合わせたときに前記第１のパターンを完全に覆うこと
のできる形状を有する第２のパターンとから構成される
ものである。
【００１５】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１６】図１は本発明の一実施例の上面図、図２は
図１におけるＡ部とＢ部の拡大図であり、見易いように
遮光される部分には斜線を施してある。以下計測用パタ
ーンとして矩形の小さな透光パターンと矩形の大きな遮
光パターンを有するレティクルについて説明する。
図１におけるＡ部とＢ部の拡大図であり、見易いように
遮光される部分には斜線を施してある。以下計測用パタ
ーンとして矩形の小さな透光パターンと矩形の大きな遮
光パターンを有するレティクルについて説明する。
【００１７】図１を参照すると、本発明の第１の実施例
によるレティクル２０は、ガラスや石英からなる透明基
板１０上の中央部に設けられ、回路パターン（図示せ
ず）等が形成された矩形状のパターン形成領域１１と、
このパターン形成領域１１の周囲に設けられた遮光膜か
らなる幅１．５ｍｍの遮光領域１２とを有している。遮
光領域１２をパターン形成領域１１の周囲に設ける理由
は、縮小投影露光装置を用いてレティクル２０のパター
ン形成領域１１に形成された回路パターンをウェハ上に
露光して描画する場合、１回の投影露光時にパターン描
画範囲外への半影ボケによる光の漏れを防止するためで
ある。
によるレティクル２０は、ガラスや石英からなる透明基
板１０上の中央部に設けられ、回路パターン（図示せ
ず）等が形成された矩形状のパターン形成領域１１と、
このパターン形成領域１１の周囲に設けられた遮光膜か
らなる幅１．５ｍｍの遮光領域１２とを有している。遮
光領域１２をパターン形成領域１１の周囲に設ける理由
は、縮小投影露光装置を用いてレティクル２０のパター
ン形成領域１１に形成された回路パターンをウェハ上に
露光して描画する場合、１回の投影露光時にパターン描
画範囲外への半影ボケによる光の漏れを防止するためで
ある。
【００１８】パターン形成領域１１の一辺（図１におい
て上辺）１１Ａの中央部Ａおよびこの一辺に対向する他
の辺（図１では下辺）１１Ｂの中央部Ｂには、一対の計
測用パターンが、互いに平行な上辺１１Ａおよび下辺１
１Ｂに直角に交わる同一直線上に配列するように設けら
れている。すなわち、Ａ部には遮光部からなる小さな透
光パターン１３が、Ｂ部には遮光部からなり透光パター
ン１３よりも大きな遮光パターン１４がそれぞれ設けら
れている。
て上辺）１１Ａの中央部Ａおよびこの一辺に対向する他
の辺（図１では下辺）１１Ｂの中央部Ｂには、一対の計
測用パターンが、互いに平行な上辺１１Ａおよび下辺１
１Ｂに直角に交わる同一直線上に配列するように設けら
れている。すなわち、Ａ部には遮光部からなる小さな透
光パターン１３が、Ｂ部には遮光部からなり透光パター
ン１３よりも大きな遮光パターン１４がそれぞれ設けら
れている。
【００１９】図２を参照すると、透光パターン１３は矩
形であり、遮光膜からなる反転枠１５に囲まれることに
より形成されている。矩形の遮光パターン１４は、重ね
合わせた時に透光パターン１３を完全に覆うことのでき
る大きさをもち、下辺１１Ｂから距離ｐだけ離れて設け
られている。遮光パターン１４の周囲のパターン形成領
域に遮光膜によるパターン（図示せず）が形成される場
合は、遮光パターン１４の周囲に透光部（すなわち、回
路パターンが何も設けられていない部分）からなる反転
枠２６を設けておく必要がある。また、透光パターン１
３の周囲が、パターン形成領域でのパターンの一部を構
成する広い遮光部になっていれば、反転枠１５は不要で
ある。その場合は反転枠１５は、パターン形成領域１１
のパターンの一部で代用される。
形であり、遮光膜からなる反転枠１５に囲まれることに
より形成されている。矩形の遮光パターン１４は、重ね
合わせた時に透光パターン１３を完全に覆うことのでき
る大きさをもち、下辺１１Ｂから距離ｐだけ離れて設け
られている。遮光パターン１４の周囲のパターン形成領
域に遮光膜によるパターン（図示せず）が形成される場
合は、遮光パターン１４の周囲に透光部（すなわち、回
路パターンが何も設けられていない部分）からなる反転
枠２６を設けておく必要がある。また、透光パターン１
３の周囲が、パターン形成領域でのパターンの一部を構
成する広い遮光部になっていれば、反転枠１５は不要で
ある。その場合は反転枠１５は、パターン形成領域１１
のパターンの一部で代用される。
【００２０】レティクル２０の透明基板１０上の遮光領
域１２，反転枠１５，遮光パターン１４，回路パターン
（図示せず）を構成する遮光部は、透明基板１０に密着
して設けられた厚さ約８０ｎｍのクロム膜とその上に設
けられた厚さ約２０ｎｍの酸化クロム膜とからなる多層
遮光膜で構成されている。なお遮光部をモリブデンシリ
サイドで形成することもできる。
域１２，反転枠１５，遮光パターン１４，回路パターン
（図示せず）を構成する遮光部は、透明基板１０に密着
して設けられた厚さ約８０ｎｍのクロム膜とその上に設
けられた厚さ約２０ｎｍの酸化クロム膜とからなる多層
遮光膜で構成されている。なお遮光部をモリブデンシリ
サイドで形成することもできる。
【００２１】この第１の実施例では、レティクル２０の
Ａ部およびＢ部の近傍が広い範囲にわたり遮光部になる
場合の例である。また、これら一対の大小の矩形パター
ン１４，１３の中心位置が、縮小投影露光装置のＸＹス
テージの移動軸のうち、ｙ軸に平行な直線上に配置され
る場合である。以下縮小投影露光装置の縮小率を５対１
として説明する。
Ａ部およびＢ部の近傍が広い範囲にわたり遮光部になる
場合の例である。また、これら一対の大小の矩形パター
ン１４，１３の中心位置が、縮小投影露光装置のＸＹス
テージの移動軸のうち、ｙ軸に平行な直線上に配置され
る場合である。以下縮小投影露光装置の縮小率を５対１
として説明する。
【００２２】レティクル２０のＡ部に、ｘ軸方向の寸法
をａx ，ｙ軸方向の寸法をａy とする小さい透光パター
ン１３が透光部で構成されるようにするには、前述した
ようにその周辺に遮光部からなる反転枠１５を形成しな
くてはならない。またＢ部には、ｘ軸方向の寸法を
ｂx ，ｙ軸方向の寸法をｂy とする遮光部からなり、透
光パターン１３より大きい遮光パターン１４が形成され
る。この時、Ａ部に設けられる反転枠１５は、大小のパ
ターン１４，１３の中心位置を一致させた時に、遮光パ
ターン１４を完全に覆いきる大きさにする必要がある。
この反転枠１５のｘ軸方向の寸法をｍ，ｙ軸方向の寸法
をｎとすると、ｍ＞＞ｂx ，ｎ＞＞ｂy となる。
をａx ，ｙ軸方向の寸法をａy とする小さい透光パター
ン１３が透光部で構成されるようにするには、前述した
ようにその周辺に遮光部からなる反転枠１５を形成しな
くてはならない。またＢ部には、ｘ軸方向の寸法を
ｂx ，ｙ軸方向の寸法をｂy とする遮光部からなり、透
光パターン１３より大きい遮光パターン１４が形成され
る。この時、Ａ部に設けられる反転枠１５は、大小のパ
ターン１４，１３の中心位置を一致させた時に、遮光パ
ターン１４を完全に覆いきる大きさにする必要がある。
この反転枠１５のｘ軸方向の寸法をｍ，ｙ軸方向の寸法
をｎとすると、ｍ＞＞ｂx ，ｎ＞＞ｂy となる。
【００２３】一般に用いられる５対１の縮小投影露光装
置用レティクルの場合には、レティクル上ではａx とａ
y は５０μｍ，ｂx とｂy は１００μｍ，ｍとｎは２０
０μｍ程度が適当である。また、Ａ部に設けた遮光パタ
ーン１３とＢ部に設けた遮光パターン１４の中心間距離
をＬとして更に説明する。なお、縮小投影露光装置に
は、レティクルを適正にアライメントするための種々の
光学系と、その信号処理系を備えている。しかし、セッ
トされたレティクルのアライメント結果を最終的に検査
するためには、アライメントされたレティクル上のパタ
ーンを投影露光し、そしてウェハ上に形成されたフォト
レジスト膜のパターンで確認するのが最も簡単でありか
つ正確な手段である。
置用レティクルの場合には、レティクル上ではａx とａ
y は５０μｍ，ｂx とｂy は１００μｍ，ｍとｎは２０
０μｍ程度が適当である。また、Ａ部に設けた遮光パタ
ーン１３とＢ部に設けた遮光パターン１４の中心間距離
をＬとして更に説明する。なお、縮小投影露光装置に
は、レティクルを適正にアライメントするための種々の
光学系と、その信号処理系を備えている。しかし、セッ
トされたレティクルのアライメント結果を最終的に検査
するためには、アライメントされたレティクル上のパタ
ーンを投影露光し、そしてウェハ上に形成されたフォト
レジスト膜のパターンで確認するのが最も簡単でありか
つ正確な手段である。
【００２４】図１，２に示した第１の実施例のレティク
ルを用い、縮小投影露光装置でウェハ上にステップアン
ドリピート方式で露光する際、パターン形成領域１１の
ｘ軸方向の寸法をＸμｍ，ｙ軸方向の寸法をＹμｍと
し、ウェハ上に倒影転写されたそれぞれの寸法をＸ
1 （Ｘ1 ＝Ｘ／５），Ｙ1 （Ｙ1 ＝Ｙ／５）で表わす
と、通常ＸＹステージのｘ軸方向のステップピッチをＸ
1 μｍ，ｙ軸方向のステップピッチをＹ1 μｍとして露
光するのが通例である。この時のＸＹステージの移動誤
差は、十分小さい値（０．０２μｍ以下）にすることが
できるため、ＸＹステージの移動誤差はないものとして
以下に説明する。
ルを用い、縮小投影露光装置でウェハ上にステップアン
ドリピート方式で露光する際、パターン形成領域１１の
ｘ軸方向の寸法をＸμｍ，ｙ軸方向の寸法をＹμｍと
し、ウェハ上に倒影転写されたそれぞれの寸法をＸ
1 （Ｘ1 ＝Ｘ／５），Ｙ1 （Ｙ1 ＝Ｙ／５）で表わす
と、通常ＸＹステージのｘ軸方向のステップピッチをＸ
1 μｍ，ｙ軸方向のステップピッチをＹ1 μｍとして露
光するのが通例である。この時のＸＹステージの移動誤
差は、十分小さい値（０．０２μｍ以下）にすることが
できるため、ＸＹステージの移動誤差はないものとして
以下に説明する。
【００２５】インフィールド誤差量を測定する場合に
は、ｙ軸方向のステップピッチを通常のＹ1 より距離Ｓ
だけ短くする。この距離Ｓは、レティクル２０の一対の
測定パターンを持つＡ部とＢ部とが重なるような値に設
定される。この時のウェハ上へのショットレイアウトを
示す図３を参照すると、まず図１に示したレティクル２
０によりウェハ上のどこか１個所以上の部位に第１のシ
ョット１６が倒影露光される。次でショットの中心座標
がｙ軸方向に（Ｙ1 −Ｓ）分だけ離されて、第２のショ
ット１７が倒影露光される。第１および第２のショット
１６，１７において、Ａ部およびＢ部、すなわち一対の
計測用パターンは、Ｃ部において重なって露光される。
は、ｙ軸方向のステップピッチを通常のＹ1 より距離Ｓ
だけ短くする。この距離Ｓは、レティクル２０の一対の
測定パターンを持つＡ部とＢ部とが重なるような値に設
定される。この時のウェハ上へのショットレイアウトを
示す図３を参照すると、まず図１に示したレティクル２
０によりウェハ上のどこか１個所以上の部位に第１のシ
ョット１６が倒影露光される。次でショットの中心座標
がｙ軸方向に（Ｙ1 −Ｓ）分だけ離されて、第２のショ
ット１７が倒影露光される。第１および第２のショット
１６，１７において、Ａ部およびＢ部、すなわち一対の
計測用パターンは、Ｃ部において重なって露光される。
【００２６】ここで図２に示した大小の計測用パターン
１４，１３間の距離Ｌのウェハ上での寸法をｌ（ｌ＝Ｌ
／５）とすれば、正規のステップピッチＹ1からのシフ
ト量Ｓは、Ｓ＝（Ｙ1 −ｌ）μｍで表わされる。図３に
おけるＣ部では、大小の計測用パターン１４および１３
が重なり、図４に示すパターンがウェハ上に形成され
る。図４において１／５に縮小された透光パターン１３
Ａの内部と１／５に縮小された遮光パターン１４Ａの外
部のフォトレジスト膜は露光された部分であり、斜線が
施された領域のフォトレジスト膜２５Ｅは露光されてい
ない部分である。このフォトレジスト膜の未露光部２５
Ｅの形状から、透光パターン１３Ａの中心２２および遮
光パターン１４Ａの中心２３の位置がそれぞれ容易に計
測でき、両者の位置のｘ軸方向およびｙ軸方向のずれΔ
ｘおよびΔｙがそれぞれ測定できる。
１４，１３間の距離Ｌのウェハ上での寸法をｌ（ｌ＝Ｌ
／５）とすれば、正規のステップピッチＹ1からのシフ
ト量Ｓは、Ｓ＝（Ｙ1 −ｌ）μｍで表わされる。図３に
おけるＣ部では、大小の計測用パターン１４および１３
が重なり、図４に示すパターンがウェハ上に形成され
る。図４において１／５に縮小された透光パターン１３
Ａの内部と１／５に縮小された遮光パターン１４Ａの外
部のフォトレジスト膜は露光された部分であり、斜線が
施された領域のフォトレジスト膜２５Ｅは露光されてい
ない部分である。このフォトレジスト膜の未露光部２５
Ｅの形状から、透光パターン１３Ａの中心２２および遮
光パターン１４Ａの中心２３の位置がそれぞれ容易に計
測でき、両者の位置のｘ軸方向およびｙ軸方向のずれΔ
ｘおよびΔｙがそれぞれ測定できる。
【００２７】次に、このＣ部のパターンの形成について
図５（ａ）から（ｃ）を併用して説明する。まず図５
（ａ）に示すように、フォトレジスト膜２５が形成され
たウェハ２４上に、第１のショット１６で露光すると、
レティクル２０の反転枠１５と透光パターン１３とによ
り、フォトレジスト膜２５に未露光部２５Ａと露光部２
５Ｂとがそれぞれ形成される。反転枠１５の両側は、回
路パターン（図示せず）に応じて露光部または未露光部
２５Ｃとなる。次に図５（ｂ）に示すように、ｌのピッ
チで第２のショット１７を重ねて露光すると、レティク
ルの遮光パターン１４によって未露光部２５Ａの周辺が
露光されて露光部２５Ｄとなり、反転枠１５と遮光パタ
ーン１４との重なった部分のみが未露光部２５Ｅとして
残される。ポジ型感光性のフォトレジスト膜２５を用い
た場合には、図５（ｃ）に示すように、露光部のフォト
レジスト膜は現像液に溶解され、未露光部２５Ｅのフォ
トレジスト膜がレジストパターン２５Ｅとしてウェハ２
４上に残される。すなわち、現像後は図４中の斜線が施
された部分のフォトレジスト膜がレジストパターン２５
Ｅとして残される。
図５（ａ）から（ｃ）を併用して説明する。まず図５
（ａ）に示すように、フォトレジスト膜２５が形成され
たウェハ２４上に、第１のショット１６で露光すると、
レティクル２０の反転枠１５と透光パターン１３とによ
り、フォトレジスト膜２５に未露光部２５Ａと露光部２
５Ｂとがそれぞれ形成される。反転枠１５の両側は、回
路パターン（図示せず）に応じて露光部または未露光部
２５Ｃとなる。次に図５（ｂ）に示すように、ｌのピッ
チで第２のショット１７を重ねて露光すると、レティク
ルの遮光パターン１４によって未露光部２５Ａの周辺が
露光されて露光部２５Ｄとなり、反転枠１５と遮光パタ
ーン１４との重なった部分のみが未露光部２５Ｅとして
残される。ポジ型感光性のフォトレジスト膜２５を用い
た場合には、図５（ｃ）に示すように、露光部のフォト
レジスト膜は現像液に溶解され、未露光部２５Ｅのフォ
トレジスト膜がレジストパターン２５Ｅとしてウェハ２
４上に残される。すなわち、現像後は図４中の斜線が施
された部分のフォトレジスト膜がレジストパターン２５
Ｅとして残される。
【００２８】ネガ型感光性のフォトレジスト膜を用いた
場合には、現像後には図５（ｂ）の露光部２５Ｂ，２５
Ｄのフォトレジスト膜が残される。従って図４では、斜
線が施された部分のフォトレジスト膜が除去されたパタ
ーンが形成されることになる。
場合には、現像後には図５（ｂ）の露光部２５Ｂ，２５
Ｄのフォトレジスト膜が残される。従って図４では、斜
線が施された部分のフォトレジスト膜が除去されたパタ
ーンが形成されることになる。
【００２９】ここで、図４における透光パターンの中心
２２に対する遮光パターンの中心２３のｘ軸，ｙ軸方向
のずれ量をそれぞれΔｘ，Δｙとすると、レティクルロ
ーテーション量Ｒは簡便的に次の（１）式で算出され
る。 Ｒ＝ｔａｎ-1（Δｘ／ｌ）ｒａｄ （１） そして光学系の倍率誤差Ｍは次の（２）式で算出される。
２２に対する遮光パターンの中心２３のｘ軸，ｙ軸方向
のずれ量をそれぞれΔｘ，Δｙとすると、レティクルロ
ーテーション量Ｒは簡便的に次の（１）式で算出され
る。 Ｒ＝ｔａｎ-1（Δｘ／ｌ）ｒａｄ （１） そして光学系の倍率誤差Ｍは次の（２）式で算出される。
【００３０】 Ｍ＝（ｌ−Δｙ）／ｌ倍 （２） 上述した第１の実施例では、レティクルを露光装置にセ
ットした場合、一対の大小の計測用パターン１４，１３
の中心位置がＸＹステージのｙ軸に平行な一直線上に配
置される場合である。大小の計測用パターン１４，１３
の中心位置がＸＹステージのｘ軸に平行な一直線上に配
置されるレティクルの場合は、以上の説明中のｘとｙを
置きかえればよい。
ットした場合、一対の大小の計測用パターン１４，１３
の中心位置がＸＹステージのｙ軸に平行な一直線上に配
置される場合である。大小の計測用パターン１４，１３
の中心位置がＸＹステージのｘ軸に平行な一直線上に配
置されるレティクルの場合は、以上の説明中のｘとｙを
置きかえればよい。
【００３１】次に本発明をＩＭ−ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍ
ｉｃ Ｒａｎｄｏｍ ＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）の一
種に適用した例について具体的に説明する。図１および
図２に示したレティクル上の各パターンの寸法は次の通
りである。Ｘ：５８．１５ｍｍ，Ｙ：４７．６０ｍｍ，
Ｓ：２１０μｍ，ｍ＝ｎ＝１８０μｍ，ａx ＝ａy ＝５
０μｍ，ｂｘ＝ｂｙ＝１００μｍ，ｐ＝７０μｍ，ｑ＝
８５μｍ，Ｌ＝４７３９０μｍ（ｌ＝９４７８μｍ）。
ｉｃ Ｒａｎｄｏｍ ＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）の一
種に適用した例について具体的に説明する。図１および
図２に示したレティクル上の各パターンの寸法は次の通
りである。Ｘ：５８．１５ｍｍ，Ｙ：４７．６０ｍｍ，
Ｓ：２１０μｍ，ｍ＝ｎ＝１８０μｍ，ａx ＝ａy ＝５
０μｍ，ｂｘ＝ｂｙ＝１００μｍ，ｐ＝７０μｍ，ｑ＝
８５μｍ，Ｌ＝４７３９０μｍ（ｌ＝９４７８μｍ）。
【００３２】このレティクル用い大小の計測用パターン
１４，１３を最初の露光工程で露光した結果、図４に示
したΔｘおよびΔｙはそれぞれ０．１μｍ，０．０５μ
ｍであった。従って（１），（２）式よりレティクルロ
ーテーション量Ｒと光学系の倍率誤差Ｍは、次のように
簡単に算出することができた。
１４，１３を最初の露光工程で露光した結果、図４に示
したΔｘおよびΔｙはそれぞれ０．１μｍ，０．０５μ
ｍであった。従って（１），（２）式よりレティクルロ
ーテーション量Ｒと光学系の倍率誤差Ｍは、次のように
簡単に算出することができた。
【００３３】 Ｒ＝ｔａｎ-1（０．１／９４７８）＝３．３×１０-6ｒａｄ Ｍ＝（９４７８−０．０５）／９４７８＝０．９９９９９４７倍 この第１の実施例ではレティクル２０上に形成される大
小の計測用パターン１４および１３の対の数が１個なの
で、レティクルローテーション量Ｒと光学系の倍率Ｍの
みが計測できる。
小の計測用パターン１４および１３の対の数が１個なの
で、レティクルローテーション量Ｒと光学系の倍率Ｍの
みが計測できる。
【００３４】本発明の第２の実施例では図６に示すよう
に、３対の大小の計測用パターン１４および１３が設け
られている。それ以外の部分の構成は図１と同じであ
る。対の数をＮ個とした場合のレティクルローテーショ
ン量ＲN は、次の（３）式で概算できる。
に、３対の大小の計測用パターン１４および１３が設け
られている。それ以外の部分の構成は図１と同じであ
る。対の数をＮ個とした場合のレティクルローテーショ
ン量ＲN は、次の（３）式で概算できる。
【００３５】
【００３６】ただし対の配置がＸＹステージのｘ軸に平
行な場合はＺ＝ｙとなり、ｙ軸に平行な場合はＺ＝ｘと
なる。
行な場合はＺ＝ｙとなり、ｙ軸に平行な場合はＺ＝ｘと
なる。
【００３７】同様に光学系の倍率誤差ＭN は、次の
（４）式で表わされる。
（４）式で表わされる。
【００３８】
【００３９】ただし対の配置がｘ軸に平行な場合はＺj
＝ｘとなり、ｙ軸に平行な場合はＺj ＝ｙとなる。そし
て、それぞれの対ごとに倍率誤差が異なる場合は、光学
系にディストーションが存在することになり、その確認
は容易である。
＝ｘとなり、ｙ軸に平行な場合はＺj ＝ｙとなる。そし
て、それぞれの対ごとに倍率誤差が異なる場合は、光学
系にディストーションが存在することになり、その確認
は容易である。
【００４０】図７は本発明の第３の実施例の平面図であ
る。この第３の実施例においては、透光パターン７３お
よびそれより大きな遮光パターン７４は円形をしてお
り、それらの中心はｙ軸に平行な一つの直線上にある。
反転枠７５は遮光パターン７４を充分に覆う広さがあれ
ばよく、その外形は図示したように矩形でもよく、円形
等の他の形状であってもよい。遮光パターン７４の周囲
に透光部からなる反転枠７６を必要とすることは、第１
の実施例と同じである。その他の部分の構成は第１の実
施例と同じである。
る。この第３の実施例においては、透光パターン７３お
よびそれより大きな遮光パターン７４は円形をしてお
り、それらの中心はｙ軸に平行な一つの直線上にある。
反転枠７５は遮光パターン７４を充分に覆う広さがあれ
ばよく、その外形は図示したように矩形でもよく、円形
等の他の形状であってもよい。遮光パターン７４の周囲
に透光部からなる反転枠７６を必要とすることは、第１
の実施例と同じである。その他の部分の構成は第１の実
施例と同じである。
【００４１】図８を参照すると、本発明の第４の実施例
においては、一対の透光パターン１３と遮光パターン１
４は、遮光領域１２の外側に形成されている。このため
パターン形成領域１１はより有効に利用される。また遮
光パターン１４の周囲は当然透光部となる。このように
一対の計測用パターンは、レティクル中のどの位置にあ
ってもよい。ただし一対の計測用パターンは、レティク
ルをセットした場合、ＸＹテーブルのｘ軸またはｙ軸と
平行な直線上にあるように形成されなければならない。
更に上記実施例においては、大小の計測用パターンとし
て矩形および円形パターンを用いた場合について説明し
たが、これに限定されるものではない。すなわち、図４
に示したように、大小の計測用パターンを重ねた場合、
その中心位置とずれ量Δｘ，Δｙが測定できるものであ
ればよい。
においては、一対の透光パターン１３と遮光パターン１
４は、遮光領域１２の外側に形成されている。このため
パターン形成領域１１はより有効に利用される。また遮
光パターン１４の周囲は当然透光部となる。このように
一対の計測用パターンは、レティクル中のどの位置にあ
ってもよい。ただし一対の計測用パターンは、レティク
ルをセットした場合、ＸＹテーブルのｘ軸またはｙ軸と
平行な直線上にあるように形成されなければならない。
更に上記実施例においては、大小の計測用パターンとし
て矩形および円形パターンを用いた場合について説明し
たが、これに限定されるものではない。すなわち、図４
に示したように、大小の計測用パターンを重ねた場合、
その中心位置とずれ量Δｘ，Δｙが測定できるものであ
ればよい。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体基板上に半導体回路パターンをパターニングする際
に、同じ半導体基板上に同時にフォトレジストパターン
でレティクルローテーション誤差と光学系の倍率誤差及
びディストーション誤差を計測することのできる測定用
パターンを形成できるので、半導体基板上の半導体製造
プロセスにおける前工程のパターンの有無にかかわら
ず、現工程のレティクルローテーション誤差と光学系の
倍率誤差及びディストーション誤差を計測することがで
きるという効果を有する。
導体基板上に半導体回路パターンをパターニングする際
に、同じ半導体基板上に同時にフォトレジストパターン
でレティクルローテーション誤差と光学系の倍率誤差及
びディストーション誤差を計測することのできる測定用
パターンを形成できるので、半導体基板上の半導体製造
プロセスにおける前工程のパターンの有無にかかわら
ず、現工程のレティクルローテーション誤差と光学系の
倍率誤差及びディストーション誤差を計測することがで
きるという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例によるレティクルの平面
図である。
図である。
【図２】図１のＡ部及びＢ部の拡大図である。
【図３】第１の実施例を用いて所望のパターンを得るた
めのウェハ上へのショットレイアウトを示す図である。
めのウェハ上へのショットレイアウトを示す図である。
【図４】ウェハ上に形成される計測用パターンの一例の
上面図である。
上面図である。
【図５】図４に示した計測用パターンの形成を説明する
ための半導体ウェハの一部の断面図である。
ための半導体ウェハの一部の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例によるレティクルの平面
図である。
図である。
【図７】本発明の第３の実施例によるレティクルの平面
図である。
図である。
【図８】本発明の第４の実施例によるレティクルの平面
図である。
図である。
１０ 透明基板 １１ パターン形成領域 １１Ａ 上辺 １１Ｂ 下辺 １２ 遮光領域 １３，１３Ａ 透光パターン １４，１４Ａ 遮光パターン １５ 反転枠 １６ 第１のショット １７ 第２のショット １８ 第２のショットの正位置 １９Ａ 第１のショットの中心 １９Ｂ 第２のショットの正位置の中心 ２０ レティクル ２１ 第２のショットの中心 ２２ 透光パターンの中心 ２３ 遮光パターンの中心 ２４ ウェハ ２５Ａ，２５Ｅ 未露光部 ２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ 露光部 ２６ 反転枠 ７３ 透光パターン ７４ 遮光パターン ７５，７６ 反転枠
Claims (6)
- 【請求項１】透明基板上に設けられた矩形状のパターン
形成領域と、前記パターン形成領域の周囲に設けられた
遮光領域と、前記パターン形成領域の平行な２辺に直交
する直線上に互いに離され前記透明基板状に設けられた
一対の計測用パターンとを有する縮小投影露光装置用レ
ティクルにおいて、前記一対の計測用パターンは、透光
部からなる第１のパターンと、前記第１のパターンより
大きくかつ前記第１のパターンに重ね合わせたときに前
記第１のパターンを完全に覆う形状の遮光部からなる第
２のパターンとで構成されていることを特徴とする縮小
投影露光装置用レティクル。 - 【請求項２】前記一対の計測用パターンは前記遮光領域
のうち前記直線に交わる２つの部分の近傍にそれぞれ設
けられた請求項１に記載の縮小投影露光用レティクル。 - 【請求項３】前記一対の計測用パターンを形成する第１
および第２のパターンは互いに相似形である請求項１に
記載の縮小投影露光用レティクル。 - 【請求項４】前記一対の計測用パターンは前記遮光領域
の外側に形成されている請求項１に記載の縮小投影露光
用レティクル。 - 【請求項５】前記一対の計測用パターンは前記パターン
形成領域内に形成されている請求項１に記載の縮小投影
露光用レティクル。 - 【請求項６】前記パターン形成領域の中には、前記遮光
領域および前記第２のパターンを構成する遮光膜と同一
材料の遮光膜で構成される回路パターンが設けられてい
る請求項１に記載の縮小投影露光用レティクル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8707791A JP2727784B2 (ja) | 1990-05-28 | 1991-04-19 | 縮小投影露光装置用レティクル |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13784990 | 1990-05-28 | ||
| JP2-137849 | 1990-05-28 | ||
| JP8707791A JP2727784B2 (ja) | 1990-05-28 | 1991-04-19 | 縮小投影露光装置用レティクル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218047A JPH04218047A (ja) | 1992-08-07 |
| JP2727784B2 true JP2727784B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=26428392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8707791A Expired - Lifetime JP2727784B2 (ja) | 1990-05-28 | 1991-04-19 | 縮小投影露光装置用レティクル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727784B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3298501B2 (ja) * | 1998-04-16 | 2002-07-02 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置の製造方法 |
| JP5533179B2 (ja) * | 2010-04-16 | 2014-06-25 | 豊田合成株式会社 | レチクル、パターン加工基板の製造方法、半導体積層基板の製造方法および半導体発光素子の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63151948A (ja) * | 1986-12-15 | 1988-06-24 | Nec Corp | 露光用マスク |
| JPS63223750A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-19 | Nec Corp | 露光用マスク |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP8707791A patent/JP2727784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04218047A (ja) | 1992-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3197484B2 (ja) | フォトマスク及びその製造方法 | |
| JP3048517B2 (ja) | 半導体装置製造用のレチクル | |
| US4657379A (en) | Photomask and exposure apparatus using the same | |
| JPH10207038A (ja) | レチクル及びパターン形成方法 | |
| JPH1069066A (ja) | マスクおよびその検査方法ならびに露光方法 | |
| JPH0635171A (ja) | 位相シフトマスクの製造方法および半導体集積回路装置の製造方法 | |
| JP3292022B2 (ja) | 位置検出装置及びそれを用いた半導体素子の製造方法 | |
| JP2001022051A (ja) | レチクル及び半導体装置の製造方法 | |
| KR20180008295A (ko) | 마스크, 계측 방법, 노광 방법, 및 물품 제조 방법 | |
| JP2003156832A (ja) | 収差計測用フォトマスク、収差計測方法、収差計測用装置および装置の製造方法 | |
| JP2914315B2 (ja) | 走査型縮小投影露光装置及びディストーション測定方法 | |
| US5237393A (en) | Reticle for a reduced projection exposure apparatus | |
| US20190057939A1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
| US6489067B2 (en) | Reticle for manufacturing semiconductor integrated circuit | |
| JP4178291B2 (ja) | 半導体装置の製造方法及び製造用レチクルセット | |
| JP2727784B2 (ja) | 縮小投影露光装置用レティクル | |
| CN113075857B (zh) | 光掩膜图案的处理方法、处理装置和光掩膜版 | |
| KR100772090B1 (ko) | 반도체 제조용 노광 마스크의 제조방법 | |
| JP2546537B2 (ja) | 投影露光装置及び方法 | |
| JP2004279166A (ja) | 位置検出装置 | |
| JPH0833651B2 (ja) | フォトマスク | |
| JP3696982B2 (ja) | 半導体集積回路露光用のフォトマスク | |
| JP2003233165A (ja) | マスク、露光方法及びデバイス製造方法 | |
| JP3624920B2 (ja) | 露光方法 | |
| JP2005195877A (ja) | レチクル及び半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971111 |