JP3069215B2 - Photomask pattern evaluation method and apparatus, and pattern transfer method - Google Patents
Photomask pattern evaluation method and apparatus, and pattern transfer methodInfo
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- JP3069215B2 JP3069215B2 JP16136693A JP16136693A JP3069215B2 JP 3069215 B2 JP3069215 B2 JP 3069215B2 JP 16136693 A JP16136693 A JP 16136693A JP 16136693 A JP16136693 A JP 16136693A JP 3069215 B2 JP3069215 B2 JP 3069215B2
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、LSI製造の際等にお
いて微細パターン露光用のマスクとして用いられるフォ
トマスクに形成された微細パターンの良否を評価するフ
ォトマスクパターンの評価方法及びその装置並びにこの
フォトマスクパターンの評価方法を利用したパターン転
写方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for evaluating a photomask pattern for evaluating the quality of a fine pattern formed on a photomask used as a mask for exposing a fine pattern in the manufacture of LSIs and the like, and an apparatus therefor. The present invention relates to a pattern transfer method using a photomask pattern evaluation method.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体素子の高集積化にともなってリソ
グラフィー工程に用いられる投影露光技術には、転写で
きるパターンのより微細化、高解像度化が要求されてき
ている。2. Description of the Related Art Along with the high integration of a semiconductor device, a projection exposure technique used in a lithography process requires a finer pattern and a higher resolution of a transferable pattern.
【0003】この投影露光を行う際にマスクとして用い
られるフォトマスクは、透明基板上に透光部と遮光部と
からなる露光用微細パターンを形成したものである。こ
の微細パターンは、基準位置に対して個々のパターンが
正確に所定の位置関係になっている必要がある。この位
置関係の正確性はパターンのより微細化、高解像度化に
比例してより高度な正確性が要求される。[0003] A photomask used as a mask when performing this projection exposure is formed by forming an exposure fine pattern comprising a light-transmitting portion and a light-shielding portion on a transparent substrate. This fine pattern requires that the individual patterns have an exactly predetermined positional relationship with respect to the reference position. For the accuracy of the positional relationship, higher accuracy is required in proportion to finer patterns and higher resolution.
【0004】この微細パターンは、通常、透光性基板の
表面に遮光膜が形成されたフォトマスクブランクにレジ
スト膜を形成し、このレジスト膜に電子線で微細パター
ンを描画する電子線露光を施した後、現像、エッチング
して形成される。この電子線描画は、フォトマスクブラ
ンクを移動ステージに保持し、描画すべきパターンを設
計座標データとしてコンピュータに格納し、この設計座
標データに基づいて電子線の照射位置及び移動ステージ
の位置を制御して行う。This fine pattern is usually formed by forming a resist film on a photomask blank having a light-shielding film formed on the surface of a light-transmitting substrate and subjecting the resist film to electron beam exposure for drawing a fine pattern with an electron beam. Then, it is formed by developing and etching. In this electron beam drawing, a photomask blank is held on a moving stage, a pattern to be drawn is stored in a computer as design coordinate data, and the irradiation position of the electron beam and the position of the moving stage are controlled based on the design coordinate data. Do it.
【0005】ここで、この電子線描画によって露光し、
現像、エッチングによってフォトマスクに実際に形成し
た微細パターンと、設計座標データで示される微細パタ
ーンとが正確に一致している必要がある。これが所定以
上の精度で一致していないフォトマスクを用いてパター
ン転写を行った場合、大量の不良半導体製品を造ること
になる。このため、製造されたフォトマスクについて、
実際に形成された微細パターンと、設計座標データで示
される微細パターンとが所定以上の精度で一致している
か否かを調べ、フォトマスクパターンの評価をする必要
がある。Here, exposure is performed by this electron beam drawing,
The fine pattern actually formed on the photomask by development and etching must exactly match the fine pattern indicated by the design coordinate data. If pattern transfer is performed using a photomask that does not match with a predetermined accuracy or more, a large number of defective semiconductor products will be manufactured. For this reason, about the manufactured photomask,
It is necessary to check whether or not the actually formed fine pattern and the fine pattern indicated by the design coordinate data match with a predetermined accuracy or more, and evaluate the photomask pattern.
【0006】この評価方法としては、例えば、特開平1-
206640号公報に記載されている方法が知られている。こ
の方法は、微細パターン領域外の4隅にそれぞれ位置合
わせマークを設けておき、基準位置からこの4隅のマー
クへの距離を実測し、この実測値と、設計座標データか
らそれぞれ求められる対応する距離の値とを比較してそ
の違いから各方向の距離補正値を算出する。次いで、フ
ォトマスクの微細パターンの各パターン間距離を実測
し、この実測値を上記求めた補正値によって補正した
後、この補正したパターン間距離と設計座標データから
求められる対応するパターン間距離とを比較してそのず
れの大小によってパターンの良否を評価するものであ
る。[0006] For example, Japanese Patent Laid-Open No.
The method described in 206640 is known. In this method, alignment marks are provided at four corners outside the fine pattern region, and the distance from the reference position to the marks at the four corners is measured, and the measured values and the corresponding values obtained from the design coordinate data are obtained. The distance value is compared with the distance value, and a distance correction value in each direction is calculated from the difference. Next, the distance between each pattern of the fine pattern of the photomask is actually measured, and the measured value is corrected by the above-described correction value. Then, the corrected distance between the patterns and the corresponding distance between the patterns determined from the design coordinate data are calculated. In comparison, the quality of the pattern is evaluated based on the magnitude of the deviation.
【0007】しかし、上記方法は、いわば各パターン間
の距離のずれを個別的にみているものであるから、全体
的なパターンの配置のずれをみるという観点からは必ず
しも最良の方法であるとはいい難い。しかも、各パター
ン間の距離を測定するものであるから、パターンが複雑
になるにしたがってパターン間の組み合わせ数が急激に
増大するので、実測点数が急激に増大し、処理が困難に
なるという欠点もある。[0007] However, the above-mentioned method is, so to speak, individually looking at the deviation of the distance between the patterns. Therefore, it is not necessarily the best method from the viewpoint of observing the deviation of the overall pattern arrangement. It's difficult. In addition, since the distance between each pattern is measured, the number of combinations between the patterns increases rapidly as the pattern becomes more complicated, so that the number of actual measurement points increases rapidly and processing becomes difficult. is there.
【0008】全体的なパターンの配置のずれをみる方法
としては、パターンの特定の位置を基準点に定め、次い
で、実測パターンと設計座標データとでこの基準点を一
致させて両パターンを重ね、しかる後に、対応する個々
のパターン位置のずれ量をみるという方法が考えられ
る。しかしながら、この方法は、基準点どうしではずれ
がないという仮定のもとでの比較であるので、仮に、基
準点自体にずれがある場合には、そのずれ量が他の個々
のパターン位置のずれ量に加算されることになる。その
結果、測定された個々の点のずれ量の中には真のずれ量
より大きな見掛けずれ量をずれ量として測定される場合
が生じてくる。このため、本来は許容範囲内のずれ量で
あるものが、許容範囲を越えたものと評価され、本来は
良品と評価されるべきものが不良品と評価されるおそれ
が生じてくる。しかも、この方法は、どこを基準点にと
るかによって個々の点のずれ量が変わり、基準点の選び
方によって評価が異なる場合も生じてくるから、信頼性
に欠けるという欠点もある。As a method of checking the overall pattern dislocation, a specific position of the pattern is set as a reference point, and then the measured pattern and the design coordinate data are made to coincide with each other and the two patterns are overlapped. Thereafter, a method of checking the shift amount of the corresponding individual pattern position can be considered. However, since this method is based on the assumption that there is no deviation between the reference points, if there is a deviation in the reference point itself, the deviation amount is the deviation of the other individual pattern positions. Will be added to the quantity. As a result, in some measured deviation amounts of the individual points, an apparent deviation amount larger than the true deviation amount is measured as the deviation amount. For this reason, a deviation that is originally within the allowable range is evaluated as exceeding the allowable range, and a product that should be evaluated as a good product may be evaluated as a defective product. In addition, this method has a drawback of lacking reliability because the shift amount of each point varies depending on where the reference point is set, and the evaluation may differ depending on the method of selecting the reference point.
【0009】そこで、本願出願人は、先の出願(特願平
5-63816 号)において、実測座標データと設計座標デー
タとの全体的ずれが統計的にみて最小になるように両デ
ータの座標系を重ねて位置合わせして両データの相互位
置を決定し、こうして決定された両データのずれ量が許
容範囲内にあるか否かによってフォトマスクパターンの
良否を評価する方法を提案した。Accordingly, the applicant of the present application has filed an earlier application (Japanese Patent Application No.
5-63816), the coordinate system of both data was superimposed and aligned so that the overall deviation between the measured coordinate data and the design coordinate data was statistically minimized, and the mutual position of both data was determined. A method for evaluating the quality of a photomask pattern based on whether the amount of deviation between the two data thus determined is within an allowable range has been proposed.
【0010】この提案にかかる方法によれば、全体的パ
ターンのずれを統計的にみることができるから適確な評
価が可能であるとともに、扱うデータの量も少なくてす
むという利点が得られる。According to the method according to this proposal, since it is possible to statistically view the shift of the entire pattern, it is possible to perform an accurate evaluation and to obtain an advantage that the amount of data to be handled can be reduced.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の露光
装置は、用いるフォトマスクの転写パターンの設計パタ
ーンに対するずれを検出して転写時にこれを補正して転
写する転写パターン補正機能を備えたものも少なくな
い。例えば、転写時においてフォトマスクと被転写体と
をスキャンさせながら転写する方式の装置においては、
フォトマスクもしくは被転写体の露光光に対するスキャ
ン方向を所定の角度ずらすことによって、フォトマスク
パターンの基準パターン(設計パターン)に対する角度
ずれを補正する(直交度補正)。この角度ずれとは、具
体的には、例えば、設計座標データのある参照点どうし
を結んだ直線の基準直線に対してなす角度と、設計座標
データの対応する参照点どうしを結んだ直線の基準直線
に対してなす角度とのずれ量であり、補正とは、このず
れ量を最小にするように補正するものである。Incidentally, some recent exposure apparatuses have a transfer pattern correction function of detecting a deviation of a transfer pattern of a photomask to be used from a design pattern, correcting the deviation at the time of transfer, and transferring the pattern. Not a few. For example, in an apparatus of a method of transferring while scanning a photomask and an object to be transferred at the time of transfer,
By shifting the scanning direction of the photomask or the transferred object with respect to the exposure light by a predetermined angle, the angle deviation of the photomask pattern with respect to the reference pattern (design pattern) is corrected (orthogonality correction). This angle shift is, for example, an angle formed with respect to a reference line of a straight line connecting certain reference points of the design coordinate data, and a reference line of a straight line connecting the corresponding reference points of the design coordinate data. This is the amount of deviation from the angle made with respect to the straight line, and the correction is a correction that minimizes this amount of deviation.
【0012】また、パターン全体の基準のパターンに対
する大小のずれに対しては、転写光学系の倍率を調整し
て補正する(倍率補正)。In addition, the deviation of the entire pattern from the reference pattern is corrected by adjusting the magnification of the transfer optical system (magnification correction).
【0013】このような補正を施せば、上述の提案にか
かる方法によって許容範囲外と評価されたフォトマスク
を用いた場合であっても、最終的に許容範囲内の精度を
有する転写を行うことができる場合が生ずる。すなわ
ち、上記提案にかかる評価方法は、この露光装置による
補正を考慮にいれずにフォトマスクに実際に形成された
パターンと設計パターンとの直接的比較のみに基づく評
価であるから、露光装置によって補正すれば許容範囲内
の転写ができるフォトマスクをも不良品と評価するおそ
れがあるものであった。With such a correction, even if a photomask evaluated as being out of the allowable range by the method according to the above-mentioned proposal is used, transfer with an accuracy within the allowable range is finally performed. May occur. That is, the evaluation method according to the above proposal is an evaluation based on only a direct comparison between the pattern actually formed on the photomask and the design pattern without considering the correction by the exposure apparatus. In this case, a photomask that can transfer images within an allowable range may be evaluated as a defective product.
【0014】本発明は、上述の背景のもとでなされたも
のであり、転写パターン補正機能を装備した露光装置を
用いて露光を行う際に用いるフォトマスクに形成された
転写用パターンの良否を適確に評価できるフォトマスク
パターンの評価方法及びその装置並びにこのフォトマス
クパターンの評価方法を利用したパターン転写方法を提
供することを目的としたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned background, and determines the quality of a transfer pattern formed on a photomask used when performing exposure using an exposure apparatus equipped with a transfer pattern correction function. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for evaluating a photomask pattern that can be appropriately evaluated, and a pattern transfer method using the method for evaluating a photomask pattern.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明にかかるフォトマスクパターンの評価方法
は、 (構成1) 転写パターン補正機能を装備した露光装置
に用いるフォトマスクに形成された転写用パターンであ
って、パターンの各位置を示した設計座標データに基づ
いて透光性基板上に形成された転写用パターンの良否を
評価するフォトマスクパターンの評価方法において、前
記フォトマスクに形成されたパターンにおける2以上の
位置の座標値を測定して実測座標データを求める座標値
実測工程と、この座標値実測工程で求めた実測座標デー
タと前記設計座標データとを比較して該実測座標データ
に前記露光装置に装備された転写パターン補正機能によ
る補正と同等の補正を施し、この補正後の実測座標デー
タと前記設計座標データとの全体的ずれが統計的にみて
最小になるように、両データの座標系を重ねて位置合わ
せする両データの相互位置決定工程と、前記相互位置決
定工程によって決定された位置における両データのずれ
量が許容範囲内にあるか否かを評価するずれ量評価工程
とを有することを特徴とした構成とし、この構成1の態
様として、 (構成2) 構成1のフォトマスクパターンの評価方法
において、前記両データ相互位置決定工程は、実測座標
データ及び設計座標データの互いに対応関係にある各点
どうしのずれ量の二乗の和が最小になるように、両デー
タのいずれか一方又は双方を、一座標系において任意の
点を中心とした回転移動及び平行移動のいずれか一方又
は双方を行う操作を含むものであることを特徴とした構
成とした。In order to solve the above-mentioned problems, a method for evaluating a photomask pattern according to the present invention is described as follows. (Structure 1) A photomask used for an exposure apparatus equipped with a transfer pattern correction function is formed on a photomask. In a method for evaluating a transfer pattern, the quality of a transfer pattern formed on a light-transmitting substrate based on design coordinate data indicating each position of the pattern is evaluated. A coordinate value measurement step of measuring coordinate values at two or more positions in the formed pattern to obtain measured coordinate data; and comparing the measured coordinate data obtained in the coordinate value measurement step with the design coordinate data. The coordinate data is subjected to the same correction as the correction by the transfer pattern correction function provided in the exposure apparatus, and the actually measured coordinate data after the correction and the design A mutual position determining step of superposing and aligning the coordinate systems of the two data so that the overall deviation from the target data is statistically minimized; and a step of determining both positions at the position determined by the mutual position determining step. And a shift amount evaluation step of evaluating whether the shift amount of the data is within an allowable range. As an aspect of the first aspect, (Structure 2) Evaluation of the photomask pattern of the first aspect In the method, the two data mutual position determination step is performed so that the sum of the squares of the shift amounts between the points of the actually measured coordinate data and the design coordinate data that correspond to each other is minimized. Has an operation of performing one or both of a rotational movement and a parallel movement about an arbitrary point in one coordinate system.
【0016】また、本発明にかかるフォトマスクパター
ンの評価装置は、 (構成3) 転写パターン補正機能を装備した露光装置
に用いるフォトマスクに形成された転写用パターンであ
って、パターンの各位置を示した設計座標データに基づ
いて透光性基板上に形成された転写用パターンの良否を
評価するフォトマスクパターンの評価装置において、前
記フォトマスクに形成されたパターンにおける2以上の
位置の座標値を測定して実測座標データを求める座標値
実測手段と、この座標値実測手段で求めた実測座標デー
タと前記設計座標データとを比較して該実測座標データ
に前記露光装置に装備された転写パターン補正機能によ
る補正と同等の補正を施し、この補正後の実測座標デー
タと前記設計座標データとの全体的ずれが統計的にみて
最小になるように、両データの座標系を重ねて位置合わ
せする両データの相互位置決定手段と、前記相互位置決
定手段によって決定された位置における両データのずれ
量が許容範囲内にあるか否かを評価するずれ量評価手段
とを有することを特徴とした構成とし、この構成3の態
様として、 (構成4) 構成3のフォトマスクパターンの評価装置
において、前記両データ相互位置決定手段は、実測座標
データ及び設計座標データの互いに対応関係にある各点
どうしのずれ量の二乗の和が最小になるように、両デー
タのいずれか一方又は双方を、一座標系において任意の
点を中心とした回転移動及び平行移動のいずれか一方又
は双方を行う手段を備えたものであることを特徴とした
構成とした。Further, the photomask pattern evaluation apparatus according to the present invention comprises: (Structure 3) A transfer pattern formed on a photomask used in an exposure apparatus equipped with a transfer pattern correction function, wherein each position of the pattern is determined. In a photomask pattern evaluation apparatus that evaluates the quality of a transfer pattern formed on a light-transmitting substrate based on the indicated design coordinate data, a coordinate value of two or more positions in the pattern formed on the photomask is calculated. Coordinate value measuring means for measuring and measuring measured coordinate data, and comparing the measured coordinate data obtained by the coordinate value measuring means with the design coordinate data, and correcting the measured coordinate data with the transfer pattern correction provided in the exposure apparatus. A correction equivalent to the correction by the function is performed, and the overall deviation between the measured coordinate data after the correction and the design coordinate data is statistically considered. Means for determining the mutual position of the two data so that the coordinate systems of the two data are overlapped so as to be small, and whether or not the amount of deviation between the two data at the position determined by the mutual position determining means is within an allowable range. And a shift amount estimating means for evaluating whether or not the two data mutual position determining means are arranged in the photomask pattern evaluation apparatus according to the third aspect. In order to minimize the sum of the squares of the deviation amounts between the points of the actually measured coordinate data and the design coordinate data that correspond to each other, one or both of the two data points are centered on an arbitrary point in one coordinate system. And a means for performing either one or both of the rotational movement and the parallel movement described above.
【0017】さらに、本発明にかかるパターン転写方法
は、 (構成5) フォトマスクに形成されたパターンを転写
パターン補正機能を備えた露光装置を用いて転写するパ
ターン転写方法であって、前記フォトマスクとして、請
求項1ないし2に記載されたフォトマスクパターン評価
方法における相互位置決定工程によって両データのずれ
量が許容範囲内にあると評価されたフォトマスクを用
い、前記露光装置として、請求項1ないし2に記載され
たフォトマスクパターン評価方法における相互位置決定
工程において施した補正と同等の補正を行う機能を装備
したものを用いることを特徴とした構成としたものであ
る。Further, the pattern transfer method according to the present invention is characterized in that: (Structure 5) a pattern transfer method for transferring a pattern formed on a photomask using an exposure apparatus having a transfer pattern correction function, The photomask pattern evaluation method according to any one of claims 1 to 2, wherein the mutual position determination step is performed using a photomask which is evaluated as being within an allowable range between the two data, and the exposure apparatus is used as the exposure apparatus. Or a method provided with a function of performing a correction equivalent to the correction performed in the mutual position determination step in the photomask pattern evaluation method described in (2) or (3).
【0018】[0018]
【作用】上記構成1によれば、座標値実測工程で求めた
実測座標データと設計座標データとを比較して実測座標
データに露光装置に装備された転写パターンの補正機能
による補正と同等の補正を施し、この補正後の実測座標
データと前記設計座標データとの全体的ずれが統計的に
みて最小になるように、両データの座標系を重ねて位置
合わせする両データの相互位置決定し、こうして決定さ
れた位置における両データのずれ量が許容範囲内にある
か否かを評価するようにしたことにより、まず、統計的
にみて全体的なパターンの配置のずれをみていることに
なるから、予め基準点を定めてこれを機械的に一致させ
てずれをみる従来の場合のように、基準位置のずれ量が
個々のデータのずれ量に加算されて見掛けずれ量が真の
ずれ量より大きくなるおそれが少なく、また、実測デー
タに予め露光装置に装備された転写パターンの補正機能
による補正と同等の補正を施してから設計データの座標
系と重ね合わせるようにしていることから、露光装置に
よって補正すれば許容範囲内の転写ができるフォトマス
クを不良品と評価するおそれを除去することができ、フ
ォトマスクパターンの良否を極めて適確に評価すること
が可能になる。しかも、取り扱うデータの量を少なくす
ることも可能であるから処理も比較的容易である。According to the above configuration 1, the measured coordinate data obtained in the coordinate value measuring step is compared with the design coordinate data, and the measured coordinate data is corrected to the same level as the correction by the transfer pattern correcting function provided in the exposure apparatus. In order that the overall deviation between the actually measured coordinate data after the correction and the design coordinate data is statistically minimized, the mutual position of both data is determined by superimposing and aligning the coordinate systems of both data, By evaluating whether the shift amount of both data at the position determined in this way is within the allowable range, firstly, the overall shift in pattern arrangement is statistically seen. However, as in the conventional case in which a reference point is determined in advance and the difference is mechanically matched to determine the shift, the shift amount of the reference position is added to the shift amount of each data, and the apparent shift amount is smaller than the true shift amount. big Is less likely to occur, and the actual measurement data is corrected in advance by the correction function of the transfer pattern provided in the exposure apparatus, and then superimposed on the coordinate system of the design data. If the correction is performed, the possibility that a photomask capable of transferring within an allowable range is evaluated as a defective product can be eliminated, and the quality of the photomask pattern can be evaluated very accurately. Moreover, since the amount of data to be handled can be reduced, the processing is relatively easy.
【0019】また、構成2によれば、比較的単純な統計
処理を用いているから、単純な処理によって適確な評価
を迅速に行うことができる。According to the configuration 2, since relatively simple statistical processing is used, accurate evaluation can be quickly performed by simple processing.
【0020】また、構成3及び4によれば、構成1及び
2の方法を実施できる装置を得ることができる。Further, according to the constitutions 3 and 4, it is possible to obtain an apparatus which can execute the method of the constitutions 1 and 2.
【0021】そして、構成5によれば、本来良品である
フォトマスクを不良品として廃棄するおそれを除去して
フォトマスクを無駄にすることを防止しつつ、常に所定
以上の精度のパターン転写を行うことが可能となる。According to the fifth aspect, the pattern transfer with a precision higher than a predetermined value is always performed while eliminating the risk of discarding a photomask which is originally a good product as a defective product and preventing the photomask from being wasted. It becomes possible.
【0022】[0022]
【実施例】図1は本発明の一実施例にかかるフォトマス
クパターンの評価装置の構成を示す図、図2は本発明の
一実施例にかかるフォトマスクパターンの評価方法の手
順の要旨を示す図、図3は直交度補正のみを施した後の
実測座標データと設計座標データとを重ねた様子を模式
的に示す図、図4は直交度補正及び倍率補正の双方を施
した後の実測座標データと設計座標データとを重ねた様
子を模式的に示す図、図5は比較例たる従来の方法で実
測座標データと設計座標データとを重ねた様子を模式的
に示す図である。以下、これらの図面を参照にしながら
一実施例にかかるフォトマスクパターンの評価方法及び
その装置並びにパターン転写方法を説明する。なお、以
下の説明では、まず、評価対象たるフォトマスクを説明
し、次に、一実施例のフォトマスクパターン評価装置の
構成を説明し、次いで、一実施例のフォトマスクパター
ン評価方法を説明し、次いで、一実施例のフォトマスク
パターン評価方法と比較例の方法との比較結果を説明
し、しかる後に、一実施例のパターン転写方法を説明す
る。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a photomask pattern evaluation apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a summary of a procedure of a photomask pattern evaluation method according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram schematically showing a state in which the measured coordinate data and the design coordinate data after performing only the orthogonality correction are superimposed, and FIG. 4 is an actual measurement after performing both the orthogonality correction and the magnification correction. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a state in which coordinate data and design coordinate data are overlapped, and FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a state in which measured coordinate data and design coordinate data are overlapped by a conventional method as a comparative example. Hereinafter, a method for evaluating a photomask pattern, an apparatus therefor, and a pattern transfer method according to one embodiment will be described with reference to these drawings. In the following description, first, a photomask to be evaluated will be described, then a configuration of a photomask pattern evaluation apparatus of one embodiment will be described, and then a photomask pattern evaluation method of one embodiment will be described. Next, a comparison result between the photomask pattern evaluation method of one example and the method of the comparative example will be described, and thereafter, the pattern transfer method of one example will be described.
【0023】フォトマスク 評価対象たるフォトマスクは次のようにして得たもので
ある。The photomask to be evaluated was obtained as follows.
【0024】まず、400mm×400mm×5mmの
低膨張ガラス基板の表面(主表面)に厚さ980オング
ストロームのクロム遮光膜をスパッタリング法により形
成し、この上にレジスト(AZー1350:ヘキスト社
の商品名)を10000オングストローム塗布する。First, a chromium light-shielding film having a thickness of 980 Å is formed on the surface (main surface) of a low-expansion glass substrate of 400 mm × 400 mm × 5 mm by a sputtering method, and a resist (AZ-1350: a product of Hoechst) is formed thereon. Name) is applied to 10,000 angstrom.
【0025】次に、こうして形成したレジストに、設計
座標データにしたがってレーザ描画を施す。ここで、説
明を簡単にするために、この実施例では、上記設計座標
データとして、X方向に4列、Y方向に7列の合計28
個の参照点を有するパターンを表すものを用いた。この
場合、これら各参照点のX方向及びY方向の間隔をとも
に50000.00μmとした。Next, the resist thus formed is subjected to laser writing according to the design coordinate data. Here, for the sake of simplicity, in this embodiment, the design coordinate data is a total of 28 rows of 4 columns in the X direction and 7 columns in the Y direction.
A pattern representing a pattern having three reference points was used. In this case, the distance between each of these reference points in the X and Y directions was 50000.00 μm.
【0026】次いで、レジストの現像を行い、ベーク処
理を行ってレジストパターンを形成し、さらに、このレ
ジストパターンをマスクにし、所定のエッチング液によ
りクロム膜をエッチングして、クロム遮光パターンを形
成し、しかる後に、残存するレジスト膜を剥離し、洗浄
・乾燥処理を施してフォトマスクを得る。Next, the resist is developed and baked to form a resist pattern. Further, using the resist pattern as a mask, the chromium film is etched with a predetermined etchant to form a chrome light-shielding pattern. Thereafter, the remaining resist film is peeled off, and a washing and drying process is performed to obtain a photomask.
【0027】一実施例のフォトマスクパターンの評価装
置 図1において、符号1はフォトマスク、符号2は座標値
実測装置、符号100はコンピュータである。Apparatus for evaluating photomask pattern according to one embodiment
In location Figure 1, reference numeral 1 denotes a photomask, reference numeral 2 denotes a coordinate value measured device, reference numeral 100 is a computer.
【0028】フォトマスク1は上述の28個の参照点1
aを有するクロム遮光パターンが形成されたフォトマス
クである。The photomask 1 has the above 28 reference points 1
This is a photomask on which a chrome light-shielding pattern having a is formed.
【0029】座標値実測装置2は、フォトマスク1を載
置してXーY方向に移動すると同時にその移動量を精密
に求めてXーY座標を計測するXーYステージ2aと、
フォトマスク1の表面の参照点1aを光学的に検知する
位置検知光学系2bと、コンピュータ100の有する座
標値測定・制御機能とから構成される。すなわち、この
座標値実測装置2は、XーYステージ2aと位置検知光
学系2bとがコンピュータ100の座標値測定・制御機
能2cによって制御されてフォトマスク1に形成された
遮光パターンの参照点1aを検知してその座標値を計測
し、この計測値をコンピュータ100内に実測座標デー
タとして取り込む作業を行うものである。The coordinate value measuring device 2 includes an XY stage 2a for placing the photomask 1 and moving in the XY directions, and simultaneously measuring the XY coordinates by accurately calculating the amount of movement.
It comprises a position detection optical system 2b for optically detecting a reference point 1a on the surface of the photomask 1, and a coordinate value measurement / control function of the computer 100. That is, the coordinate value measuring device 2 is configured such that the XY stage 2a and the position detection optical system 2b are controlled by the coordinate value measurement / control function 2c of the computer 100 and the reference point 1a of the light-shielding pattern formed on the photomask 1. , The coordinate value is measured, and the measured value is taken into the computer 100 as the actually measured coordinate data.
【0030】コンピュータ100は、上記取り込んだ実
測座標データの外に、設計座標データを取り込むととも
に、一定の統計処理、露光装置が装備する補正機能によ
る補正処理と同等の補正処理等を含む座標変換処理及び
演算処理を行って、両データのずれが統計的にみて最も
小さくなるように両データの座標系の相互位置を決定す
る機能3を有する。同時に、このようにして決定された
相互位置関係において、両データの各点(参照点)のず
れ量を求め、これらずれ量が所定の許容範囲にあるか否
かの評価を行う機能4を備えているものである。The computer 100 fetches design coordinate data in addition to the fetched actually measured coordinate data, and performs a coordinate conversion process including a fixed statistical process, a correction process equivalent to a correction process provided by a correction function provided in the exposure apparatus, and the like. And a function 3 for performing arithmetic processing and determining the mutual position of the coordinate systems of both data so that the difference between the two data is statistically minimized. At the same time, a function 4 is provided for obtaining the shift amount of each point (reference point) of both data in the mutual positional relationship thus determined, and evaluating whether or not these shift amounts are within a predetermined allowable range. Is what it is.
【0031】一実施例のフォトマスクパターンの評価方
法 一実施例のフォトマスクパターンの評価方法の手順の要
旨は図2に示される通りであり、この手順は上述のフォ
トマスクパターンの評価装置を用いて実行される。以
下、手順(a)〜(e)を詳細に説明する。 Evaluation Method of Photomask Pattern in One Embodiment
The outline of the procedure of the photomask pattern evaluation method according to the first embodiment is as shown in FIG. 2, and this procedure is executed by using the above-described photomask pattern evaluation apparatus. Hereinafter, the procedures (a) to (e) will be described in detail.
【0032】(a)座標値実測工程 座標値実測装置2を用いて、フォトマスク1の各参照点
の座標値を実測し、これを実測座標データ(Pxij ,P
yij )(但し、i =1〜4,j =1〜7)としてコンピ
ュータ100内に取り込む。(A) Coordinate value actual measurement step The coordinate value of each reference point of the photomask 1 is actually measured by using the coordinate value actual measurement device 2 and the measured coordinate data (Pxij, Pxij
yij) (where i = 1 to 4, j = 1 to 7).
【0033】(b)設計座標データの取り込み工程 コンピュータ100内に設計座標データの参照点(Xi
j,Yij)(但し、i =1〜4,j =1〜7)を取り込
む。なお、この工程は、座標値実測工程の前に行っても
よい。(B) Step of Importing Design Coordinate Data In the computer 100, a reference point (Xi
j, Yij) (where i = 1 to 4, j = 1 to 7). This step may be performed before the coordinate value measurement step.
【0034】(c)両データの座標系の重ね工程 工程a,bで取り込んだ両データの座標系の原点を一致
させて両データを重ね合わせる。(C) Step of Overlapping Coordinate System of Both Data Both data are superimposed by matching the origin of the coordinate system of both data taken in steps a and b.
【0035】(d)両座標系の相互位置決定工程 座標値実測工程で求めた実測座標データと設計座標デー
タとの全体的ずれが統計的にみて最小になるように、実
測座標データに、このフォトマスクを使用してパターン
転写を行う露光装置に装備している補正機能による補正
と同等の直交度補正と倍率補正を施して両データの相互
位置を定める。(D) Step of Determining Mutual Positions of Both Coordinate Systems The actually measured coordinate data is determined so that the overall deviation between the measured coordinate data obtained in the coordinate value measuring step and the design coordinate data is statistically minimized. An orthogonality correction and a magnification correction equivalent to the correction by a correction function provided in an exposure apparatus for transferring a pattern using a photomask are performed to determine the mutual position of both data.
【0036】このため、最初に、設計座標データ及び実
測座標データのそれぞれについて、X方向、Y方向に隣
り合う参照点を結んだ線分の傾きの平均値を求め、これ
らが等しくなるために必要な係数を直交度補正係数aと
して求める。すなわち、まず、X方向の線分の傾きの平
均値が両データで等しくなるように回転移動を行う。次
に、Y方向の線分の傾きの平均値が両データで等しくな
るようにX成分を変換する。このとき変換するX成分は
Y成分に依存し、Yへの依存度合いが直交度補正値aで
あり、Y方向の線分の傾きの平均値が両データで等しく
なるという条件からaを求めることができる。具体的に
は、以下のようにして求める。For this reason, first, for each of the design coordinate data and the actually measured coordinate data, the average value of the slopes of the line segments connecting the reference points adjacent in the X direction and the Y direction is determined. Is determined as the orthogonality correction coefficient a. That is, first, the rotation is performed such that the average value of the inclination of the line segment in the X direction becomes equal in both data. Next, the X component is converted so that the average value of the gradient of the line segment in the Y direction is equal for both data. The X component to be converted at this time depends on the Y component, the degree of dependence on Y is the orthogonality correction value a, and a is determined from the condition that the average value of the gradient of the line segment in the Y direction is equal in both data. Can be. Specifically, it is obtained as follows.
【0037】実測データ(Pxij ,Pyij )のX軸に対
する傾きをIpx、設計座標データ(Xij,Yij)のX軸
に対する傾きをIrxとすると、これらは、それぞれ、X
方向に隣り合う参照点を結んだ線分の傾きの平均値とみ
ることができ、次式で表すことができる。Assuming that the inclination of the measured data (Pxij, Pyij) with respect to the X axis is Ipx, and the inclination of the design coordinate data (Xij, Yij) with respect to the X axis is Irx, these are X
It can be regarded as the average value of the slope of the line segment connecting the reference points adjacent in the direction, and can be expressed by the following equation.
【0038】[0038]
【数1】 上記(1) ,(2) 式のIpxとIrxとが等しくなるような回
転角θを求める。(Equation 1) A rotation angle θ is determined so that Ipx and Irx in the above equations (1) and (2) become equal.
【0039】いま、実測座標データ(Pxij ,Pyij )
に点(cx,cy)を中心として上記求めたθの回転移
動を行うと、実測座標データ(Pxij ,Pyij )は次の
(3)式で表されるように移動する。Now, the actually measured coordinate data (Pxij, Pyij)
Is rotated around the point (cx, cy) by θ obtained above, the measured coordinate data (Pxij, Pyij) becomes
Move as shown in equation (3).
【0040】[0040]
【数2】 なお、(3) 式においては回転中心を便宜的に実測座標デ
ータ(Pxij ,Pyij)の重心にとってもよい。(Equation 2) In Equation (3), the center of rotation may be set to the center of gravity of the actually measured coordinate data (Pxij, Pyij) for convenience.
【0041】回転後の実測座標データ(P´xij ,P´
yij )をさらに次の(4) 式で表される直交度補正操作の
変換を行う。Measured coordinate data (P'xij, P ') after rotation
yij) is subjected to the orthogonality correction operation conversion represented by the following equation (4).
【0042】[0042]
【数3】 上記回転した実測座標データ(P´xij ,P´yij )に
(4) 式の直交度補正操作の変換をした後のY軸に対する
傾きをIp とし、設計座標データ(Xij,Yij)のY軸
に対する傾きをIr とすると、Ip 、Ir は次の(5) ,
(6) 式で表される。(Equation 3) The rotated actual measured coordinate data (P'xij, P'yij)
Assuming that the inclination with respect to the Y axis after the conversion of the orthogonality correction operation of the equation (4) is Ip and the inclination of the design coordinate data (Xij, Yij) with respect to the Y axis is Ir, Ip and Ir are expressed by the following (5) ,
It is expressed by equation (6).
【0043】[0043]
【数4】 上記(5) ,(6) 式のIp とIr とが等しいとおくと、そ
のときに定まるaは次の(7) 式で表される。(Equation 4) Assuming that Ip and Ir in the above equations (5) and (6) are equal, a determined at that time is expressed by the following equation (7).
【0044】[0044]
【数5】 このようにして求めた回転角θと直交度補正値aとを用
いて、実測座標データ(Pxij ,Pyij )を回転及び直
交度補正を行う。(Equation 5) Using the rotation angle θ thus obtained and the orthogonality correction value a, the actually measured coordinate data (Pxij, Pyij) is rotated and orthogonalized.
【0045】図3はこの直交度補正を施した段階での相
互位置が決定された実測座標データと設計座標データと
を模式的に示す図である。なお、図3においては●印で
示される各点が設計座標データの参照点の座標値(Xi
j,Yij)であり、×印で示される各点が実測座標デー
タを座標変換した後の参照点の座標値(P´xij ,P´
yij )である。また、図3においてはずれ量を表すスケ
ールを隣り合う参照点どうしの間隔を表すスケールの5
0000倍に拡大して示してある。FIG. 3 is a diagram schematically showing measured coordinate data and design coordinate data whose mutual positions have been determined at the stage of performing the orthogonality correction. In FIG. 3, each point indicated by a circle is a coordinate value (Xi) of the reference point of the design coordinate data.
j, Yij), and each point indicated by an x mark is a coordinate value (P′xij, P ′) of the reference point after the coordinate transformation of the actually measured coordinate data.
yij). Also, in FIG. 3, the scale representing the shift amount is set to 5 of the scale representing the distance between adjacent reference points.
It is shown enlarged to 0000 times.
【0046】次に、上記直交度補正がなされた実測座標
データについて、さらに設計座標データとのずれが最小
になるように、倍率変更及び平行移動からなる倍率補正
を行う。具体的には以下のようにして行う。Next, a magnification correction including a magnification change and a parallel movement is performed on the actually measured coordinate data on which the orthogonality correction has been performed so that the deviation from the design coordinate data is minimized. Specifically, this is performed as follows.
【0047】すなわち、ある実測座標データ(Pxij ,
Pyij )がある設計座標データ(Xij,Yij)に対し
て、That is, certain measured coordinate data (Pxij,
Pyij) for design coordinate data (Xij, Yij)
【数6】 なる倍率変更と、平行移動(ax,ay)を行ったとき
に最も近づくとする。この操作は、次の(8) 式によって
表される。(Equation 6) It is assumed that when the magnification is changed and the parallel movement (ax, ay) is performed, the distance becomes closest. This operation is represented by the following equation (8).
【0048】[0048]
【数7】 上記両者が最も近づく条件は、次の(9) 式で表されるD
が最小の値をとることである。(Equation 7) The condition where the two approaches the most is the D expressed by the following equation (9).
Takes the minimum value.
【0049】[0049]
【数8】 そこで、上記(9) 式のDを各パラメータで偏微分した値
が0となるような次の連立方程式(10)〜(13)を解く。こ
れらの方程式を満たすような倍率変更と平行移動を求め
る。(Equation 8) Therefore, the following simultaneous equations (10) to (13) are solved such that the value obtained by partially differentiating D in the above equation (9) with each parameter becomes 0. The magnification change and the translation are determined so as to satisfy these equations.
【0050】[0050]
【数9】 上記方程式においては、X成分、Y成分は独立して解く
ことができ、かつ、対称であるのでX成分についてだけ
解くことにする。上記(10),(11)式を次の(14),(15)式
に書き直して変形すると、次の(16)式によってkxが求
められる。(Equation 9) In the above equation, the X component and the Y component can be solved independently, and since they are symmetric, only the X component is solved. When the above equations (10) and (11) are rewritten into the following equations (14) and (15) and modified, kx is obtained by the following equation (16).
【0051】[0051]
【数10】 これにより、次の(17)式によってaxを求めることがで
きる。(Equation 10) Thus, ax can be obtained by the following equation (17).
【0052】[0052]
【数11】 同様にしてY成分についても求めることができる。[Equation 11] Similarly, the Y component can be obtained.
【0053】このようにして求めた倍率変更と平行移動
とを用いて、実測座標データ(Pxij ,Pyij )を倍率
変更後、平行移動を行うことによって倍率補正を実行す
ることができる。Using the magnification change and the parallel movement thus obtained, the magnification correction can be executed by changing the magnification of the actually measured coordinate data (Pxij, Pyij) and then performing the parallel movement.
【0054】図4は上記直交度補正を施した後にこの倍
率補正を施した段階での相互位置が決定された実測座標
データと設計座標データとを模式的に示す図である。な
お、図4の表示は図3の場合と同じである。FIG. 4 is a diagram schematically showing actually measured coordinate data and design coordinate data whose mutual positions are determined at the stage of performing the magnification correction after performing the orthogonality correction. The display in FIG. 4 is the same as that in FIG.
【0055】(e)ずれ量評価工程 設計座標データ(Xij,Yij)及び実測座標データを座
標変換した後の参照点の座標値(P´xij ,P´yij )
の対応する各点のずれ量を求め、このずれ量が許容範囲
内であるか否かを評価し、フォトマスク1の良品・不良
品の判定を行う。(E) Deviation Amount Evaluation Step The coordinate values (P'xij, P'yij) of the reference point after the coordinate transformation of the design coordinate data (Xij, Yij) and the actually measured coordinate data.
Is determined, and whether or not the deviation is within an allowable range is evaluated to determine whether the photomask 1 is good or defective.
【0056】一実施例の方法と比較例の方法との比較 図5は比較例たる従来の方法で実測座標データと設計座
標データとを重ねた様子を模式的に示す図である。図5
に示される例は、設計座標データの参照点の一つである
(X11,Y11)と、実測座標データの対応する参照点
(Px11 ,Py11)とを一致させて重ねたものである。[0056] Comparison Figure 5 and the method of Comparative Example and the method of an embodiment is a diagram showing a state of repeating the design coordinate data and the measured coordinate data in a conventional manner serving Comparative Example schematically. FIG.
In the example shown in (1), (X11, Y11), which is one of the reference points of the design coordinate data, and the corresponding reference points (Px11, Py11) of the actually measured coordinate data coincide with each other and are overlapped.
【0057】上述の一実施例の方法による場合と比較例
の方法による場合とを比較するために、両者の方法で求
めた各点のずれ量のばらつきを標準偏差の3倍(3σ)
のかたちで求めた結果は以下の通りであった。In order to compare the case of the method according to the above-described embodiment with the case of the method of the comparative example, the variation in the deviation amount of each point obtained by both methods is three times the standard deviation (3σ).
The results obtained in the form were as follows.
【0058】本発明の一実施例 直交度補正のみを施した段階(図3参照) X成分:3σ=0.55μm Y成分:3σ=0.43μm 直交度補正及び倍率補正を施した段階(図4参照) X成分:3σ=0.35μm Y成分:3σ=0.33μm 比較例(図5参照) X成分:3σ=0.72μm Y成分:3σ=0.43μm この結果から明らかなように、直交度補正のみを施した
段階ですでに比較例よりもずれ量のばらつきが小さくな
っており、これにさらに倍率補正を施した段階では、よ
りばらつきが小さくなっていることがわかる。したがっ
て、比較例のように、直交度補正や倍率補正を考慮しな
かった場合には、露光装置の補正機能によって最終的に
は許容範囲内のパターン転写を行うことができて良品と
してもよいものまでも、許容範囲内に含まれないことに
なって不良品と評価されたものが、一実施例では、これ
を良品として正しい評価を行うことが可能となった。One embodiment of the present invention Stage where only orthogonality correction is performed (see FIG. 3) X component: 3σ = 0.55 μm Y component: 3σ = 0.43 μm Stage where orthogonality correction and magnification correction are performed (see FIG. 3) X component: 3σ = 0.35 μm Y component: 3σ = 0.33 μm Comparative example (see FIG. 5) X component: 3σ = 0.72 μm Y component: 3σ = 0.43 μm As is apparent from the results, It can be seen that the variation in the shift amount is smaller than that in the comparative example at the stage where only the orthogonality correction is performed, and the variation is smaller when the magnification correction is further performed. Therefore, when the orthogonality correction and the magnification correction are not taken into account as in the comparative example, the pattern transfer within the allowable range can be finally performed by the correction function of the exposure device, and the non-defective product may be obtained. Until then, it was not included in the allowable range and was evaluated as a defective product, but in one embodiment, it was possible to correctly evaluate this as a non-defective product.
【0059】一実施例のパターン転写方法 次に、上述の一実施例かかるフォトマスクパターンの評
価方法によって良品と評価されたフォトマスクを用い、
転写パターン補正機能付きの露光装置(キャノン社製
MPAー2000)によって、被転写体(レジスト付き
フォトマスクブランク)にパターン転写を行った例を説
明する。 Pattern Transfer Method of One Embodiment Next, using a photomask evaluated as non-defective by the method of evaluating a photomask pattern according to the above-described embodiment,
Exposure device with transfer pattern correction function (manufactured by Canon Inc.)
An example in which pattern transfer is performed on a transfer target (photomask blank with resist) by MPA-2000) will be described.
【0060】この露光装置においては、光源からの光が
スリットを通過し、フォトマスクを介して被転写体に達
することによりパターン転写が行われる。その際、スリ
ットの走査方向に対するフォトマスク及び被転写体の走
査方向を所定の角度ずらすことにより、上述した直交度
補正が行われ、また、光学系の倍率を調整することによ
って倍率補正が行われる。In this exposure apparatus, light from a light source passes through a slit and reaches a transfer target via a photomask, whereby pattern transfer is performed. At this time, the orthogonality correction described above is performed by shifting the scanning direction of the photomask and the transfer target with respect to the scanning direction of the slit by a predetermined angle, and the magnification correction is performed by adjusting the magnification of the optical system. .
【0061】このような露光装置を用いて行った転写パ
ターンは、予定した許容範囲内の精度を有し、設計座標
データに極めて近いものであった。The transfer pattern performed using such an exposure apparatus had an accuracy within a predetermined allowable range and was very close to the design coordinate data.
【0062】なお、上述の一実施例では、両座標系の相
互位置決定工程における回転及び平行移動を任意の点
(cx,cy)を中心にして行うようにしたが、これ
は、例えば、いずれか一方の座標系の重心を中心にして
行うようにしてもよい。In the above-described embodiment, the rotation and the translation in the step of determining the mutual position of the two coordinate systems are performed around an arbitrary point (cx, cy). The adjustment may be performed centering on the center of gravity of one of the coordinate systems.
【0063】また、一実施例では、直交度補正の計算に
おいて、X方向、Y方向において隣り合う参照点を結ん
だ線分の傾きの平均値を用いたが、これに限らず、例え
ば、複数の参照点を最小二乗法によって線分を引き、そ
の線分の傾き等を用いてもよい。Further, in one embodiment, in the calculation of the orthogonality correction, the average value of the inclination of the line connecting the adjacent reference points in the X direction and the Y direction is used, but the present invention is not limited to this. A line segment may be drawn by the least squares method using the reference point of, and the slope or the like of the line segment may be used.
【0064】さらに、上述の一実施例では、実測座標デ
ータと設計座標データとの全体的ずれが統計的にみて最
小になるようにする具体的方法として、実測座標データ
を座標変換した座標値(P´xij ,P´yij )と設計座
標データ(Xij,Yij)との対応する各点の組のX,Y
座標の差の二乗の和の総和Dが最小になる条件を求めた
が、これは、例えば、両データの対応する各点の差の標
準偏差が最小になるような条件を求めてもよく、また、
他の統計手法を用いてもよい。Further, in the above-described embodiment, as a specific method for statistically minimizing the overall deviation between the actually measured coordinate data and the design coordinate data, the coordinate values obtained by converting the actually measured coordinate data into coordinates ( X and Y of a set of corresponding points of P'xij, P'yij) and design coordinate data (Xij, Yij)
The condition for minimizing the sum D of the sum of the squares of the coordinate differences was determined. For example, the condition may be determined such that the standard deviation of the difference between the corresponding points of both data is minimized. Also,
Other statistical methods may be used.
【0065】また、一実施例では、設計座標データ及び
実測座標データとして、フォトマスクの遮光パターン上
の参照点の座標を用いたが、これは、遮光パターン領域
以外に設けたマークを用いてもよい。また、用いる点の
数が多いほど精度が増すが、原理的には2以上の点があ
れば実施可能である。In one embodiment, the coordinates of the reference point on the light-shielding pattern of the photomask are used as the design coordinate data and the actually measured coordinate data. Good. In addition, although the accuracy increases as the number of points used increases, it can be implemented in principle if there are two or more points.
【0066】さらに、上述の一実施例では、レーザ描画
によりパターニングしたフォトマスクパターンの評価を
行う例を掲げたが、本発明は、これに限られることな
く、レチクルを通して露光することによりパターニング
したフォトマスクパターンの評価を行うこともできるこ
とは勿論である。この場合には、レチクルの参照点の座
標を予め測定しておき、そのレチクルの測定データを設
計座標データとして用いればよい。Further, in the above-described embodiment, an example in which a photomask pattern patterned by laser writing is evaluated has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. Of course, the evaluation of the mask pattern can also be performed. In this case, the coordinates of the reference point of the reticle may be measured in advance, and the measurement data of the reticle may be used as design coordinate data.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかるフ
ォトマスクパターンの評価方法及びその装置並びにパタ
ーン転写方法は、設計座標データに対する実測座標デー
タのずれをみるのに、実測座標データに露光装置に装備
された転写パターン補正機能による補正と同等の補正を
施し、この補正後の実測座標データと設計座標データと
を比較し、統計的にみて全体的なパターンの配置のずれ
が最小になるように両データの相互位置を決定してから
個々のずれをみることにしたことにより、露光装置によ
る補正を考慮せずに評価した従来の評価方法に比較して
より適切な評価を行うことができ、また、この評価方法
で良品と評価されたフォトマスクを用いてパターン転写
を行うことにより、本来良品であるフォトマスクを不良
品として廃棄するおそれを除去してフォトマスクを無駄
にすることを防止しつつ、常に所定以上の精度のパター
ン転写を行うことが可能となる。As described above in detail, the method and apparatus for evaluating a photomask pattern according to the present invention and the pattern transfer method use the exposure mask data to determine the deviation of the measured coordinate data from the design coordinate data. A correction equivalent to the correction by the transfer pattern correction function provided in the apparatus is performed, and the actually measured coordinate data after the correction is compared with the design coordinate data. By deciding the mutual position of the two data and then checking the individual deviations, more appropriate evaluation can be performed compared to the conventional evaluation method evaluated without considering the correction by the exposure apparatus. Also, by performing pattern transfer using a photomask evaluated as good by this evaluation method, the originally good photomask is discarded as a defective product. While preventing wasting photomask to remove it, it is possible to always perform a pattern transfer of a predetermined or higher accuracy.
【図1】本発明の一実施例にかかるフォトマスクパター
ンの評価装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a photomask pattern evaluation apparatus according to one embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例にかかるフォトマスクパター
ンの評価方法の手順の要旨を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a summary of a procedure of a method for evaluating a photomask pattern according to one embodiment of the present invention.
【図3】一実施例の直交度補正のみを施した段階で相互
位置を決定した実測座標データと設計座標データとを重
ねた様子を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a state in which measured coordinate data and design coordinate data whose mutual positions are determined at a stage where only orthogonality correction of one embodiment is performed are superimposed.
【図4】一実施例の直交度補正及び倍率補正を施した段
階で相互位置を決定した実測座標データと設計座標デー
タとを重ねた様子を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a state in which measured coordinate data and design coordinate data whose mutual positions are determined at the stage of performing orthogonality correction and magnification correction of one embodiment are overlaid.
【図5】比較例たる従来の方法で実測座標データと設計
座標データとを重ねた様子を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing a state in which actually measured coordinate data and design coordinate data are overlapped by a conventional method as a comparative example.
1…フォトマスク、2…座標値実測装置、3…設計座標
データ及び実測座標データの相互位置決定機能、4…ず
れ量評価機能、100…コンピュータ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photo mask, 2 ... Coordinate value measuring device, 3 ... Function of mutual position determination of design coordinate data and measured coordinate data, 4 ... Evaluation function of shift amount, 100 ... Computer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 1/08 H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G03F 1/08 H01L 21/027
Claims (5)
置に用いるフォトマスクに形成された転写用パターンで
あって、パターンの各位置を示した設計座標データに基
づいて透光性基板上に形成された転写用パターンの良否
を評価するフォトマスクパターンの評価方法において、 前記フォトマスクに形成されたパターンにおける2以上
の位置の座標値を測定して実測座標データを求める座標
値実測工程と、 この座標値実測工程で求めた実測座標データと前記設計
座標データとを比較して該実測座標データに前記露光装
置に装備された転写パターン補正機能による補正と同等
の補正を施し、この補正後の実測座標データと前記設計
座標データとの全体的ずれが統計的にみて最小になるよ
うに、両データの座標系を重ねて位置合わせする両デー
タの相互位置決定工程と、 前記相互位置決定工程によって決定された位置における
両データのずれ量が許容範囲内にあるか否かを評価する
ずれ量評価工程とを有することを特徴としたフォトマス
クパターンの評価方法。1. A transfer pattern formed on a photomask used in an exposure apparatus equipped with a transfer pattern correction function, the transfer pattern being formed on a translucent substrate based on design coordinate data indicating each position of the pattern. A method for evaluating the quality of a transfer pattern, the method comprising: measuring coordinate values of two or more positions in a pattern formed on the photomask to obtain measured coordinate data; The measured coordinate data obtained in the value actual measurement step is compared with the design coordinate data, and the measured coordinate data is subjected to a correction equivalent to the correction by the transfer pattern correction function provided in the exposure apparatus. Both data for which the coordinate systems of both data are superimposed and aligned so that the overall deviation between the data and the design coordinate data are statistically minimized A mutual position determining step, and a shift amount evaluating step of evaluating whether a shift amount between the two data at the position determined by the mutual position determining step is within an allowable range. Evaluation methods.
の評価方法において、 前記両データ相互位置決定工程は、実測座標データ及び
設計座標データの互いに対応関係にある各点どうしのず
れ量の二乗の和が最小になるように、両データのいずれ
か一方又は双方を、一座標系において任意の点を中心と
した回転移動及び平行移動のいずれか一方又は双方を行
う操作を含むものであることを特徴としたフォトマスク
パターンの評価方法。2. The method for evaluating a photomask pattern according to claim 1, wherein the mutual data position determination step is performed by calculating a square of a shift amount of each point of the actually measured coordinate data and the design coordinate data that correspond to each other. In order to minimize the sum, any one or both of the two data may include an operation of performing one or both of a rotational movement and a parallel movement about an arbitrary point in one coordinate system. Method of evaluating a photomask pattern.
置に用いるフォトマスクに形成された転写用パターンで
あって、パターンの各位置を示した設計座標データに基
づいて透光性基板上に形成された転写用パターンの良否
を評価するフォトマスクパターンの評価装置において、 前記フォトマスクに形成されたパターンにおける2以上
の位置の座標値を測定して実測座標データを求める座標
値実測手段と、 この座標値実測手段で求めた実測座標データと前記設計
座標データとを比較して該実測座標データに前記露光装
置に装備された転写パターン補正機能による補正と同等
の補正を施し、この補正後の実測座標データと前記設計
座標データとの全体的ずれが統計的にみて最小になるよ
うに、両データの座標系を重ねて位置合わせする両デー
タの相互位置決定手段と、 前記相互位置決定手段によって決定された位置における
両データのずれ量が許容範囲内にあるか否かを評価する
ずれ量評価手段とを有することを特徴としたフォトマス
クパターンの評価装置。3. A transfer pattern formed on a photomask used in an exposure apparatus equipped with a transfer pattern correction function, the transfer pattern being formed on a light-transmitting substrate based on design coordinate data indicating each position of the pattern. A photomask pattern evaluation apparatus for evaluating the quality of the transfer pattern, a coordinate value measuring means for measuring coordinate values of two or more positions in a pattern formed on the photomask to obtain measured coordinate data; The measured coordinate data obtained by the value measuring means is compared with the design coordinate data, and the measured coordinate data is subjected to a correction equivalent to the correction by the transfer pattern correction function provided in the exposure apparatus. Both data for which the coordinate systems of both data are superimposed and aligned so that the overall deviation between the data and the design coordinate data are statistically minimized Mutual position determining means, and a shift amount evaluating means for evaluating whether the shift amount between the two data at the position determined by the mutual position determining means is within an allowable range. Evaluation device.
の評価装置において、 前記両データ相互位置決定手段は、実測座標データ及び
設計座標データの互いに対応関係にある各点どうしのず
れ量の二乗の和が最小になるように、両データのいずれ
か一方又は双方を、一座標系において任意の点を中心と
した回転移動及び平行移動のいずれか一方又は双方を行
う手段を備えたものであることを特徴としたフォトマス
クパターンの評価装置。4. The apparatus for evaluating a photomask pattern according to claim 3, wherein said mutual data position determining means calculates a square of a shift amount of each point of the measured coordinate data and the design coordinate data which correspond to each other. A means shall be provided for performing one or both of rotational and / or translational movement of one or both of the two data around an arbitrary point in one coordinate system so that the sum is minimized. A photomask pattern evaluation apparatus characterized by the following.
写パターン補正機能を備えた露光装置を用いて転写する
パターン転写方法であって、 前記フォトマスクとして、請求項1ないし2に記載され
たフォトマスクパターン評価方法における相互位置決定
工程によって両データのずれ量が許容範囲内にあると評
価されたフォトマスクを用い、 前記露光装置として、請求項1ないし2に記載されたフ
ォトマスクパターン評価方法における相互位置決定工程
において施した補正と同等の補正を行う機能を装備した
ものを用いることを特徴としたパターン転写方法。5. A pattern transfer method for transferring a pattern formed on a photomask using an exposure apparatus having a transfer pattern correction function, wherein the photomask according to claim 1 is used as the photomask. 3. A photomask which has been evaluated by the mutual position determination step in the pattern evaluation method as having a deviation amount between the two data within an allowable range, and is used as the exposure apparatus in the photomask pattern evaluation method according to claim 1 or 2. A pattern transfer method characterized by using a device provided with a function of performing a correction equivalent to the correction performed in the position determining step.
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JP16136693A JP3069215B2 (en) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | Photomask pattern evaluation method and apparatus, and pattern transfer method |
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- 1993-06-30 JP JP16136693A patent/JP3069215B2/en not_active Expired - Lifetime
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