JP3309865B2 - Mask used in imaging characteristic measuring method and the method - Google Patents

Mask used in imaging characteristic measuring method and the method

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JP3309865B2 JP26465992A JP26465992A JP3309865B2 JP 3309865 B2 JP3309865 B2 JP 3309865B2 JP 26465992 A JP26465992 A JP 26465992A JP 26465992 A JP26465992 A JP 26465992A JP 3309865 B2 JP3309865 B2 JP 3309865B2
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【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子又は薄膜磁気ヘッド等をリソグラフィ工程で製造する際に使用される投影露光装置において、投影光学系のディストーション等の結像特性を計測する場合に適用して好適な結像特性計測方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION This invention is for example a semiconductor device, in a projection exposure apparatus for use in a liquid crystal display device or a thin film magnetic head or the like for producing a lithography process, the image formation characteristic such as distortion of the projection optical system of the preferred imaging characteristic measurement method applied to a case of measuring.

【0002】 [0002]

【従来の技術】例えば半導体素子、液晶表示素子又は薄膜磁気ヘッド等をリソグラフィ工程で製造する際に、フォトマスク又はレチクル(以下「レチクル」と総称する)のパターンの像を投影光学系を介して感光基板上に結像する投影露光装置が使用されている。 BACKGROUND ART For example a semiconductor device, a liquid crystal display device or a thin film magnetic head or the like in manufacturing a lithography process, an image of the pattern of the photomask or reticle (hereinafter collectively referred to as "reticle") through a projection optical system projection exposure apparatus has been used for imaging onto a photosensitive substrate. 一般に半導体素子等は基板上に多数層の回路パターンを重ねて形成されると共に、例えば1層目の回路パターンの露光を行う投影露光装置と2層目の回路パターンの露光を行う投影露光装置とが異なる場合もある。 Generally together with the semiconductor element or the like is formed by overlapping a circuit pattern of multiple layers on a substrate, a projection exposure apparatus that performs exposure of the circuit pattern of the projection exposure apparatus and the second layer for exposing a circuit pattern, for example the first layer in some cases it is different. 従って、回路パターンの重ね合わせ精度を高精度に維持して、最終的に製造される半導体素子等の歩留まりを高くするためには、各投影露光装置において投影光学系の倍率誤差及びディストーション等の結像特性を所定の規格内に維持する必要がある。 Therefore, to maintain the overlay accuracy of the circuit pattern with high precision, ultimately in order to increase the yield of such semiconductor devices to be manufactured, forming such magnification error and distortion of the projection optical system in each of the projection exposure apparatus it is necessary to maintain the image property within a predetermined standard. そのためには、先ず投影光学系のそのような結像特性を正確に計測する必要がある。 For this purpose, it is necessary to first accurately measure such imaging characteristics of the projection optical system. 以下、投影光学系の結像特性としてディストーションを例にとって説明する。 Hereinafter will be described an example distortion as imaging characteristics of the projection optical system.

【0003】従来、投影光学系のディストーションを計測するためには、図7のようなテストレチクルR1が使用されていた。 Conventionally, in order to measure the distortion of the projection optical system, test reticle R1 as shown in FIG. 7 was used. 図7において、テストレチクルR1の中央部には、2本のライン・アンド・スペースパターン1 7, in the center of the test reticle R1, 2 lines and space patterns 1
A及び1Bを所定間隔だけ離して配置した基準マーク2 Reference marks 2 arranged apart A and 1B by a predetermined distance
が形成され、テストレチクルR1の4隅にはそれぞれ3 There are formed, each of the four corners of the test reticle R1 3
本のライン・アンド・スペースパターンよりなる計測マーク3A〜3Dが形成されている。 Consisting of line-and-space pattern of the measurement mark 3A~3D are formed. これら基準マーク2 These reference marks 2
及び計測マーク3A〜3Dのパターンの計測方向の暗部又は明部の幅は4〜6μmであり、この幅はそれら基準マーク及び計測マークの像の検出を行うセンサーの分解能に合わせて最適化された値である。 And the width of the dark portion or light portion of the measuring direction of the pattern of the measuring mark 3A~3D is 4 to 6 [mu] m, the width was optimized for the resolution of the sensor for detecting an image of their reference mark and measuring mark is the value.

【0004】そして、ディストーションの計測を行う場合には、図7の計測マーク3A〜3Dを遮蔽した状態で、図8(a)に示すように、感光基板としての例えばレジストが塗布されたウエハWをステップアンドリピート方式で位置決めしながら、そのウエハW上に図7の基準マーク2の像2AP〜2DPが投影光学系を介して露光される。 [0004] Then, when performing the measurement of distortion, while shielding the measuring mark 3A~3D 7, as shown in FIG. 8 (a), the wafer W, for example resist is applied as a photosensitive substrate the while positioning a step-and-repeat method, the image 2AP~2DP of the reference mark 2 of Figure 7 is exposed via the projection optical system on its wafer W. これらの像2AP〜2DPの位置は、図7の計測マーク3A〜3Dの像のウエハW上での設計上の位置に合致している。 Position of these images 2AP~2DP is consistent with the position of the design on the wafer W of the image of the measuring mark 3A~3D in FIG. 次に、図8(b)に示すように、そのウエハW上にテストレチクルR1の計測マーク3A〜 Next, as shown in FIG. 8 (b), measuring marks 3A~ of the test reticle R1 on the wafer W
3Dの像を投影光学系を介して重ねて露光する。 Exposing superimposed via the projection optical system 3D image. これにより、基準マーク像2AP〜2DPの中にそれぞれ計測マーク像3AP〜3DPが露光される。 Thus, each measurement mark images 3AP~3DP in the reference mark image 2AP~2DP is exposed.

【0005】次のそのウエハWの現像を行うことにより、基準マーク像2AP〜2DP及び計測マーク像3A [0005] By performing the development of the following that the wafer W, the reference mark images 2AP~2DP and measuring mark image 3A
P〜3DPがレジストの中に凹又は凸のパターンとして形成される。 P~3DP is concave in the resist is formed as a pattern of convex. これら凹又は凸のパターンは例えば顕微鏡により観察することができる。 These concave or convex pattern can be observed by a microscope, for example. 例えば図8(b)中の基準マーク像2DP及び計測マーク像3DPの拡大図を図9(a)に示す。 For example an enlarged view of the reference mark image 2DP and measuring mark image 3DP in FIG. 8 (b) shows in Figure 9 (a). 図9(a)において、基準マーク像2 9 (a), the reference mark image 2
DP及び計測マーク像3DPはそれぞれ数本のライン・ DP several of each and measuring mark image 3DP is Line
アンド・スペースパターンより形成されている。 It is formed from and-space pattern. そして、図8(b)に戻り、例えば基準マーク像2DPの中心と計測マーク像3DPの中心とのX方向の差Δx1、 Then, 8 back (b), the example the difference between the X direction between the center of the reference mark image 2DP and the center of the measurement mark images 3DP .DELTA.x1,
基準マーク像2APの中心と計測マーク像3APの中心とのX方向の差Δx4等を計測することにより、投影光学系のX方向のディストーションを求めることができる。 By measuring the X-direction of the difference Δx4 like the center of the reference mark image 2AP the center of the measurement mark images 3AP, it is possible to obtain the X-direction of the distortion of the projection optical system.

【0006】次に、従来のレーザステップアライメント(以下「LSA」という)方式の計測マークの例につき図10を参照して説明する。 [0006] Next, will be explained with reference to Figure 10 as an example of a measurement mark of a conventional laser step alignment (hereinafter referred to as "LSA") scheme. 図10(a)は、図7の基準マーク2としてレチクル上に形成された第1計測マーク5を示し、この第1計測マーク5は、クロム蒸着膜等の遮光部4の中に、一辺の幅がLの正方形の開口パターン5A,5B,5C,‥‥を計測方向に垂直な方向にピッチ2L程度で並べたものである。 10 (a) shows a first measuring mark 5 formed on the reticle as a reference mark 2 of Figure 7, the first measuring mark 5 in the light-shielding portion 4, such as chromium deposition film, the one side width L of the square opening patterns 5A, 5B, 5C, in which arranged in the order of a pitch 2L in a direction perpendicular to the measurement direction ‥‥. 各開口パターン5 Each aperture pattern 5
A,5B,‥‥の幅Lは4〜6μm程度である。 A, 5B, the width L of the ‥‥ is about 4~6μm. また、 Also,
図10(b)は図7の計測マーク3A〜3Dに相当する第2計測マーク7を示し、この第2計測マーク7も遮光部6の中に幅Lの正方形の開口パターン7A,7B,7 FIG. 10 (b) shows a second measuring mark 7 corresponding to the measuring mark 3A~3D 7, the second measuring mark 7 even aperture pattern 7A square width L in the light-shielding portion 6, 7B, 7
C,‥‥を計測方向と垂直な方向にピッチ2L程度で並べたものである。 C, in which arranged in the order of a pitch 2L the ‥‥ the measurement direction perpendicular to the direction.

【0007】それら第1計測マーク5及び第2計測マーク7を順次ウエハ上に露光して現像すると、図10 [0007] In exposure to their first measuring mark 5 and successively on the wafer second measurement mark 7 and developed, Figure 10
(c)に示すように、レジスト膜8の中に凹状に第1計測マーク像5P及び第2計測マーク像7Pが形成される。 (C), the first measuring mark image 5P and second measuring mark images 7P is formed in a concave shape in the resist film 8. 但し、レジストがネガタイプかポジタイプかに応じて、レジスト膜8の部分が凹部となり、計測マーク像5 However, the resist, depending on whether a negative type or positive type, portions of the resist film 8 becomes concave, measuring mark image 5
P及び7Pの部分がレジスト膜になる場合もある。 In some cases portions of the P and 7P is a resist film. 何れの場合でも、計測マーク5P及び7Pの検出は容易である。 In any case, the detection of the measurement mark 5P and 7P is easy. そして、計測方向をXとすると、図10(c)に示すように、X方向に垂直なY方向に延びたスリット状のレーザスポット9を現像後のウエハ上に照射した状態で、ウエハをレーザスポット9の方向に走査する。 The laser when the measurement direction is X, as shown in FIG. 10 (c), while irradiating the slit-shaped laser spot 9 extending in the Y direction perpendicular to the X direction on the wafer after development, the wafer scanning in the direction of the spot 9. レーザスポット9のX方向の幅は、計測マーク像5P又は7 X direction width of the laser spot 9, the measurement mark images 5P or 7
PのX方向の幅と同程度である。 The width and the same degree in the X direction of the P. その走査の途中で、計測マーク像5P又は7Pとレーザスポット9とが合致すると、所定の方向に強い回折光が発生することから、計測マーク像5P又は7Pとレーザスポット9とが合致するX方向の位置を検出することができる。 In the course of the scanning, when a measurement mark images 5P or 7P and the laser spot 9 matches, since a strong diffraction light is generated in a predetermined direction, X direction measuring mark image 5P or 7P and the laser spot 9 matches it is possible to detect the position. これにより、 As a result,
設計上の理想位置にある第1計測マーク像5Pから第2 The second from the first measuring mark image 5P in the ideal position on the design
計測マーク7PまでのX方向の間隔Δxが求められる。 Interval Δx in the X direction to the measurement mark 7P is required.
この間隔Δxは投影光学系のディストーションに対応する。 The distance Δx corresponds to distortion of the projection optical system.

【0008】次に、図11を参照して従来の所謂モアレ方式の計測マークの例につき説明する。 [0008] will now be described an example of a measuring mark of a conventional so-called moire method with reference to FIG. 11. 図11(a)において、計測方向をY方向として、Y方向にピッチQ1 11 (a), the measurement direction Y direction, the pitch in the Y direction Q1
で三角波状の明又は暗のパターン10A,10B,10 In triangular light or dark pattern 10A, 10B, 10
C,‥‥を並べることにより、図7の基準マーク2としてレチクル上に形成された第1計測マークが構成されている。 C, by arranging ‥‥, first measuring mark is formed which is formed on the reticle as a reference mark 2 in Fig. また、分かり易くするため、その第1計測マークに重ねて表示しているように、Y方向に、ピッチQ1で三角波状の明又は暗のパターン11A,11B,11 Moreover, for the sake of clarity, the first as displayed superimposed on the measurement marks, the Y direction, the triangular light or dark pattern 11A at a pitch Q1, 11B, 11
C,‥‥を並べることにより、図7の計測マーク3A〜 C, by arranging ‥‥, measurement marks 3A~ 7
3Dに相当する第2計測マーク7が構成されている。 Second measuring mark 7 corresponding to 3D is configured. ピッチQ1は図7の計測マーク3Aのピッチと同程度である。 Pitch Q1 is of the same order as the pitch of the measuring mark 3A in FIG.

【0009】それら第1計測マーク及び第2計測マークを順次ウエハ上に露光して現像すると、図11(b)に示すように、レジスト膜の中に凹状又は凸状に第1計測マーク像及び第2計測マーク像の重なり部が菱形のパターン12AP〜12EPよりなる重なり像12Pとして残される。 [0009] developed by exposing them first measuring mark and the second measuring mark sequentially on the wafer, as shown in FIG. 11 (b), the first measuring mark image and the concave or convex in the resist film overlapping portions of the second measuring mark image is left as overlap image 12P consisting pattern 12AP~12EP diamond. 各菱形のパターン12AP〜12EPのX方向の長さをLxとすると、このLxは、図11(a)の第1計測マークの像と第2計測マークの像とのY方向の横ずれ量をモアレ縞の原理で拡大したものである。 When the length of the X direction of the pattern 12AP~12EP of each rhombus and Lx, the Lx is moire lateral displacement amount in the Y direction between the images of the second measuring mark of the first measurement mark shown in FIG. 11 (a) it is an enlarged view of the principle of the fringes. 従って、図11(c)に示す検出信号Sからその位置の差L Thus, the difference between the position from the detection signal S shown in FIG. 11 (c) L
x1,Lx2を計測することにより、第1計測マーク像と第2計測マーク像とのY方向の横ずれ量、即ちY方向のディストーションを高精度に計測できる。 x1, by measuring the Lx2, can be measured lateral deviation amount in the Y direction between the first measuring mark image and the second measurement mark images, i.e. the Y-direction distortion with high precision.

【0010】また、図11(b)において、重なり像1 Further, in FIG. 11 (b), the overlap image 1
2Pに対してX方向に同様に菱形のパターンよりなる重なり像13P及び14Pが形成されている。 X direction similarly image overlapping consisting pattern diamond 13P and 14P are formed for 2P. そして、その各菱形の長さX方向のLxを計測するために、Y方向に延びたスリット状のレーザスポット9を現像後のウエハ上に照射した状態で、ウエハをレーザスポット9の方向に走査する。 The scan to measure the length X direction Lx of each rhombus, while irradiating a slit-shaped laser spot 9 extending in the Y direction on the wafer after development, the wafer in the direction of the laser spot 9 to. その走査の途中で、重なり像12P〜1 In the course of the scanning, overlapping images 12P~1
4Pとレーザスポット9とが重なると、所定の方向に回折光が発生することから、重なり像12P〜14Pとレーザスポット9とが重なるそれぞれのX方向の位置の差Lx1,Lx2を検出することができる。 When 4P and the laser spot 9 overlap, since the diffracted light is generated in a predetermined direction, to detect a difference Lx1, Lx2 position of each X direction overlapping image 12P~14P and the laser spot 9 overlaps it can. このLx1, This Lx1,
Lx2の値と、モアレマークの拡大倍率kより、ディストレーション量ΔY=(Lx2−Lx1)/kを高精度に計測することができる。 The value of Lx2, from the enlargement factor k of the moire mark can be measured Dist Configuration amount [Delta] Y = a (Lx2-Lx1) / k with high accuracy.

【0011】次に、図12を参照して従来のボックス・ [0011] Next, a conventional box with reference to FIG. 12
イン・ボックス方式の計測マークの例につき説明する。 It will be explained an example of the measurement mark of the in-box system.
ボックス・イン・ボックス方式は1対のマークでX方向及びY方向の位置ずれ量を同時に計測できる方式である。 The box-in-box system is a system capable of simultaneously measuring the position deviation amount in the X direction and Y direction marks pair. 図12(a)は、図7の基準マーク2としてレチクル上に形成された第1計測マーク15を示し、この第1 Figure 12 (a) shows a first measuring mark 15 formed on the reticle as a reference mark 2 of Figure 7, the first
計測マーク5は、クロム蒸着膜等の遮光部よりなる正方形のパターンである。 Measurement mark 5 is a square pattern made of light shielding portion such as chromium deposition film. また、図12(b)は図7の計測マーク3A〜3Dに相当する第2計測マーク16を示し、この第2計測マーク16は正方形の遮光パターンの中央部に正方形の開口(透過性)パターン17を形成したものである。 Further, FIG. 12 (b) second indicates measurement mark 16, a square opening (transparency) in the central portion of the light blocking pattern of the second measurement mark 16 square corresponding to the measurement mark 3A~3D in FIG pattern 17 is obtained by the formation. 第1計測マーク15の幅及び第2計測マーク16の中央の開口パターン17の幅はそれぞれ4〜 Each width of the central aperture pattern 17 having a width and a second measurement mark 16 of the first measurement mark 15 4
6μmより大きい値である。 It is a 6μm greater than the value.

【0012】それら第1計測マーク15及び第2計測マーク16を順次ウエハ上に露光して現像すると、図12 [0012] In exposure to their first measurement mark 15 and successively on the wafer second measurement mark 16 is developed, Fig. 12
(c)に示すように、レジスト膜18の縁部に第1計測マーク像のエッジ部15P及び第2計測マークの中央の開口パターン17の像のエッジ部17Pが形成される。 (C), the edge portion of the image of the first measurement mark image of the edge portion 15P and a second measurement mark in the center of the aperture pattern 17 17P is formed on the edge portion of the resist film 18.
但し、レジストがネガタイプかポジタイプかに応じて、 However, resist, depending on whether a negative type or positive type,
レジスト膜18の部分が凹部となる場合もある。 Portion of the resist film 18 sometimes becomes concave. そして、レーザスポットでそれら計測マーク像をX方向及びY方向に走査することにより、エッジ部15PのX方向の中央部とエッジ部17PのX方向の中央部との位置ずれ量Δx及びエッジ部15PのY方向の中央部とエッジ部17PのY方向の中央部との位置ずれ量Δyを求めることができる。 Then, by scanning them measuring mark images in the X and Y directions by the laser spot, the position deviation amount Δx and the edge portion 15P of the central portion and the central portion of the X-direction of the edge portion 17P of the X-direction of the edge portion 15P it is possible to obtain the positional deviation amount Δy of the center portion and the central portion of the Y direction of the edge portion 17P of the Y-direction. これらの位置ずれ量Δx及びΔyより、 From these positional displacement amounts Δx and [Delta] y,
それぞれ投影光学系のX方向及びY方向のディストーションが求められる。 X and Y directions of the distortion of the respective projection optical system is obtained.

【0013】 [0013]

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来の投影光学系のディストーション用の基準マーク又は計測マークは、感光基板上に投影された像を検出するためのセンサーの分解能等に合わせて、それぞれ明部又は暗部の幅が4〜6μmに設定されている。 [SUMMARY OF THE INVENTION The reference mark or measurement mark for distortion of the conventional projection optical system as described above, in accordance with the resolution or the like of a sensor for detecting the projected image on the photosensitive substrate, bright portion or dark portion of the width is set to 4~6μm respectively. これに対して、最近は半導体素子等の一層の高集積化に対応するべく、実際に転写対象とされるレチクルの回路パターン等(以下「実素子パターン」という)のパターンの暗部又は明部の幅は0.5μmより小さくなりつつある。 In contrast, recently in order to correspond to the further high integration of semiconductor devices, the actual circuit pattern or the like of the reticle are transferred object in the dark portion or light portion of the pattern (hereinafter referred to as "actual element pattern") width becoming smaller than 0.5 [mu] m. このために、ディストーション計測用のマークで計測した特性と実素子パターンに対するディストーションの状態とが異なり、実素子パターンに対するディストーションが正確に計測できない不都合があった。 For this, different and status of distortion for the characteristic and the actual element pattern measuring mark for distortion measurement, distortion relative to the real device pattern there is an inconvenience which can not be accurately measured.

【0014】また、実素子パターンに対応する特性を計測するためには、例えば図9(a)の計測マーク像2D Further, in order to measure the characteristics corresponding to the actual element pattern, for example, the measurement mark images 2D shown in FIG. 9 (a)
P及び3DPのピッチを単純に縮小して、図9(b)に示すような基準マーク像20P及び計測マーク像21P By simply reducing the pitch P and 3DP, reference mark image 20P as shown in FIG. 9 (b) and measuring mark image 21P
を形成することが考えられる。 It is conceivable to form. しかしながら、このような微細なパターンに対して、それぞれの直線状のパターンの位置を計測して全体の位置ずれ量を計測することは従来のセンサーでは困難であるという不都合がある。 However, for such a fine pattern, the position of each of the linear pattern to measure the positional deviation amount of the total was measured in the disadvantage that the conventional sensor is difficult.

【0015】次に、基準マーク又は計測マークの線幅と実素子パターンの線幅とが異なる場合の結像特性の相違につき説明しておく。 Next, the reference mark or line width of the line width and the actual element pattern of the measuring mark is keep explained differences in imaging characteristics of the case where different. 先ず、図13(a)は計測マーク3Aが形成されたテストレチクルR1を示し、図13 First, FIG. 13 (a) shows a test reticle R1 of measurement marks 3A is formed, FIG. 13
(b)は実素子パターン19が形成されたレチクルR2 (B) the reticle R2 actual element pattern 19 is formed
を示す。 It is shown. この場合、計測マークマーク3Aが暗部又は明部の幅が4〜6μmのライン・アンド・スペースパターンであり、実素子パターン19が暗部又は明部の幅が0.5μmのライン・アンド・スペースパターンであるとする。 In this case, the width of the measurement mark mark 3A is a dark portion or light portion is a line-and-space pattern of 4 to 6 [mu] m, the width of the actual element pattern 19 is dark portion or light portion is 0.5μm line and space pattern and it is. また、それらレチクルを照明する露光光ILの波長をλとして、照明されるパターンのピッチをpとすると、そのパターンからのn次回折光の回折角θは次式を満たす。 Moreover, as the wavelength of the exposure light IL illuminates them reticle lambda, when the pitch of the illuminated pattern and p, the diffraction angle θ of the n-order diffracted light from the pattern satisfy the following equation. p・sinθ=n・λ p · sinθ = n · λ

【0016】即ち、パターンピッチが微細な程に、同じ次数の回折光の回折角θは大きくなり、回折光は投影光学系の瞳面で光軸から遠い位置を通過する。 [0016] That is, to the extent the pattern pitch is fine, the same diffraction angle θ of the order diffracted light becomes large, the diffracted light passes through the position far from the optical axis in the pupil plane of the projection optical system. 従って、図13(a)の計測マーク3Aからの回折光は投影光学系の瞳面で光軸に近い位置を通過し、図13(b)の実素子パターン19からの回折光は投影光学系の瞳面で光軸から離れた位置を通過する。 Therefore, diffracted light from the measuring mark 3A of FIG. 13 (a) passes through a position close to the optical axis in the pupil plane of the projection optical system, diffracted light projection optical system from the actual device pattern 19 shown in FIG. 13 (b) It passes through a position distant from the optical axis in the pupil plane. その投影光学系を構成する光学部材の面形状や屈折率が理想的な値から外れていると、その瞳面上での通過位置の相違により諸収差が発生する。 When the surface shape and the refractive index of the optical member is out of the ideal values ​​which constitute the projection optical system, aberrations caused by differences in the passage position on the pupil plane. 特に、コマ収差が残存していると、図13(c) In particular, the coma aberration is left, FIG. 13 (c)
に示すように、投影光学系PLの瞳面での通過位置により、結像位置が異なり、結果としてディストーションも異なるものになる。 As shown in, the passing position of the pupil plane of projection optical system PL, different imaging position, as a result also becomes different distortion. このために、計測マーク3Aで計測した特性と実素子パターン19に対する特性とが異なってしまうものである。 For this, in which it becomes different and the characteristics on the characteristics and the actual element pattern 19 measured by the measuring mark 3A.

【0017】但し、従来のコヒーレンスファクター(σ [0017] However, the conventional coherence factor (σ
値)が0.5程度の通常照明による露光光ILを用いた場合には、図14(a)及び(b)に示すように、テストレチクルR1及びレチクルR2のパターンからの回折光DL+及びDL−が共に投影光学系PLの光軸付近を通過する光を含む。 If the value) of using the exposure light IL by normal illumination of about 0.5, as shown in FIG. 14 (a) and (b), the diffracted light DL + and DL from the pattern of the test reticle R1 and reticle R2 - it includes light both pass through the vicinity of the optical axis of the projection optical system PL. 従って、図14(a)のようにパターンピッチが粗い計測マークからの回折光も、図14 Accordingly, the diffraction light from the coarse measurement mark pattern pitch as in FIG. 14 (a), FIG. 14
(b)のようなパターンピッチが小さい実素子パターンからの回折光も、それぞれ投影光学系PLの瞳面の極めて広い範囲を通過するため、結像特性の差は極く僅かである。 Diffracted light pattern pitch is a small actual element pattern, such as (b) also, for each pass through the very wide range of pupil plane of the projection optical system PL, the difference in the imaging characteristics is very small.

【0018】これに対して、照明系のコヒーレンスファクターが小さい位相シフト法や、2次光源として光軸から偏心した複数の2次光源を使用する所謂変形光源法等を使用する場合には、レチクルのパターンからの回折光が投影光学系の光軸付近を通過する成分をほとんど含まないために、パターンピッチによって投影光学系の結像特性に大きな差が生ずる。 [0018] By contrast, the illumination system coherence factor and small phase shift method, when using the so-called modified light source method in which using a plurality of secondary light sources which is eccentric from the optical axis as a secondary light source, a reticle for the diffracted light from the pattern of containing little component passing through the vicinity of the optical axis of the projection optical system, resulting a large difference in the imaging characteristics of the projection optical system by the pattern pitch.

【0019】例えば図15(a)及び(b)はそれぞれ位相シフト法によるピッチの粗いパターンが形成されたレチクルR3及びピッチが小さいパターンが形成されたレチクルR4を照明している状態を示す。 [0019] For example, FIG. 15 (a) and 15 (b) shows a state in which each illuminates the reticle R4 which the pattern reticle R3 and pitch coarse pattern is formed with a small pitch is formed by the phase shift method. この場合には、ピッチの程度により投影光学系PLの瞳面において回折光DL+及びDL−が通過する位置が異なり、それにより収差の状態が異なって、それらパターンの結像位置にも差が生ずる。 In this case, different position to pass diffracted light DL + and DL- is the pupil plane of the projection optical system PL by the degree of pitch, thereby different state of aberration, difference occurs in the imaging position thereof patterns . これは変形光源法を用いた場合もほぼ同様である。 This is almost the same when using the modified light source method.

【0020】これをまとめると、コマ収差のような非対称収差が残存している投影光学系PLを用いる場合において、従来のピッチの粗い計測マークを用いてディストーションを計測した場合には、ピッチの小さい実素子パターンに対するディストーションの状態が正確に計測できないことになる。 [0020] In summary this, in the case of using the projection optical system PL that asymmetrical aberrations such as coma are still present, when the measured distortion using a coarse measuring mark of conventional pitch, small pitch state of the distortion will not be accurately measured with respect to the real device pattern. 従って、感光基板上に多数層の回路パターンを形成する場合の重ね合わせ精度が低下するという不都合があった。 Thus, the overlay accuracy when forming a circuit pattern of multiple layers on the photosensitive substrate was disadvantageously lowered.

【0021】本発明は斯かる点に鑑み、従来の計測マーク像の位置検出用のセンサーの分解能を特に向上させることなく、且つピッチの小さい実素子パターンに対する投影光学系の結像特性をも正確に計測できる結像特性計測方法を提供することを目的とする。 [0021] The present invention has been made in view of the points mow 斯, the resolution of the sensor for detecting the position of the conventional measurement mark images without particularly improved, and also accurate imaging characteristics of the projection optical system with respect to smaller actual element pattern pitch and to provide an imaging characteristic measuring method that can measure the. 更に本発明は、そのような結像特性計測方法に使用できるマスクを提供することをも目的とする。 The present invention aims also at providing a mask that can be used in such imaging characteristic measurement method.

【0022】 [0022]

【課題を解決するための手段】本発明による第1の結像特性計測方法は、マスク(29)に形成された計測用パターンの像を投影光学系(31)を介して感光基板(3 First imaging characteristic measuring method according to the invention According to an aspect of the mask (29) which is formed in the projection optical system an image of a measurement pattern (31) through the photosensitive substrate (3
3)上に露光し、この感光基板上の基準となるパターンの像に対するその計測用パターンの像の位置ずれ量に基 3) exposed on, based on the positional deviation amount of the image of the measurement pattern to the image of the pattern as a reference on the photosensitive substrate
づいて、投影光学系(31)の結像特性を計測する方法において、その計測用パターンとして、この計測用パターンの計測方向に関し、実素子パターンのパターンピッチとほぼ同程度のピッチで明部と暗部とが配列された周期的パターン(40A)を使用し、その基準となるパターンの像に対する周期的パターン(40A)の像の計測方向の位置ずれ量を計測する際に、周期的パターン(4 And Zui, a method of measuring the imaging characteristics of the projection optical system (31), as a measurement pattern, relates the measurement direction of the measurement pattern, and the bright portion at a pitch of substantially the same as the pattern pitch of the actual element pattern when the dark part is used by the periodic pattern (40A) arranged to measure the positional deviation amount of the measurement direction of the image of the periodic pattern (40A) to the image of the pattern to be the reference, periodic pattern (4
0A)の像を全体として1個の暗部よりなるパターンの像とみなすものである。 Image those regarded as the image of one made of dark portion pattern as a whole of 0A).

【0023】次に、本発明による第2の結像特性計測方法は、実素子パターンの線幅とほぼ同じ線幅を有する複数のパターンが形成されたマスクを照明し、その複数のパターンを投影光学系を介して所定面上に投影し、この投影されたその複数のパターンの像を1個の計測用パターンの像として検出し、基準となるパターンの像に対するその計測用パターンの像の位置ずれ量に基づいて、その投影光学系の結像特性を計測するものである。 Next, a second imaging characteristic measuring method according to the present invention illuminates a mask in which a plurality of patterns are formed having substantially the same line width as that of the actual element pattern, projecting the plurality of patterns projected onto a predetermined surface through an optical system, the position of the image of the measurement pattern for the projected detects images of the plurality of patterns as the image of a single measurement pattern, serving as a reference pattern image of based on the shift amount, and measures the imaging properties of the projection optical system. また、 Also,
本発明による第3の結像特性計測方法は、実素子パターンのパターンピッチとほぼ同程度のピッチで明部と暗部とが配列された周期的パターンが形成されたマスクを照明し、その周期的パターンを投影光学系を介して所定面上に投影し、この投影されたその周期的パターンの像を1個の計測用パターンの像として検出し、基準となるパターンの像に対するその計測用パターンの像の位置ずれ量に基づいて、その投影光学系の結像特性を計測するものである。 The third imaging characteristic measuring method according to the present invention illuminates a mask periodic pattern and the light portion and the dark portion are arranged in almost the same pitch as the pattern pitch of the actual device pattern is formed, the periodic through a pattern projection optical system projected onto a predetermined surface, to detect an image of the projected the periodic pattern as one image of the measurement pattern, the measurement pattern for the pattern image of the reference based on the positional deviation amount of the image, and measures the imaging properties of the projection optical system. また、本発明による第1のマスクは、投影光学系の結像特性を計測するための計測用パターンを有するマスクにおいて、その計測用パターンは、実素子パターンのパターンピッチとほぼ同程度のピッチで配列された周期的パターンで形成され、この周期的パターンは、 The first mask according to the present invention is a mask having a pattern for measurement to measure the imaging characteristic of the projection optical system, the pattern for measurement, at a pitch of substantially the same as the pattern pitch of the actual element pattern is formed in a periodic pattern arrayed, the periodic pattern,
感光基板上に投影された際に、一つの計測用パターンと When projected onto the photosensitive substrate, and one measurement pattern
みなされるものである。 It is to be regarded. また、本発明による第2のマス The second mass according to the invention
クは、投影光学系の結像特性を計測するための計測用パ Click the path for measurement to measure the imaging characteristic of the projection optical system
ターンを有するマスクにおいて、その計測用パターン In mask having a turn pattern for the measurement
は、実素子パターンのパターンピッチとほぼ同程度のピ It is of substantially the same as the pattern pitch of the actual element pattern Pi
ッチで配列された第1の周期的パターン(55A,55 First periodic patterns arranged in pitch (55A, 55
B,56A,56B)を有する外側ボックスマーク(1 B, 56A, 56B) outside box mark having a (1
5)と、その実素子パターンのパターンピッチとほぼ同 5), about the same as the pattern pitch of the real device pattern
程度のピッチで配列された第2の周期的パターン(57 The extent of the second periodic patterns arranged at a pitch (57
A,57B,58A,58B)を有する内側ボックスマ Inside box Ma with A, 57B, 58A, and 58B)
ーク(16)とを備えるものである。 Those comprising a chromatography click (16).

【0024】 [0024]

【作用】斯かる本発明の結像特性計測方法によれば、計測対象とする実素子パターンの計測方向のパターンピッチに対して、マスク(29)上の計測用パターンとしての周期的パターン(40A)のピッチ(P2)をほぼ同程度に設定する。 SUMMARY OF] According to the imaging characteristic measurement method of such the present invention, with respect to measurement direction and the pattern pitch of the actual device pattern to be measured, the periodic pattern (40A as measurement pattern on the mask (29) It is set to almost the same degree the pitch (P2) of). また、実素子パターンが更に位相シフト型である場合には、その周期的パターン(40A)も例えば図2(b)に示すように位相シフター(42)を1ピッチおきに形成することにより位相シフト型とする。 Further, when the actual device pattern is a further phase shift, the phase shift by forming a phase shifter (42) as shown in the periodic pattern (40A) is also for example FIG. 2 (b) to one pitch every and type. その周期的パターン(40A)を使用して投影光学系の結像特性を計測することにより、実素子パターンに対する結像特性を正確に求めることができる。 By measuring the imaging characteristics of the projection optical system by using the periodic pattern (40A), it is possible to obtain the imaging characteristics for the actual element pattern accurately.

【0025】また、実素子パターンのピッチが小さい場合には、分解能が従来と変わらない位置計測用のセンサーでは、その周期的パターン(40A)の個々の暗部又は明部の幅を計測することは困難となる。 Further, when the pitch of the actual element pattern is small, the sensor for the position measurement resolution is not different from conventional, by measuring the width of the individual dark portion or light portion of the periodic pattern (40A) is It becomes difficult. そこで、本発明では、周期的パターン(40A)の像を全体として1 Therefore, in the present invention, an image of a periodic pattern (40A) as a whole 1
個の暗線とみなしてそのエッジ位置又は中央の位置を計測する。 It is regarded as pieces of dark lines to measure the edge position or central position. これにより、位置計測用のセンサーの分解能を向上させることなく、その周期的パターン(40A)の像の位置ずれ量を計測することができる。 Thus, without improving the resolution sensors for position measurement, it is possible to measure the positional deviation amount of the image of the periodic pattern (40A).

【0026】また、周期的パターン(41,42)よりなる複数のパターンユニット(40A,40B,40 Further, a plurality of patterns units consisting of a periodic pattern (41,42) (40A, 40B, 40
C)をその所定ピッチ(P2)より大きな間隔(P1) C) a greater distance than the predetermined pitch (P2) (P1)
で格子状に配列してなる計測マーク(39A)を形成したマスク(29)を用いて投影光学系(31)の結像特性を計測するものとする。 In shall measure the imaging characteristic of the formed by arranging in a grid measurement mark projection optical system using a mask (29) forming a (39A) (31). この場合、各パターンユニット(40A〜40C)の像をそれぞれ1個の暗線のパターンとみなして、それぞれのエッジ又は中央の位置を計測する。 In this case, the image is regarded as one of the dark line pattern each of the pattern units (40A to 40C), to measure the respective edge or center position. そして、計測された結果を平均化することにより、より正確に計測用パターンの像の位置ずれ量を求めることができる。 Then, by averaging the results measured, it is possible to obtain the positional deviation amount of the image more accurately measuring pattern.

【0027】 [0027]

【実施例】以下、本発明の種々の実施例につき図1〜図6を参照して説明する。 EXAMPLES Hereinafter, will be explained with reference to FIGS. 1 to 6 per various embodiments of the present invention. これら実施例は投影露光装置において投影光学系のディストーションを計測する場合に本発明を適用したものである。 These examples are according to the present invention when measuring the distortion of the projection optical system in a projection exposure apparatus.

【0028】図1はこれらの実施例で使用される投影露光装置を示し、この図1において、22は露光光用の光源である。 [0028] Figure 1 shows a projection exposure apparatus used in these examples, in FIG. 1, 22 denotes a light source for exposure light. 光源22としては、高圧水銀灯又はエキシマレーザー光源等が使用できる。 The light source 22, a high pressure mercury lamp or excimer laser light source or the like can be used. 高圧水銀灯を用いる場合には、光源22から射出された露光光は楕円鏡23で集光された後に、図示省略されたインプットレンズを経てフライアイレンズ24に入射する。 In the case of using a high-pressure mercury lamp, exposure light emitted from the light source 22 after being focused by the elliptical mirror 23, through the input lens which is not shown enters the fly-eye lens 24. フライアイレンズ2 Fly eye lenses 2
4の後側(レチクル側)焦点面には多数の2次光源が形成され、これら2次光源から射出された露光光ILは、 4 rear (reticle side) in the focal plane a number of secondary light sources are formed, emitted exposure light IL from these secondary light sources,
第1リレーレンズ25、投影式レチクルブラインド2 The first relay lens 25, a projection type reticle blind 2
6、第2リレーレンズ27、メインコンデンサーレンズ28を経てレチクル29を均一な照度で照明する。 6, the second relay lens 27, via the main condenser lens 28 to illuminate the reticle 29 with uniform illuminance. 投影式レチクルブラインド26とレチクル29のパターン形成面とは共役であり、投影式レチクルブラインド26によりレチクル29上の照明領域が設定される。 The pattern formation plane of the projection type reticle blind 26 and the reticle 29 are conjugate, illumination area on the reticle 29 is set by the projection type reticle blind 26.

【0029】露光光のもとで、レチクル29のパターン形成面に形成されたパターン30の像が、投影光学系3 [0029] Under the exposure light, an image of the pattern 30 formed on the pattern formation surface of the reticle 29, the projection optical system 3
1を介してウエハステージ32上に載置されたウエハ3 Wafer 3 placed on the wafer stage 32 through a 1
3の露光面上に転写される。 It is transferred onto the third exposure surface. フライアイレンズ24の後側焦点面は投影光学系31の瞳面とほぼ共役である。 The back focal plane of the fly's eye lens 24 is substantially conjugate with the pupil plane of the projection optical system 31. ウエハステージ32は、投影光学系31の光軸に垂直な面内の任意の位置にウエハ33を位置決めするXYステージ及び投影光学系31の光軸に平行な方向でウエハ33 Wafer stage 32, the wafer 33 in the XY stage and the direction parallel to the optical axis of the projection optical system 31 for positioning the wafer 33 at any position in a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system 31
の露光面の位置、即ちフォーカス位置を設定するZステージ等より構成されている。 Position of the exposure surface of, that is, composed of a Z stage for setting the focus position.

【0030】34はオフ・アクシスのウエハアライメント系を示し、ウエハアライメント系34はウエハ33の各ショット領域の近傍に形成されたアライメントマークを検出する。 [0030] 34 represents a wafer alignment system of an off-axis wafer alignment system 34 detects alignment marks formed in the vicinity of each shot area of ​​the wafer 33. この場合、ウエハアライメント系34の検出中心とレチクルの中心の共役像との間の間隔、即ち所謂ベースライン量を求めておくことにより、ウエハアライメント系34で計測したアライメントマークの位置に基づいてウエハ33の各ショット領域のアライメントを正確に行うことができる。 In this case, the distance between the conjugate image of the detection center and the center of the reticle of the wafer alignment system 34, that is, by previously obtained a so-called baseline amount, the wafer based on the position of the alignment mark measured by the wafer alignment system 34 33 alignment of each shot area can be accurately performed. 更に、ウエハアライメント系34により本実施例で使用される計測マークの像の位置検出を行うことができる。 Furthermore, it is possible to detect the position of the image of the measurement mark are used in this embodiment by the wafer alignment system 34.

【0031】35はレーザステップアライメント(LS [0031] 35 laser step alignment (LS
A)方式のアライメント系を示し、LSA方式のアライメント系35からミラー36及び投影光学系31を介してウエハ33の露光面に対してレーザビームによるスリット状のビームスポットが投影される。 Shows the alignment system of A) method, a slit-shaped beam spot by the laser beam with respect to the exposure surface of the wafer 33 from the alignment system 35 of the LSA method via the mirror 36 and the projection optical system 31 is projected. また、このビームスポットに照射された回折格子パターン等から所定の方向に回折された光が、投影光学系31及びミラー36 Moreover, light diffracted in a predetermined direction from the diffraction grating pattern or the like is irradiated to the beam spot, the projection optical system 31 and the mirror 36
を介してアライメント系35に戻る。 Back to the alignment system 35 via a. 従って、アライメント系35からビームスポットをウエハ33の露光面に投影している状態でウエハステージ32を走査すると、 Therefore, when scanning the wafer stage 32 in a state where the alignment system 35 is projecting a beam spot on the exposure surface of the wafer 33,
そのビームスポットと所定の計測マーク像等とが合致したときに強い反射光がアライメント系35に戻ることから、その計測マーク像等の位置を検出することができる。 Since the beam spot and the strong reflected light when a predetermined and measuring mark image such as is met return to alignment system 35, it is possible to detect the position of such the measurement mark image.

【0032】図2(a)は図1中のレチクル29のパターンを示し、この図2(a)において、レチクル29の中央部には、2本の周期的パターン37A及び37Bを所定間隔だけ離して配置した基準マーク38が形成され、レチクル29の4隅にはそれぞれ3個の周期的パターンよりなる計測マーク39A〜39Dが形成されている。 [0032] 2 (a) shows the pattern of the reticle 29 in Figure 1, in the FIG. 2 (a), the central portion of the reticle 29, release the two periodic patterns 37A and 37B by a predetermined distance reference mark 38 disposed Te are formed, 4 have a corner consists of three periodic pattern measurement marks 39A~39D the reticle 29 is formed. また、例えば計測マーク39Aは、図2(b)に示すように、3個の同一の周期的パターン40A〜40C Further, for example, measurement mark 39A, as shown in FIG. 2 (b), 3 pieces of the same periodic pattern 40A~40C
を計測方向であるX方向にピッチP1で配列して構成されている。 Which are arranged at a pitch P1 in the X direction which is the measurement direction. 更に、その内の周期的パターン40Aは、ピッチP2で全体の幅がP1/2程度になるように形成したライン・アンド・スペースパターン41において、その明部(光透過部)に1個おきに位相シフター42を形成したものである。 Furthermore, the periodic pattern 40A of which, in the line-and-space pattern 41 formed so that the width of the whole pitch P2 becomes about P1 / 2, to every other to the bright portion (light transmitting portion) it is obtained by forming a phase shifter 42. 位相シフター42はそこを通過する露光光の位相を180°異ならしめるものである。 Phase shifter 42 are those made different 180 ° the phase of exposure light passing therethrough.

【0033】同様に、基準マーク38の一方の周期的パターン37Aは、図2(c)に示すように、2個の同一の周期的パターン43A,43BをピッチP1で配列して構成されている。 [0033] Similarly, one of the periodic pattern 37A of the reference mark 38, as shown in FIG. 2 (c), and two identical periodic pattern 43A, and 43B are constructed by arranging a pitch P1 . 更に、その内の周期的パターン43 Furthermore, the periodic pattern 43 of which
Aは、ピッチP2で全体の幅がP1/2程度になるように形成したライン・アンド・スペースパターン41において、その明部(光透過部)に1個おきに位相シフター42を形成したものである。 A is in which the width of the whole pitch P2 is in a line-and-space pattern 41 formed so as to approximately P1 / 2, to form a phase shifter 42 in every other to the bright portion (light transmitting portion) is there. 他方の周期的パターン37 Other periodic pattern 37
Bも同様に周期的パターン44A及び44Bより構成されている。 B is also configured from the periodic pattern 44A and 44B as well.

【0034】図2(b)の本例の計測マーク39Aを図3(b)にそのまま示し、それに対応する従来の計測マーク3Aを図3(a)に示す。 [0034] Figure 2 of the present embodiment of the measurement mark 39A of the (b) shown as in FIG. 3 (b), shown in FIG. 3 (a) a conventional measuring mark 3A corresponding thereto. 即ち、従来の計測マーク3AはX方向にピッチP1で暗線パターン45A〜45 That is, conventional measuring mark 3A is a dark line pattern at a pitch P1 in the X direction 45A~45
Cを配置したものである。 It is obtained by placing the C. この場合、従来の計測マーク3Aの暗線パターン45A〜45Cが、本例では計測マーク39Aの周期的パターン40A〜40Cに置き換えられている。 In this case, a dark line pattern 45A~45C conventional measuring mark 3A is, in this example is replaced with a periodic pattern 40A~40C measurement marks 39A. 従来のピッチP1は12μmであり、本実施例の周期的パターン40A〜40Cの各ライン・アンド・スペースパターン41のピッチP2は1μmである。 Conventional pitch P1 is 12 [mu] m, the pitch P2 of the periodic pattern each line-and-space pattern 41 of 40A~40C of this embodiment is 1 [mu] m.

【0035】次に、図2のレチクル29を用いて図1の投影光学系31のディストーションを計測する場合について従来例と対比して説明するに、投影光学系31のディストーションの計測対象の実素子パターンの線幅は0.5μm(ピッチで1μm)とする。 Next, it will be described in comparison with the conventional example in the case of measuring the distortion of the projection optical system 31 of FIG. 1 using the reticle 29 in FIG. 2, the actual elements of the measurement object of the distortion of the projection optical system 31 the line width of the pattern is set to 0.5 [mu] m (1 [mu] m in pitch). また、露光光I In addition, the exposure light I
Lの波長を365nm(水銀灯のi線)、照明光学系の開口数NA ILを0.1とすると、図3(a)の従来の計測マーク3Aからの1次回折光の回折角θ1は次のようになる。 The wavelength of the L 365 nm (i line of a mercury lamp), and the numerical aperture NA IL of the illumination optical system is 0.1, the diffraction angle θ1 of the first-order diffraction light from a conventional measuring mark 3A of FIG. 3 (a) of the following so as to. sinθ1=0.365/12=0.030 sinθ1 = 0.365 / 12 = 0.030

【0036】同様に、図3(b)の本例の計測マーク3 [0036] Similarly, and FIG. 3 (b) This example of measurement marks 3
9Aからの1次回折光の回折角θ2は次のようになる。 Diffraction angle θ2 of the first-order diffracted light from 9A is as follows. sinθ2=0.365/1=0.365 次に、開口数NA PLが0.5の投影光学系31でコマ収差量が0.4μmあった場合に、図3(a)の従来の計測マーク3A及び図3(b)の本例の計測マーク39A sinθ2 = 0.365 / 1 = 0.365 Next, when a coma aberration was 0.4μm in the projection optical system 31 of the numerical aperture NA PL is 0.5, the conventional measurement marks in FIGS. 3 (a) 3A and this example of measuring mark 39A shown in FIG. 3 (b)
を用いて、図3(b)のタイプと同じ空間周波数変調型の位相シフト法による露光を行ってディストーションの計測を行った。 Was used to perform measurement of the distortion is subjected to exposure by the phase shift method type with the same spatial frequency modulation type and in FIG. 3 (b). この場合、本例では図2(b)の計測マーク39Aの周期的パターン40A〜40C及び図2 In this case, the periodic pattern 40A~40C and FIG measurement marks 39A of the present embodiment FIG. 2 (b) 2
(c)の基準マーク38の周期的パターン43A〜44 Periodic pattern of the reference mark 38 (c) 43A~44
Bの像をそれぞれ1個の暗線パターンとして、それぞれの中央の位置を検出した。 As a single dark line patterns each image of B, and detects the position of the respective central.

【0037】これらの像の計測は図1のウエハアライメント系34等により行うことができる。 The measurement of these images can be performed by the wafer alignment system 34, etc. in FIG. また、そのウエハアライメント系34の分解能は図2(b)のピッチP Further, the resolution of the wafer alignment system 34 is the pitch P shown in FIG. 2 (b)
1に共役な長さ程度でよいため、そのウエハアライメント系34の分解能は従来と同程度でよい。 Since good at about the conjugate length 1, the resolution of the wafer alignment system 34 can be a conventional level. その計測により、従来の計測マーク3Aによる計測ではディストーションはほぼ0μmであり、本例の計測マーク39Aによる計測ではディストーションはX方向に+0.15μm By the measurement, the measurement by the conventional measuring mark 3A distortion is approximately 0 .mu.m, distortion in the measurement by the measurement mark 39A of the present embodiment is + 0.15 [mu] m in the X direction
であるという結果が得られた。 A result that is was obtained.

【0038】また、その0.4μmのコマ収差に基づいて像のシフト量を計算すると、幅が6μmのライン・アンド・スペースパターンでは0.02μm、幅が0.5 Further, when calculating the shift amount of the image based on the coma aberration of the 0.4 .mu.m, 0.02 [mu] m in line-and-space pattern with a width of 6 [mu] m, width 0.5
μmもライン・アンド・スペースパターンでは0.18 μm is also in the line-and-space pattern 0.18
μmという結果が得られた。 A result that μm were obtained. 従って、本例の計測マーク39Aを用いることにより、幅0.5μmの実素子パターンに対するディストーションをほぼ正確に求めることができることが確認された。 Thus, by using the measurement mark 39A of the present example, it was it was confirmed that it is possible to obtain the distortion for the actual element pattern having a width of 0.5μm almost exactly.

【0039】実際に、幅0.5μm相当の実素子パターンを露光した所、投影光学系31の露光フィールドの中心での重ね合わせ誤差はほぼ0μmであったが、ディストーション計測結果ではX方向に+0.16μmの重ね合わせ誤差が観測された。 [0039] Indeed, as a result of exposure of the actual element pattern with a width of 0.5μm equivalent, overlay error at the center of the exposure field of the projection optical system 31 was almost 0 .mu.m, the X direction in the distortion measurement result +0 overlay error of .16μm was observed. この誤差はディストーション成分と方向及び量が同一であり、投影光学系31のディストーションそのものによる誤差であると考えられる。 This error is identical distortion component and the direction and amount considered to be an error by the distortion itself of the projection optical system 31.
これからも、本例により正確に実素子パターンに関するディストーションが求められることが分かる。 Going forward, it can be seen that distortion is sought relates to accurately actual element pattern according to the present embodiment.

【0040】また、所謂変形光源法によりレチクルを照明する場合には、計測マークとしては図3(c)に示すように、それぞれ位相シフターの無いライン・アンド・ Further, in the case to illuminate the reticle by the so-called modified light source method, as shown in FIG. 3 as the measurement mark (c), not the line and the respective phase shifter
スペースパターン41のみからなる周期的パターン46 Periodic pattern 46 consisting of only the space pattern 41
A〜46Cを所定ピッチで配列したパターンを使用すればよい。 The A~46C may be used to pattern arranged at a predetermined pitch. 同様に、基準マークもライン・アンド・スペースパターンのみからなる周期的パターンを配列したパターンを使用すればよい。 Similarly, a reference mark was also arranged a periodic pattern consisting of only the line-and-space pattern pattern may be used. また、この計測マークを用いてディストーションの計測を行う場合にも、各周期的パターン46A〜46Cの投影像はそれぞれ1個の暗線パターンとみなして位置計測を行うことにより、図1のウエハアライメント系34等を用いて位置検出を行うことができる。 Further, even when performing the measurement of the distortion by using the measuring mark, by performing position measurement projected image is regarded as one of the dark line pattern each of periodic patterns 46A-46C, the wafer alignment system of FIG. 1 34 or the like can be detected position using.

【0041】次に、図4を参照してレーザステップアライメント(LSA)方式の計測マークに本発明を適用して得られる計測マークの一例を説明する。 Next, an example of a measurement mark obtained by applying the present invention to measure the mark of the laser step alignment (LSA) system with reference to FIG. 図4(a)は本例のLSA方式の第1計測マーク47を示し、この第1計測マーク47は遮光部4において計測方向であるX 4 (a) shows a first measuring mark 47 of LSA system of the present embodiment, the first measurement mark 47 is measurement direction in the light-shielding portion 4 X
方向に垂直なY方向に、X方向にピッチP3で形成されたライン・アンド・スペースパターン47A,47B, In the Y direction perpendicular to the direction, X direction is formed at a pitch P3 a line-and-space pattern 47A, 47B,
47C,‥‥を所定間隔で配列したものである。 47C, in which an array of ‥‥ at predetermined intervals. また、 Also,
各ライン・アンド・スペースパターン47A,47B, Each line-and-space pattern 47A, 47B,
‥‥の全体の輪郭は図10(a)の従来例と同じLである。 Overall contour of ‥‥ is the same L with the conventional example shown in FIG. 10 (a). また、幅Lを6μmとすると、ピッチP3は1μm Also, if 6μm width L, the pitch P3 is 1μm
程度である。 It is the degree.

【0042】図4(b)は本例のLSA方式の第2計測マーク48を示し、この第2計測マーク48も遮光部6 [0042] FIG. 4 (b) shows a second measurement mark 48 of LSA system of the present embodiment, the second measurement mark 48 is also light-shielding portion 6
において、X方向にピッチP3で形成されたライン・アンド・スペースパターン48A,48B,48C,‥‥ In the line-and-space pattern 48A formed at a pitch P3 in the X direction, 48B, 48C, ‥‥
をY方向に所定間隔で配列したものである。 The in which are arranged at predetermined intervals in the Y direction. また、各ライン・アンド・スペースパターン48A,48B,‥‥ In addition, each line-and-space pattern 48A, 48B, ‥‥
の全体の輪郭は図10(b)の従来例と同じLである。 The overall contour of the same L in the conventional example of FIG. 10 (b).
それら図4(a)及び(b)の計測マーク47及び48 Measurement mark their Figure 4 (a) and (b) 47 and 48
をウエハ上に順次露光してそのウエハを現像すると、図4(c)に示すように、第1計測マーク像47P及び第2計測マーク像48Pがレジスト膜8内に形成される。 The When sequentially exposed onto the wafer developing the wafer, as shown in FIG. 4 (c), the first measuring mark image 47P and the second measuring mark image 48P is formed in the resist film 8.
そして、従来例と同様にX方向の幅がLと共役な長さ程度のスリット状のビームスポット9に対してそれら計測マーク像47P及び48PをX方向に走査することにより、X方向の位置ずれ量Δxが求められる。 By width of the conventional example similar to the X-direction scans them measuring mark image 47P and 48P in the X direction with respect to the slit-shaped beam spot 9 of about L conjugate length, positional deviation in the X direction the amount Δx is required.

【0043】次に、図5を参照して所謂モアレ方式の計測マークに本発明を適用して得られる計測マークの一例を説明する。 Next, an example of a measurement mark obtained by applying the present invention to measure the mark of a reference to a so-called moire scheme to FIG. 図5(a)は説明の便宜上、本例のモアレ方式の第1計測マーク及び第2計測マークを重ねて示し、この図5(a)において、第1計測マークは、それぞれ計測方向であるY方向にピッチQ2で配列された三角波状の3個の暗線パターンよりなる周期的パターン4 5 (a) is for convenience of explanation, overlapping the first measuring mark and the second measuring mark moire system of the present embodiment. In FIG. 5 (a), the first measuring mark are each measurement direction Y periodic pattern 4 composed of three dark line pattern like a triangular wave which are arranged at a pitch Q2 direction
9A,49B,49C,‥‥をY方向にピッチQ1で配列して構成されている。 9A, 49B, 49C, which are arranged at a pitch Q1 of ‥‥ in the Y direction. ピッチQ1は図11(a)の従来例のピッチQ1と等しく、各周期的パターン49A, Pitch Q1 is equal to the pitch Q1 of the conventional example of FIG. 11 (a), each periodic pattern 49A,
49B,‥‥内でのピッチQ1は例えば1μm程度までも可能である。 49B, the pitch Q1 in the ‥‥ is also possible to for example 1μm about. 同様に、第2計測マークは、それぞれ計測方向であるY方向にピッチQ2で配列された三角波状の3個の暗線パターンよりなる周期的パターン50A, Similarly, the second measuring mark is composed of three dark line pattern of triangular arranged at a pitch Q2 in the Y direction are each measurement direction periodic pattern 50A,
50B,50C,‥‥をY方向にピッチQ1で配列して構成されている。 50B, 50C, which are arranged at a pitch Q1 of ‥‥ in the Y direction.

【0044】図5(a)の第1計測マーク及び第2計測マークを順次ウエハ上に露光して現像すると、図5 [0044] When FIGS. 5 (a) first measurement mark and a second measurement mark is exposed sequentially on the wafer is developed, 5
(b)に示すように、菱型状に分布したパターン52A (B), the pattern 52A distributed in diamonds form
P〜52EPよりなる重なり像52P、及びこの重なり像52Pとほぼ同一形状でX方向にずれた重なり像53 Comprising overlapping images from P~52EP 52P, and the overlap images displaced with substantially the same shape in the X direction and the overlap image 52P 53
P及び54Pが形成される。 P and 54P are formed. そのパターン52APのX X of the pattern 52AP
方向の長さLxを計測する場合には、従来例と同様にスリット状のビームスポット9に対してX方向にそれら重なり像52P〜54Pを走査すればよい。 When measuring the direction of the length Lx may be scanned them overlap image 52P~54P in the X direction with respect to the conventional example as well as a slit-shaped beam spot 9. これにより、 As a result,
図5(c)に示すように、重なり像52P〜54Pの輪郭に対応する検出信号Sが得られるので、そのX方向の長さLxが容易に求められる。 As shown in FIG. 5 (c), the detection signal S corresponding to the contour of the overlapping image 52P~54P is obtained, its X-direction length Lx is easily obtained. これにより、Y方向のディストーションを高精度に計測できる。 This allows measuring the Y-direction distortion with high precision.

【0045】次に、図6を参照してボックス・イン・ボックス方式の計測マークに本発明を適用して得られる計測マークの一例を説明する。 Next, an example of a measurement mark obtained by applying the present invention to measure the mark reference to box-in-box system to FIG. 図6(a)は本例のボックス・イン・ボックス方式の第1計測マーク15を示し、 6 (a) shows a first measuring mark 15 of the box-in-box system of this embodiment,
この第1計測マーク15は遮光部よりなる正方形のパターンのX方向の周縁部にピッチP4でライン・アンド・ The first measurement mark 15 line and at a pitch P4 in the peripheral portion of the X-direction of the square pattern consisting of shading section
スペースパターン55A及び55Bを形成し、Y方向に周縁部にピッチP5でライン・アンド・スペースパターン56A及び56Bを形成したものである。 Forming a space pattern 55A and 55B, it is obtained by forming a line-and-space patterns 56A and 56B at a pitch P5 on the periphery in the Y direction. ピッチP4 Pitch P4
及びP5はそれぞれ1μm程度まで可能である。 And P5 can be up each about 1 [mu] m.

【0046】図6(b)は本例のボックス・イン・ボックス方式の第2計測マーク16を示し、この第2計測マーク16は基本的に遮光部よりなる正方形のパターン内に正方形の開口(透過性)パターン17を形成したものである。 [0046] FIG. 6 (b) shows a second measurement mark 16 of the box-in-box system of the present embodiment, the second measurement mark 16 is essentially made of light-shielding portion square pattern within the square aperture ( it is obtained by forming a transparent) pattern 17. 但し、その他に、その開口パターン17に近接する遮光部において、X方向にピッチP4でライン・アンド・スペースパターン57A及び57Bを形成し、Y However, other, in the light-shielding portion adjacent to the opening pattern 17, a line-and-space patterns 57A and 57B formed at a pitch P4 in the X direction, Y
方向にピッチP5でライン・アンド・スペースパターン58A及び58Bを形成してある。 It is formed with a line-and-space patterns 58A and 58B at a pitch P5 direction.

【0047】図6(a)の第1計測マーク15及び図6 The first measurement mark 15 and the diagram of FIG 6 (a) 6
(b)の第2計測マーク16をウエハ上に順次露光すると、図6(c)に示すように、第1計測マーク像15P When the second measurement mark 16 (b) are sequentially exposed onto the wafer, as shown in FIG. 6 (c), the first measuring mark image 15P
のエッジ及び第2計測マーク16の中央の開口パターンの像17Pのエッジ部とが形成される。 And the edge and the edge portion of the image 17P of the central aperture pattern of the second measurement mark 16 is formed. 更に、例えばX In addition, for example X
方向にはライン・アンド・スペースパターン55A,5 Direction to the line-and-space pattern 55A, 5
5Bの像55AP,55BP及びライン・アンド・スペースパターン57A,57Bの像57BP,57APが形成される。 5B image 55AP, 55BP and line-and-space pattern 57A, 57B of the image 57BP, 57AP is formed. 従って、この像はピッチ1μmの実素子パターンと同程度の収差を受けるので、図6(c)のX方向及びY方向の位置ずれ量を計測することにより、X方向及びY方向のディストーションを計測することができる。 Therefore, this image is subjected to actual element pattern about the same aberration pitch 1 [mu] m, by measuring the positional deviation amount in the X direction and the Y direction of FIG. 6 (c), measuring the X and Y directions of the distortion can do.

【0048】なお、上述実施例では、現像後のレジストパターンの計測により結像特性を求めているが、例えば熱可塑性樹脂等を感光基板として用いることにより、潜像段階で計測を行うことができる。 [0048] In the above embodiment, although seeking imaging characteristics by measuring the resist pattern after development, for example, by using thermoplastic resin such as a photosensitive substrate, it is possible to perform measurement with latent stage . 更に、例えばウエハステージ32上に設けた撮像素子により、直接投影像の形状を検出するようにしてもよい。 Furthermore, for example, by an imaging element provided on the wafer stage 32, it may be detected the shape of direct projection image. このように、本発明は上述実施例に限定されず本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。 Thus, the present invention may take various arrangements without departing from the gist of the present invention is not limited to the above embodiments.

【0049】 [0049]

【発明の効果】本発明の結像特性計測方法によれば、周期的パターンの像又は複数のパターンの像を全体として1個のパターンとして検出することにより、従来の計測マーク像の位置検出用のセンサーの分解能を特に向上させることなく、且つピッチの小さい実素子パターンに対する投影光学系の結像特性をも正確に計測できる利点がある。 According to the image formation characteristic measurement method of the present invention, by detecting a single pattern as a whole image of the image or a plurality of patterns of periodic pattern, position detection of the conventional measurement mark images of without particularly improving the resolution of the sensor, and can also be advantageously accurately measure the imaging characteristics of the projection optical system with respect to smaller actual element pattern pitch. また、本発明のマスクを用いてその結像特性計測方法で投影光学系の結像特性を計測することにより、平均化効果でより高精度に結像特性を計測できる。 Also, by measuring the imaging characteristics of the projection optical system at its imaging characteristic measurement method using the mask of the present invention, it can be measured imaging characteristics more accurately the averaging effect.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施例で使用される投影露光装置を示す構成図である。 1 is a configuration diagram showing a projection exposure apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は本発明の実施例で使用されるレチクルのパターンを示す平面図、(b)は計測マークの拡大平面図、(c)は基準マークの拡大平面図である。 2 (a) is a plan view showing a pattern of a reticle used in the examples of the present invention, (b) is an enlarged plan view of a measurement mark, (c) is an enlarged plan view of the reference mark.

【図3】(a)は従来の計測マークの拡大平面図、 3 (a) is an enlarged plan view of a conventional measuring mark,
(b)は図2(b)の計測マークの拡大平面図、(c) (B) is an enlarged plan view of the measuring mark in FIG. 2 (b), (c)
は変形光源法に好適な計測マークの一例を示す拡大平面図である。 Is an enlarged plan view showing an example of a suitable measuring mark to a modified light source method.

【図4】(a)はレーザステップアライメント方式に好適な第1計測マークを示す拡大平面図、(b)はレーザステップアライメント方式に好適な第2計測マークを示す拡大平面図、(c)はそれら第1計測マーク及び第2 4 (a) is an enlarged plan view showing a first measuring mark suitable laser step alignment method, (b) is an enlarged plan view showing a second measurement mark suitable laser step alignment method, (c) is they first measuring mark and the second
計測マークの投影像を示す拡大平面図である。 It is an enlarged plan view showing a projection image of the measurement mark.

【図5】(a)はモアレ方式に好適な第1計測マーク及び第2計測マークを示す拡大平面図、(b)はそれら第1計測マーク及び第2計測マークの投影図を示す拡大平面図、(c)はレーザステップアライメント方式により得られる検出信号を示す波形図である。 5 (a) is an enlarged plan view showing a first measuring mark and the second measuring mark suitable moire method, (b) is an enlarged plan view showing the projection of those first measuring mark and the second measuring mark is a waveform diagram showing a detection signal obtained by (c) a laser step alignment method.

【図6】(a)はボックス・イン・ボックス方式に好適な第1計測マークを示す拡大平面図、(b)はボックス・イン・ボックス方式に好適な第2計測マークを示す拡大平面図、(c)はそれら第1計測マーク及び第2計測マークの投影像を示す拡大平面図である。 6 (a) is an enlarged plan view showing a first measuring mark suitable box-in-box system, (b) is an enlarged plan view showing a second measurement mark suitable for box-in-box system, (c) is an enlarged plan view showing a projection image thereof first measuring mark and the second measuring mark.

【図7】従来のテストレチクルのパターンを示す平面図である。 7 is a plan view showing a pattern of a conventional test reticle.

【図8】(a)はウエハ上に基準マーク像を露光した状態を示す部分平面図、(b)はウエハ上に更に計測マーク像を露光した状態を示す部分平面図である。 8 (a) is a partial plan view showing a state of exposing the reference mark image on the wafer is a partial plan view showing a state of exposing the (b) further measurement mark image on the wafer.

【図9】(a)は従来の基準マーク像及び計測マーク像を示す拡大平面図、(b)は従来のマークのピッチをそのまま小さくした場合を示す拡大平面図である。 9 (a) is an enlarged plan view showing a conventional reference mark image and measuring mark image is an enlarged plan view showing a case of (b) as it is smaller the pitch of a conventional mark.

【図10】(a)は従来のレーザステップアライメント方式の第1計測マークを示す拡大平面図、(b)は従来のレーザステップアライメント方式の第2計測マークを示す拡大平面図、(c)はそれら第1計測マーク及び第2計測マークの投影像を示す拡大平面図である。 [Figure 10 (a) is first enlarged plan view showing a measuring mark of a conventional laser step alignment method, (b) is an enlarged plan view showing a second measurement mark of a conventional laser step alignment method, (c) is is an enlarged plan view showing a projection image thereof first measuring mark and the second measuring mark.

【図11】(a)は従来のモアレ方式の第1計測マーク及び第2計測マークを示す拡大平面図、(b)はそれら第1計測マーク及び第2計測マークの投影図を示す拡大平面図である。 [11] (a) the first measuring mark and the second enlarged plan view showing the measuring marks of the conventional moire method, (b) is an enlarged plan view showing the projection of those first measuring mark and the second measuring mark it is.

【図12】(a)は従来のボックス・イン・ボックス方式の第1計測マークを示す拡大平面図、(b)は従来のボックス・イン・ボックス方式の第2計測マークを示す拡大平面図、(c)はそれら第1計測マーク及び第2計測マークの投影像を示す拡大平面図である。 [Figure 12 (a) is first enlarged plan view showing the measuring marks of the conventional box-in-box system, (b) is an enlarged plan view showing a second measurement mark of a conventional box-in-box system, (c) is an enlarged plan view showing a projection image thereof first measuring mark and the second measuring mark.

【図13】(a)は従来の計測マークからの回折光を示す光路図、(b)は従来のピッチが小さい実素子パターンからの回折光を示す光路図、(c)は投影光学系のコマ収差の説明図である。 13 (a) is an optical path diagram showing the diffracted light from conventional measurement mark, (b) an optical path diagram showing the diffracted light from the actual device pattern conventional pitch is small, (c) is the projection optical system it is an explanatory diagram of the coma.

【図14】通常の照明方式で照明した場合を示す光路図である。 14 is an optical path diagram showing a case where the illumination in the normal lighting mode.

【図15】位相シフト法を用いた場合にレチクルから射出される回折光を示す光路図である。 15 is an optical path diagram showing a diffracted light emitted from the reticle in the case of using a phase shift method.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

22 光源 24 フライアイレンズ 25 第1リレーレンズ 26 投影型レチクルブラインド 27 第2リレーレンズ 28 メインコンデンサーレンズ 29 レチクル 31 投影光学系 32 ウエハステージ 33 ウエハ 34 ウエハアライメント系 37A,37B,40A〜40C 周期性パターン 38 基準マーク 39A〜39D 計測マーク 22 light source 24 fly-eye lens 25 first relay lens 26 projection type reticle blind 27 second relay lens 28 main condenser lens 29 reticle 31 projecting optical system 32 a wafer stage 33 wafer 34 wafer alignment system 37A, 37B, 40A to 40C cyclic pattern 38 reference mark 39A~39D measurement mark

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 マスクに形成された計測用パターンの像を投影光学系を介して感光基板上に露光し、該感光基板上の基準となるパターンの像に対する前記計測用パターンの像の位置ずれ量に基づいて 、前記投影光学系の結像特性を計測する方法において、 前記計測用パターンとして、該計測用パターンの計測方向に関し、実素子パターンのパターンピッチとほぼ同程度のピッチで明部と暗部とが配列された周期的パターンを使用し、 前記基準となるパターンの像に対する前記周期的パターンの像の計測方向の位置ずれ量を計測する際に、前記周期的パターンの像を全体として1個の暗部よりなるパターンの像とみなすことを特徴とする結像特性計測方法。 [Claim 1] the image of the measurement pattern formed on a mask via a projection optical system and exposure on a photosensitive substrate, the positional deviation of the image of the measurement pattern to the image of the pattern as a reference on the photosensitive substrate based on the amount, the method of measuring the imaging characteristic of the projection optical system, as the measurement pattern relates the measurement direction of the measurement pattern, and the bright portion at a pitch of substantially the same as the pattern pitch of the actual element pattern when the dark part using ordered periodic pattern, measures the positional deviation amount of the measurement direction of the image of the periodic pattern to the image of the pattern serving as the reference, as a whole image of the periodic pattern 1 imaging characteristic measuring method characterized in that considered as an image of a pattern made of pieces of the dark part.
  2. 【請求項2】 実素子パターンの線幅とほぼ同じ線幅を有する複数のパターンが形成されたマスクを照明し、 前記複数のパターンを投影光学系を介して所定面上に投影し、 該投影された前記複数のパターンの像を1個の計測用パターンの像として検出し、 基準となるパターンの像に対する前記計測用パターンの像の位置ずれ量に基づいて、前記投影光学系の結像特性を計測することを特徴とする結像特性計測方法。 Wherein illuminating a mask having a plurality of patterns are formed having substantially the same line width as that of the actual element pattern, the plurality of pattern through the projection optical system is projected onto a predetermined surface, said projection has been detected the image of the plurality of patterns as the image of a single pattern for measurement, based on the positional deviation amount of the image of the measurement pattern for the pattern image of the reference, the imaging characteristic of the projection optical system imaging characteristic measuring method characterized by measuring the.
  3. 【請求項3】 前記実素子パターンが位相シフト型である場合は、前記複数のパターンに位相シフターが設けられることを特徴とする請求項記載の結像特性計測方法。 Wherein when the actual element pattern is a phase shift type, imaging characteristics measuring method according to claim 2, wherein the phase shifter is provided in the plurality of patterns.
  4. 【請求項4】 実素子パターンのパターンピッチとほぼ同程度のピッチで明部と暗部とが配列された周期的パターンが形成されたマスクを照明し、 前記周期的パターンを投影光学系を介して所定面上に投影し、 該投影された前記周期的パターンの像を1個の計測用パターンの像として検出し、 基準となるパターンの像に対する前記計測用パターンの像の位置ずれ量に基づいて、前記投影光学系の結像特性を計測することを特徴とする結像特性計測方法。 4. illuminates the mask periodic pattern and the light portion and the dark portion are arranged in almost the same pitch as the pattern pitch of the actual device pattern is formed, the periodic pattern through the projection optical system projected onto a predetermined surface, to detect an image of the periodic pattern is the projected as an image of a single pattern for measurement, based on the positional deviation amount of the image of the measurement pattern for the pattern image of the reference , imaging characteristic measuring method characterized by measuring the imaging characteristic of the projection optical system.
  5. 【請求項5】 前記周期的パターンの線幅は、前記実素子パターンの線幅とほぼ同程度であることを特徴とする請求項記載の結像特性計測方法。 Line width wherein said periodic pattern, the imaging characteristic measuring method according to claim 4, wherein the is substantially the same as the line width of the actual element pattern.
  6. 【請求項6】 前記投影光学系の結像特性は、前記検出された計測用パターンのエッジ位置又は中央の位置に基づいて計測されることを特徴とする請求項4又は5記載の結像特性計測方法。 Imaging properties of wherein said projection optical system, the imaging characteristic according to claim 4 or 5, wherein the to be measured based on the edge position or the center position of the detected measurement pattern measurement method.
  7. 【請求項7】 前記位置ずれ量は、前記基準となるパターンの像の中心と、前記周期的パターンの像の中心との差であることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の結像特性計測方法。 Wherein said positional deviation amount, the center of the image of the pattern to be the reference, any one of the preceding claims, characterized in that the difference between the center of the image of the periodic pattern imaging characteristic measuring method according to.
  8. 【請求項8】 前記位置ずれ量は、前記基準となるパターンの像と、前記周期的パターンの像との間隔であることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の結像特性計測方法。 Wherein said positional deviation amount is binding according to any one of claims 1 to 6, wherein the the image of the pattern to be the reference, a distance between the image of the periodic pattern image characteristic measurement method.
  9. 【請求項9】 投影光学系の結像特性を計測するための 9. for measuring the imaging characteristics of the projection optical system
    計測用パターンを有するマスクにおいて、 前記計測用パターンは、実素子パターンのパターンピッチとほぼ同程度のピッチで配列された周期的パターンで形成され、 該周期的パターンは、感光基板上に投影された際に、一 In mask having a pattern for measurement, the measurement pattern is formed in a periodic pattern arranged in almost the same pitch as the pattern pitch of the actual element pattern, said periodic pattern projected onto the photosensitive substrate when one
    つの計測用パターンの像とみなされることを特徴とするマスク。 Mask characterized in that it is regarded as the image of the One of the measurement pattern.
  10. 【請求項10】 前記周期的パターンの線幅は、前記実素子パターンの線幅とほぼ同程度であることを特徴とする請求項記載のマスク。 Line width wherein said periodic pattern is a mask of claim 9, wherein the is substantially the same as the line width of the actual element pattern.
  11. 【請求項11】 前記周期的パターンは、位相シフターを有することを特徴とする請求項9又は10記載のマスク。 Wherein said periodic pattern, according to claim 9 or 10 mask according to, characterized in that a phase shifter.
  12. 【請求項12】 投影光学系の結像特性を計測するため 12. To measure the imaging characteristic of the projection optical system
    の計測用パターンを有するマスクにおいて、 前記計測用パターンは、実素子パターンのパターンピッ In the mask having the pattern for measurement, the measurement pattern, the pattern pitch of the actual element pattern
    チとほぼ同程度のピッチで配列された第1の周期的パタ First periodic pattern arranged in Ji and almost the same pitch
    ーンを有する外側ボックスマークと、前記実素子パター An outer box mark having over emissions, the actual element pattern
    ンのパターンピッチとほぼ同程度のピッチで配列された It arranged in emission pattern pitch and almost the same pitch
    第2の周期的パターンを有する内側ボックスマークとを An inner box mark having a second periodic pattern
    備えることを特徴とするマスク。 Mask, characterized in that it comprises.
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