JP3284514B2 - Fine size standard structure and fine size standardization method - Google Patents

Fine size standard structure and fine size standardization method

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JP3284514B2
JP3284514B2 JP13768296A JP13768296A JP3284514B2 JP 3284514 B2 JP3284514 B2 JP 3284514B2 JP 13768296 A JP13768296 A JP 13768296A JP 13768296 A JP13768296 A JP 13768296A JP 3284514 B2 JP3284514 B2 JP 3284514B2
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group
width
pattern
fine
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雅夫 永瀬
健二 栗原
英夫 生津
孝裕 牧野
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ナノオーダーの寸
法の標準に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a standard for dimensions on the order of nanometers.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の高集積化、高性能化の
ためには、その構成要素である個々のデバイスの特性
が、良くそろうということが非常に重要なポイントとな
る。例えばMOSFETのゲート長に関してみると、3
σ(標準偏差)でゲート長の10%程度までの長さ揺ら
ぎしか許されない。微細化の進展と共にゲート長は小さ
くなり、その揺らぎの許容値も次第に小さくなってい
る。例えば、ゲート長が100nmになるとその揺らぎ
は10nm(3σ)以下にする必要がある。このような
目標を達成するには、その製造工程において高い精度で
その仕上がり具合を検査することが非常に重要となる。
この検査は一般的には測長と呼ばれており、デバイスの
構成要素の長さを高精度に計測する必要がある。その計
測のためには、もちろんその計測手法も重要であるが、
正確な長さの基準も必要となる。
2. Description of the Related Art For high integration and high performance of a semiconductor integrated circuit, it is very important that the characteristics of individual devices, which are constituent elements of the circuit, be well matched. For example, regarding the MOSFET gate length, 3
Only a length fluctuation of about 10% of the gate length in σ (standard deviation) is allowed. As the miniaturization progresses, the gate length decreases, and the allowable value of the fluctuation also gradually decreases. For example, when the gate length becomes 100 nm, the fluctuation needs to be 10 nm (3σ) or less. In order to achieve such a goal, it is very important to inspect the finished condition with high accuracy in the manufacturing process.
This inspection is generally called length measurement, and it is necessary to measure the length of the component of the device with high accuracy. For that measurement, of course, the measurement method is also important,
Exact length criteria are also required.

【0003】これまで、その長さの基準としては機械加
工(ルーリングエンジン)、或いは、干渉露光法によっ
て形成された等周期の線状パターンが用いられている
(図2)。これらのパターンの周期の最小値は、前者は
機械加工で作製していることから1μm程度、後者では
干渉露光で十分なコントラストを確保する必要性からピ
ッチとしては100nm程度が限界である。また、現状
の線状パターンでは平均的なピッチは正確に決定できる
が、1本1本の幅にはバラツキがあるため、1つのピッ
チで長さを決めることは出来ず、従って、現状では数〜
数10μm程度の視野で長さを較正している。観察する
対象物が微細になり100nm以下と言った構造を観察
する場合には、較正を行った倍率よりも高い倍率で観察
する必要がある。この様な場合、電気的な外挿法により
その倍率での寸法を較正しなければならない。このた
め、収差等によるずれが生じ正確な計測ができない。特
に、走査プローブ顕微鏡のように走査にピエゾを用いて
いるような場合、その歪みは大きく問題は大きい。
Hitherto, as a reference for the length, a linear pattern formed at regular intervals formed by machining (ruling engine) or interference exposure has been used (FIG. 2). The minimum value of the period of these patterns is about 1 μm because the former is manufactured by machining, and the maximum pitch of the latter is about 100 nm because it is necessary to secure a sufficient contrast by interference exposure. Also, in the current linear pattern, the average pitch can be determined accurately, but the width of each one varies, so that the length cannot be determined by one pitch. ~
The length is calibrated in a field of view of about several tens of μm. In the case of observing a structure in which the object to be observed becomes fine and has a size of 100 nm or less, it is necessary to observe at a magnification higher than the calibrated magnification. In such a case, the dimensions at that magnification must be calibrated by electrical extrapolation. For this reason, a shift occurs due to aberration or the like, and accurate measurement cannot be performed. In particular, when piezo is used for scanning as in a scanning probe microscope, the distortion is large and the problem is large.

【0004】また、現状の長さ標準パターンはそのピッ
チのみが長さの基準となっており、その構造自体が長さ
の基準となりうるものはない。実際に計測する長さはパ
ターンのピッチではなく構造自体の長さである場合がほ
とんどであり、この意味でも構造それ自身が長さ基準と
なりうるものが必要である。このためには、例えば高精
度な露光技術である電子線描画技術で線幅の良く制御さ
れたパターンを形成する手法が考えられる。しかしなが
ら、実際のパターン形成においては、いわゆるパターン
変換差(パターン幅が転写工程を経るごとに変わる)が
存在し、その大きさは10〜100nm程度もあり、し
かも、ウエハ面内、ウエハ間でその程度が違うことが通
常である。従って、通常の手法でその幅(長さ)が正確
に決まっているパターンを得ることは困難である。
Further, in the current length standard pattern, only the pitch is the standard of length, and there is no structure whose structure itself can be the standard of length. In most cases, the length actually measured is not the pitch of the pattern but the length of the structure itself. In this sense, the structure itself needs to be a length reference. For this purpose, for example, a method of forming a pattern whose line width is well controlled by an electron beam lithography technique, which is a high-precision exposure technique, can be considered. However, in actual pattern formation, there is a so-called pattern conversion difference (the pattern width changes every time the transfer process is performed), and the size is as large as about 10 to 100 nm. It is usual that the degree is different. Therefore, it is difficult to obtain a pattern whose width (length) is accurately determined by an ordinary method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明で解決しようと
する課題は、従来の長さ基準よりも短い領域に適用で
き、且つ、パターンのピッチではなくそのパターン自体
が長さ基準となりうるような長さ基準を実現することに
ある。パターン寸法の設計値(露光パターンデータ上の
値)と実際の仕上がり寸法の差、いわゆる変換差が、正
確に見積もる事が出来れば、10〜100nm程度のパ
ターンであれば電子線描画技術により比較的容易に形成
することが出来るため、そのパターン自体を寸法基準と
して用いることが可能となる。SEM等の検査手段によ
り、その変換差を見積もることは原理的には可能であ
る。しかしこの変換差は一般的には、ウエハ面内、ウエ
ハ間でかなりの寸法揺らぎがあり、実際上、寸法の基準
として使用するには無理がある。そこで、このウエハ面
内、ウエハ間の寸法揺らぎが寸法基準の構造に現れない
ようにすれば良いことによる。本発明はいかにすればウ
エハ面内、ウエハ間の線幅揺らぎが反映されない寸法基
準を作製できるかという課題の解決を与えることを目的
とする。
The problem to be solved by the present invention can be applied to an area shorter than the conventional length reference, and the pattern itself can be used as the length reference instead of the pattern pitch. It is to fulfill the length criterion. If the difference between the design value of the pattern dimension (the value on the exposure pattern data) and the actual finished dimension, that is, the so-called conversion difference, can be accurately estimated, if the pattern is about 10 to 100 nm, the electron beam lithography technique will be used. Since the pattern can be easily formed, the pattern itself can be used as a dimensional reference. It is possible in principle to estimate the conversion difference by an inspection means such as an SEM. However, this conversion difference generally has a considerable dimensional fluctuation in a wafer surface or between wafers, and it is practically impossible to use it as a dimensional reference. Therefore, it is only necessary to prevent the dimensional fluctuation between the wafers and between the wafers from appearing in the dimensional reference structure. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a solution to the problem of how to produce a dimensional standard that does not reflect line width fluctuation in a wafer surface or between wafers.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は、 (1)ラインの長手方向に第1グループと第2グループ
と第3グループからなるライン&スペース構造におい
て、第3グループが第1グループと第2グループで挟ま
れ、第1グループと第2グループのラインの幅が等しく
て、繰り返し周期が異なり、第3グループのラインの幅
は、幅が0となるラインの隣のラインを起点に、前記第
1グループと前記第2グループの繰り返し周期との差だ
け順次増加することを特徴とする微細寸法標準構造。 (2)基板上に前記微細寸法標準構造を形成すると共
に、前記微細寸法標準構造の近傍に線幅の異なる複数の
ライン構造を形成し、前記微細寸法標準構造によるパタ
ンからパタン幅変換差を計測し、前記複数のライン構造
の線幅を求め、前記パタン幅変換差に基づいて前記複数
のライン構造の線幅を補正し、補正した線幅のライン構
造を寸法基準とすることを特徴とする微細寸法標準化方
法。を夫々発明の特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides: (1) a line and space structure comprising a first group, a second group and a third group in the longitudinal direction of a line; Are sandwiched between the first group and the second group, the widths of the lines of the first group and the second group are equal, the repetition period is different, and the width of the line of the third group is adjacent to the line having a width of 0. A fine dimension standard structure characterized by sequentially increasing from a line by a difference between a repetition period of the first group and a repetition period of the second group. (2) When forming the fine dimension standard structure on a substrate,
In the vicinity of the fine dimension standard structure, a plurality of
A line structure is formed.
The pattern width conversion difference is measured from the
Is determined, and the plurality of line widths are determined based on the pattern width conversion difference.
Correct the line width of the line structure of
A fine dimension standardization method characterized by using a structure as a dimension standard . Are the features of the invention.

【0007】換言すれば、上記のような問題を解決する
ためには、図1に示すような、異なるピッチをもつ同一
線幅の2種類の線状パターンで挟まれる領域に形成され
る、その線幅が (前出の線幅−上下のパターンのピッチずれ) で表されている構造を用いればよい。この構造では、例
えば図1の例では、右側のパターンエッジは上のピッチ
の短い方のパターンで規定されており、左側のパターン
エッジは、下のピッチの長い方のパターンで規定されて
いる。図のように適当な本数のパターンを形成し、 (実際の線幅)−(ピッチずれによるパターン位置ずれ
量) が0、或いは、マイナスになる領域までパターンを形成
しておけば、絶対的な幅の0基準が得られる事になる。
パターン中で幅が0、即ち、接合部のパターンがなくな
る位置が幅0の位置ということになり、そこを基準にピ
ッチずれ量づつ太くなる構造が得られることとなる。す
なわち、この構造においては元になるラインの線幅の絶
対値が不明であっても絶対的な0の位置が確定でき、そ
こを基準として、ピッチずれ量単位で幅が増大する構造
が得られるため絶対的な幅の基準として用いることがで
きる。
In other words, in order to solve the above-mentioned problem, as shown in FIG. 1, the area formed between two types of linear patterns having different pitches and having the same line width is formed. A structure in which the line width is expressed by (the line width described above—the pitch shift between the upper and lower patterns) may be used. In this structure, for example, in the example of FIG. 1, the right pattern edge is defined by the upper pattern with the shorter pitch, and the left pattern edge is defined by the lower pattern with the longer pitch. If an appropriate number of patterns are formed as shown in the figure and the pattern is formed up to a region where (actual line width)-(pattern position shift amount due to pitch shift) is 0 or minus, an absolute pattern is formed. The zero reference of the width is obtained.
The position where the width is 0 in the pattern, that is, the position where the pattern of the joining portion disappears is the position of the width 0, and a structure in which the pitch shift amount is increased based on the position is obtained. That is, in this structure, even if the absolute value of the line width of the original line is unknown, an absolute position of 0 can be determined, and a structure in which the width increases in units of the pitch shift amount based on the position can be obtained. Therefore, it can be used as a reference for the absolute width.

【0008】このような構造(例えば図1に示したよう
な、右側のパターンエッジは上のピッチの短い方のパタ
ーンで規定されており、左側のパターンエッジは、下の
ピッチの長い方のパターンで規定されている構造)は、
異方性エッチングの手法を用いれば、単結晶基板上で実
現可能である。例えば、図3(a)に示すように、Si
(1−10)基板上に<11−2>方向のラインパター
ンをずらして描画し、このパターンを元に例えばKOH
のように結晶異方性の大きな(この場合は、(111)
面のエッチングレートが他の面のエッチングレートに比
較して非常に小さい)エッチング液を用いてエッチング
を行うと、図3(b)に示すような構造が形成される。
これは、通常の線分の部分では側壁に(111)面を持
つ構造が形成されるが、2つのパターンの接合部では側
壁が(111)面からずれているためエッチングが進
み、パターンエッジが互いに違う方向に後退するように
なり図に示すような構造が形成される。
In such a structure (for example, as shown in FIG. 1, the right pattern edge is defined by a pattern having a shorter upper pitch, and the left pattern edge is defined by a pattern having a longer lower pitch. The structure specified in)
If an anisotropic etching technique is used, it can be realized on a single crystal substrate. For example, as shown in FIG.
(1-10) A line pattern in the <11-2> direction is shifted on the substrate and drawn.
Large in crystal anisotropy (in this case, (111)
When etching is performed using an etching solution (the etching rate of the surface is much smaller than the etching rate of the other surface), a structure as shown in FIG. 3B is formed.
This is because a structure having a (111) plane on the side wall is formed at a normal line segment, but etching proceeds because the side wall is shifted from the (111) plane at the junction of the two patterns, and the pattern edge is formed. They recede in different directions, and the structure shown in the figure is formed.

【0009】この構造においては、たとえウエハ面内
(一般にウエハ面内の揺らぎはcm,mmオーダーであ
ることが多く、それより小さい領域ではほとんど揺らぎ
はないため構造の形成領域をμmオーダーにしておけば
構造自身に揺らぎは入らない)、ウエハ間で変換差が揺
らいだとしても、上記のパターンでは0の位置がずれる
のみでありその位置を確認できさえすれば、そこを基準
にして幅を特定することができる。このパターンでは、
原理的には幅の精度はピッチずれ量が規定する事とな
る。そのピッチずれ量を細かく設定すればするほど高い
精度の寸法基準が形成できることとなる。
In this structure, even if the fluctuation in the wafer surface is generally on the order of cm and mm, and the fluctuation is smaller in a region smaller than that, there is almost no fluctuation. If the structure itself does not fluctuate), even if the conversion difference fluctuates between wafers, the above pattern only shifts the position of 0, and if the position can be confirmed, the width is specified based on that position can do. In this pattern,
In principle, the accuracy of the width is determined by the pitch shift amount. The finer the pitch shift amount, the higher the accuracy of the dimensional reference.

【0010】上記のピッチずれに由来する構造におい
て、その幅は、元になるパターンのピッチ精度で規定さ
れることとなる。ウエハ全面といったcmオーダーの領
域でその精度を確保するには干渉露光法等の手法が有利
であるが、本発明ではμmオーダーの領域でその精度が
確保されていれば良い。現状の電子線描画装置を用いて
ピッチ精度として標準偏差1nm程度は実現可能であ
り、将来的にはより向上する可能性もある。従って、本
発明の構造はnmオーダーの寸法標準として十分用いる
ことが出来る。
In the structure resulting from the above-described pitch shift, the width is determined by the pitch accuracy of the original pattern. In order to ensure the accuracy in a region on the order of cm, such as the entire surface of the wafer, a technique such as an interference exposure method is advantageous. However, in the present invention, the accuracy may be ensured in a region on the order of μm. It is possible to realize a standard deviation of about 1 nm as the pitch accuracy using the current electron beam writing apparatus, and there is a possibility that it will be further improved in the future. Therefore, the structure of the present invention can be sufficiently used as a dimension standard on the order of nm.

【0011】また、上記構造は本質的にはピッチ構造で
構成されており、従来用いられている寸法基準とこのレ
ベルで互換性があり、寸法基準として好適である。ま
た、従来の長さ基準のようにピッチではなく、その構造
自体の幅が長さ基準となっており、構造幅を測定する実
際の測長手順との整合性も良い。(一般的なLSI製造
工程で行われている測長は、ライン、溝、穴等の構造の
幅を測る場合がほとんどである。) さらに、ピッチずれの無いパターン(例えば、図1の左
端のパターン)を入れておくことで、上下のL&S領域
のパターン幅も知ることが出来、これを寸法標準として
用いることも可能である。即ち、幅が0となるパターン
からピッチずれの無いパターンが何本目(NO)にあた
るかが判れば、その幅L (L=(P2−P1)×(NO−1)+α、〔α:誤
差〕) を知ることが出来る。このことは、パターン変換差δ
L、即ち、設計長Ldからの実際の構造長Leff のずれ
が判ることも意味する。 (δL=Ld−Leff ) このパターン変換差が変わらない領域(一般的にはウエ
ハ面内(mmオーダー以上)、ウエハ間では変換差は変
わってしまう)、即ち、前記の寸法標準構造(ピッチず
れの無いパターンを含むもの)の近傍に設計長が異なる
ライン状構造を形成しておけば、そのパターンの実効的
な幅は、寸法標準構造を観察すれば知ることが出来るた
め、このライン状構造も寸法標準として用いることが出
来る。
Further, the above-mentioned structure is essentially constituted by a pitch structure, is compatible with a conventionally used dimensional standard at this level, and is suitable as a dimensional standard. Further, the width of the structure itself is used as the length reference instead of the pitch as in the conventional length reference, and the consistency with the actual length measurement procedure for measuring the structure width is good. (The length measurement performed in a general LSI manufacturing process generally measures the width of a structure such as a line, a groove, and a hole.) Further, a pattern without a pitch shift (for example, a pattern at the left end in FIG. 1). By inserting the pattern, the pattern width of the upper and lower L & S regions can be known, and this can be used as a dimensional standard. That is, if it is known which pattern (NO) corresponds to the pattern having no pitch deviation from the pattern having the width of 0, the width L (L = (P2−P1) × (NO-1) + α, [α: error] ) Can be known. This means that the pattern conversion difference δ
L, that is, the deviation of the actual structure length Leff from the design length Ld is also known. (ΔL = Ld−Leff) A region where the pattern conversion difference does not change (generally, the conversion difference changes between wafers (on the order of mm or more) and between wafers), that is, the dimensional standard structure (pitch shift) If a line-shaped structure with a different design length is formed in the vicinity of the line-shaped structure, the effective width of the pattern can be known by observing the dimensional standard structure. Can also be used as a dimensional standard.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明は、ラインの長手方向に第
1グループと第2グループと第3グループからなるライ
ン&スペース構造において、第3グループが第1グルー
プと第2グループで挟まれ、第1グループと第2グルー
プのラインの幅が等しくて、繰り返し周期が異なり、第
3グループのラインの幅は、幅が0となるラインの隣の
ラインを起点に、前記第1グループと前記第2グループ
の繰り返し周期との差だけ順次増加する微細寸法標準構
造及び微細寸法標準化方法を特徴とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention provides a line and space structure including a first group, a second group, and a third group in the longitudinal direction of a line, wherein the third group is sandwiched between the first group and the second group. The widths of the lines of the first group and the second group are equal and the repetition period is different, and the widths of the lines of the third group are the first group and the second group starting from the line next to the line having the width of 0. It is characterized by a fine size standard structure and a fine size standardization method that are sequentially increased by a difference from the repetition period of the two groups.

【0013】実施例1 Si(1−10)基板上に設計上の線幅が20nmと同
じであるがピッチが各々100nm、102nmと異な
る2種類の線状繰り返しパターン、各々30本、図4
(a)に示すように左端のパターン位置を一致させ、且
つ、その描画領域が接するようにして既存のネガ型レジ
ストを用いたEB露光法により形成する。このとき、線
の方向は<11−2>方位に正確に合わせておくことが
望ましい。このようにして形成した、レジストパターン
は一般的には設計線幅より太くなり、設計パターン上で
は繋がっていないパターンでも図4(b)に示すように
繋がって形成される。次に、このパターンをもとにKO
H等の結晶異方性(Si(111)面のエッチングレー
トが他の結晶面のエッチングレートに比べて非常に小さ
い現象)の大きなエッチングを用いて加工する。すると
2種類のパターンの接合部に図4(c)に示すように、 (実際の線幅)−(ピッチずれによるパターン位置ずれ
量) なる幅を持った構造が形成される。この加工の際には、
以下のような原理を用いている。KOH等結晶異方性の
大きなエッチングでは、Si(111)面が露出した時
点で実効的にはエッチングが停止する。このため、図3
(a)のようにSi(1−10)基板上に<11−2>
方向に形成した線状レジストパターンを基にして形成し
た構造は側壁にSi(111)面を持ち元のレジストパ
ターンからある一定の変換差を持った線幅の構造とな
る。一方、2種類のピッチの異なるパターンの接合部で
は、局所的に<11−2>方位からずれたパターンが形
成されていることになる。このため、エッチングが進み
図3(b)に示すようにその接合部が左右で反対方向に
移動するような振る舞いを見せ、結果として2種類のパ
ターンの接合部に (実際の線幅)−(ピッチずれによるパターン位置ずれ
量) なる幅を持った構造が形成されることとなる。例えば、
上記の工程において最終的な変換差が+20nmである
とすると、実際の線幅は40nmであり、位置を揃えた
左端のパターンから21本目のパターンにおいて幅が0
となる。この位置を基準として左方向に2,4,6,・
・・・,36,38,40nmの線幅を持つ寸法基準構
造が実現できることとなる。
EXAMPLE 1 Two types of linear repeating patterns having the same design line width of 20 nm but different pitches of 100 nm and 102 nm, respectively, on a Si (1-10) substrate, each having 30 lines, FIG.
As shown in FIG. 3A, the pattern is formed by EB exposure using an existing negative resist so that the pattern positions on the left end are aligned and the drawing areas are in contact with each other. At this time, it is desirable that the direction of the line be accurately aligned with the <11-2> direction. The resist pattern formed in this way is generally thicker than the design line width, and even a pattern that is not connected on the design pattern is connected and formed as shown in FIG. Next, based on this pattern, KO
The processing is performed using etching with a large crystal anisotropy such as H (a phenomenon in which the etching rate of the Si (111) plane is much smaller than the etching rate of other crystal planes). As a result, a structure having a width of (actual line width) − (amount of pattern position shift due to pitch shift) is formed at the junction of the two types of patterns as shown in FIG. During this processing,
The following principle is used. In etching with large crystal anisotropy such as KOH, the etching is effectively stopped when the Si (111) plane is exposed. For this reason, FIG.
<11-2> on a Si (1-10) substrate as shown in FIG.
The structure formed based on the linear resist pattern formed in the direction has a Si (111) surface on the side wall and has a line width having a certain conversion difference from the original resist pattern. On the other hand, at the junction of two types of patterns having different pitches, a pattern which is locally shifted from the <11-2> direction is formed. For this reason, the etching progresses, and as shown in FIG. 3B, the joints behave in such a manner as to move in opposite directions on the left and right. As a result, the (actual line width) − ( (Amount of pattern position shift due to pitch shift) A structure having a width as shown in FIG. For example,
Assuming that the final conversion difference is +20 nm in the above process, the actual line width is 40 nm, and the width is 0 in the 21st pattern from the leftmost aligned pattern.
Becomes 2, 4, 6,
.., 36, 38, and 40 nm can be realized.

【0014】本実施例では、ネガ型レジストを用いた例
を示したが、ポジ型レジストを用いて形成したパターン
をポジーネガ反転法(例えば、メタルのリフトオフ法、
或いは、ECR酸素プラズマ酸化反転法(特願平6−2
15522)等)を用いて反転したパターンを用いても
よいことは言うまでもない。また、本実施例では、異方
性エッチング液としてKOHを用いているが、Si(1
11)面のエッチング速度が他の面に比較して十分遅
く、本発明での目的の構造を形成できるエッチング液で
あれば、例えば、エチレンジアミン、ヒドラジン、或い
はイソプロピルアルコール等のアルコール類を添加した
KOH水溶液等でも構わないことは言うまでもない。ま
た、本実施例では、Si(111)面と他のSi面との
速度差を利用しているが、有効なエッチング手法があれ
ば他の面でも問題はない。また、基板もSiに限らず他
の単結晶材料でも構わないことは言うまでもない。
In this embodiment, an example using a negative resist has been described. However, a pattern formed using a positive resist can be formed by a positive / negative inversion method (for example, a metal lift-off method,
Alternatively, the ECR oxygen plasma oxidation inversion method (Japanese Patent Application No. 6-2)
It is needless to say that a pattern inverted by using 15522)) may be used. Further, in this embodiment, KOH is used as the anisotropic etching solution.
11) The etching rate of the surface is sufficiently lower than that of the other surfaces, and an etching solution capable of forming the target structure in the present invention is, for example, KOH to which an alcohol such as ethylenediamine, hydrazine, or isopropyl alcohol is added. It goes without saying that an aqueous solution or the like may be used. Further, in this embodiment, the speed difference between the Si (111) surface and the other Si surface is used, but there is no problem in other surfaces as long as there is an effective etching method. Needless to say, the substrate is not limited to Si but may be another single crystal material.

【0015】実施例2 実施例1で示した構造で、例えば幅100nmで精度が
1nmの寸法標準を直接的に形成しようとすると、少な
くとも100ピッチ以上の線状構造が必要となる。これ
は非効率的である。そこで、このような場合には次のよ
うな手法が考えられる。通常、パターン変換差(パター
ン幅が転写工程を経るごとに変わる)にはパターン幅依
存性がほとんどない。そこで、幅の狭い例えば10nm
程度の線幅のパターンを100nmと101nmピッチ
20〜30ピッチ程度で形成しこのパターンで変換差を
測定する。その上で、同時に近傍に形成した100nm
程度の幅の単純な線状パターンを基準として用いれば良
い。すなわち、例えば10nmの幅のパターンから計測
された変換差が10nmと出れば、100nmの設計長
のものは110nmであると特定できる。
Second Embodiment In the structure shown in the first embodiment, for example, in order to directly form a dimensional standard having a width of 100 nm and an accuracy of 1 nm, a linear structure having at least 100 pitches or more is required. This is inefficient. Therefore, in such a case, the following method is conceivable. Usually, the pattern conversion difference (the pattern width changes each time the transfer process is performed) has almost no pattern width dependence. Therefore, a narrow width of, for example, 10 nm
A pattern having a line width of about 100 nm and 101 nm is formed at a pitch of about 20 to 30 pitches, and the conversion difference is measured using this pattern. On top of that, the 100 nm
What is necessary is just to use a simple linear pattern of about a width as a reference. That is, for example, if the conversion difference measured from a pattern having a width of 10 nm is 10 nm, it can be specified that the one having a design length of 100 nm is 110 nm.

【0016】実施例1で示したパターンの近傍に、例え
ば、設計幅を10,20,30,40,50,60,7
0,80,90,100nmとしたパターンを形成して
おき、実施例1で示したパターンを用いて例えば変換差
が+10nmと計測されれば、各々20,30,40,
50,60,70,80,90,100,110nmの
線幅の基準として用いることができる。このような構造
とすることにより、例えば1nmから100nm程度ま
での寸法標準を実現できる。
In the vicinity of the pattern shown in the first embodiment, for example, the design width is set to 10, 20, 30, 40, 50, 60, 7
Patterns of 0, 80, 90, and 100 nm are formed, and if the conversion difference is measured as +10 nm using the pattern shown in the first embodiment, for example, 20, 30, 40, and 40, respectively.
It can be used as a reference for line widths of 50, 60, 70, 80, 90, 100 and 110 nm. With such a structure, a dimensional standard of, for example, about 1 nm to about 100 nm can be realized.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によれば、nmオーダーの微細な
寸法標準が得られる効果を有する。
According to the present invention, there is an effect that a fine dimensional standard on the order of nm can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の寸法基準パターンの概念図を示す。FIG. 1 shows a conceptual diagram of a dimension reference pattern of the present invention.

【図2】従来法の寸法基準パターンの概念図を示す。FIG. 2 shows a conceptual diagram of a conventional dimension reference pattern.

【図3】構造形成概略図を示し、(a)はレジストパタ
ーン、(b)は異方性エッチング後構造を示す。
3A and 3B are schematic diagrams showing a structure formation, wherein FIG. 3A shows a resist pattern, and FIG. 3B shows a structure after anisotropic etching.

【図4】工程概略図を示し、(a)は設計パターン、
(b)はレジストパターン、(c)は異方性エッチング
後構造を示す。
FIG. 4 shows a schematic view of a process, wherein (a) is a design pattern,
(B) shows a resist pattern, and (c) shows a structure after anisotropic etching.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 孝裕 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日 本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−5313(JP,A) 特開 平7−74222(JP,A) 特開 平8−82632(JP,A) 特開 平3−122514(JP,A) 特開 平5−196451(JP,A) 特開 平7−253456(JP,A) 特開 平6−218870(JP,A) 特開 平6−58753(JP,A) 特開 平4−289411(JP,A) 特開 平8−94346(JP,A) 特開 平7−176585(JP,A) 特開 平9−129691(JP,A) 特開 平8−35975(JP,A) 特開 平6−66512(JP,A) 特公 平3−71047(JP,B2) 中山義則,“世界最小の物差し:マイ クロスケール”,クリーンテクノロジ ー,日本,1994年 7月 1日,第4巻 第7号,p.79−80 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 13/10 - 13/24 G01N 1/00 - 1/44 G01B 21/00 - 21/32 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takahiro Makino 3-19-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP-A-8-5313 (JP, A) JP-A-7-74222 (JP, A) JP-A-8-82632 (JP, A) JP-A-3-122514 (JP, A) JP-A-5-196451 (JP, A) JP-A-7-253456 ( JP, A) JP-A-6-218870 (JP, A) JP-A-6-58753 (JP, A) JP-A-4-289411 (JP, A) JP-A-8-94346 (JP, A) JP JP-A-7-176585 (JP, A) JP-A-9-129691 (JP, A) JP-A-8-35975 (JP, A) JP-A-6-66512 (JP, A) JP-B-3-71047 (JP) , B2) Yoshinori Nakayama, "The World's Smallest Ruler: Microscale", Clean Techno Over, Japan, July 1, 1994, Vol. 4 No. 7, p. 79-80 (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 13/10-13/24 G01N 1/00-1/44 G01B 21/00-21/32 JICST file (JOIS)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ラインの長手方向に第1グループと第2
グループと第3グループからなるライン&スペース構造
において、第3グループが第1グループと第2グループ
で挟まれ、第1グループと第2グループのラインの幅が
等しくて、繰り返し周期が異なり、第3グループのライ
ンの幅は、幅が0となるラインの隣のラインを起点に、
前記第1グループと前記第2グループの繰り返し周期と
の差だけ順次増加することを特徴とする微細寸法標準構
造。
A first group and a second group extending in a longitudinal direction of the line;
In the line & space structure composed of a group and a third group, the third group is sandwiched between the first group and the second group, the widths of the lines of the first group and the second group are equal, and the repetition period is different. The line width of the group starts from the line next to the line whose width is 0,
A fine dimension standard structure characterized by sequentially increasing by a difference between repetition periods of the first group and the second group.
【請求項2】 請求項1において、第3グループのライ
ンの幅を規定するエッジが、第1グループのラインの幅
を規定するエッジの1つと、第2グループのラインの幅
を規定するエッジの1つとそれぞれ一致していることを
特徴とする微細寸法標準構造。
2. The edge according to claim 1, wherein the edge defining the width of the line of the third group is one of the edge defining the width of the line of the first group and the edge defining the width of the line of the second group. A fine dimension standard structure, each of which corresponds to one.
【請求項3】 請求項1において、第1グループ(ある
いは第2グループ)のラインの幅に等しいラインが第3
グループに含まれていることを特徴とする微細寸法標準
構造。
3. The method according to claim 1, wherein a line having a width equal to the width of the line of the first group (or the second group) is a third line.
A fine dimension standard structure characterized by being included in a group.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項において、
微細寸法標準構造の近傍に、線幅の異なる複数のライン
構造を設けることを特徴とする微細寸法標準構造。
4. The method according to claim 1, wherein:
A fine standard structure comprising a plurality of line structures having different line widths provided in the vicinity of the fine standard structure.
【請求項5】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の微
細寸法標準構造を用いた微細寸法標準化方法であって、 基板上に前記微細寸法標準構造を形成すると共に、前記
微細寸法標準構造の近傍に線幅の異なる複数のライン構
造を形成し、前記微細寸法標準構造によるパタンからパ
タン幅変換差を計測し、前記複数のライン構造の線幅を
求め、前記パタン幅変換差に基づいて前記複数のライン
構造の線幅を補正し、補正した線幅のライン構造を寸法
基準とする ことを特徴とする微細寸法標準化方法。
Claim 5.The fine particle according to any one of claims 1 to 3.
A fine dimension standardization method using a fine dimension standard structure, Forming the fine dimension standard structure on a substrate,
Multiple line structures with different line widths near the standard structure
The pattern is formed from the pattern according to the fine dimension standard structure.
The tongue width conversion difference is measured, and the line width of the plurality of line structures is calculated.
And determining the plurality of lines based on the pattern width conversion difference.
Correct the line width of the structure and dimension the line structure with the corrected line width
As a reference A method for standardizing fine dimensions.
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