JP3341774B2 - 位置ずれ計測方泡及び露光装置の精度確認方法 - Google Patents
位置ずれ計測方泡及び露光装置の精度確認方法Info
- Publication number
- JP3341774B2 JP3341774B2 JP40020790A JP40020790A JP3341774B2 JP 3341774 B2 JP3341774 B2 JP 3341774B2 JP 40020790 A JP40020790 A JP 40020790A JP 40020790 A JP40020790 A JP 40020790A JP 3341774 B2 JP3341774 B2 JP 3341774B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- measurement
- measurement pattern
- interval
- patterns
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、感光基板の感光層（レ
ジスト層）へパターンの焼き付けに使用する露光装置の
各種精度等を検査する方法に関し、特に半導体素子等を
製造する際のリソグラフィ工程で必要とされる露光装置
（アライナー，ステッパー等）の精度（位置ずれ）確認
の方法に関するものである。
ジスト層）へパターンの焼き付けに使用する露光装置の
各種精度等を検査する方法に関し、特に半導体素子等を
製造する際のリソグラフィ工程で必要とされる露光装置
（アライナー，ステッパー等）の精度（位置ずれ）確認
の方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造のフォトリソグラフィ
工程においては、通常フォトマスクやレチクル（以下レ
チクルと総称する）と呼ばれる原版に形成された回路パ
ターン等を、半導体ウェハ上に塗布されたレジスト層に
焼き付け、しかる後現像処理により形成されたレジスト
パターンをマスクとしてフォトエッチングを行う。この
工程、特に露光装置において高解像力を有する投影光学
系をはさんでレチクルとレジストが塗布されたウェハを
セットし、レチクルとウェハを正確に位置合わせした
後、レチクルのパターンをウェハへ露光している。この
種の露光装置においては、ウェハ上に焼き付ける回路パ
ターンの集積度が高まり、これに伴って転写すべきパタ
ーンの線幅もサブミクロンの領域になってきた。
工程においては、通常フォトマスクやレチクル（以下レ
チクルと総称する）と呼ばれる原版に形成された回路パ
ターン等を、半導体ウェハ上に塗布されたレジスト層に
焼き付け、しかる後現像処理により形成されたレジスト
パターンをマスクとしてフォトエッチングを行う。この
工程、特に露光装置において高解像力を有する投影光学
系をはさんでレチクルとレジストが塗布されたウェハを
セットし、レチクルとウェハを正確に位置合わせした
後、レチクルのパターンをウェハへ露光している。この
種の露光装置においては、ウェハ上に焼き付ける回路パ
ターンの集積度が高まり、これに伴って転写すべきパタ
ーンの線幅もサブミクロンの領域になってきた。
【０００３】このように、年々微細化されるリソグラフ
ィ工程に使用されるステッパー等の露光装置では、レチ
クルとウェハとの位置合わせを高精度に行う為、最小線
幅の数分の１ないし１／１０程度の総合位置合わせ精度
を有するアライメント系を備えている。このアライメン
ト系は、レチクルとウェハの位置合わせ（アライメン
ト）を検出するための各種アライメントセンサー系、ウ
ェハを正確にステッピングさせる為のウェハステージ
系、及びレチクルを正確にセットするためのレチクルス
テージ系等を中心にして構成されている。
ィ工程に使用されるステッパー等の露光装置では、レチ
クルとウェハとの位置合わせを高精度に行う為、最小線
幅の数分の１ないし１／１０程度の総合位置合わせ精度
を有するアライメント系を備えている。このアライメン
ト系は、レチクルとウェハの位置合わせ（アライメン
ト）を検出するための各種アライメントセンサー系、ウ
ェハを正確にステッピングさせる為のウェハステージ
系、及びレチクルを正確にセットするためのレチクルス
テージ系等を中心にして構成されている。
【０００４】これらアライメントセンサー系、ウェハス
テージ系、レチクルステージ系を備えた露光装置の精度
（例えばウェハステージの位置決め精度、レチクルとウ
ェハとの重合わせ精度等）をチェックする方法は以下の
ようなものがあった。 特別のバーニアパターンの入ったテストレチクルを
用意し、テストレチクル上のバーニアの主尺と副尺と
が、ウェハ上で重なるようにウェハを一定量だけ移動さ
せて二重露光を行う。そのウェハを現像して得られるバ
ーニアのレジスト像を顕微鏡で観察する。
テージ系、レチクルステージ系を備えた露光装置の精度
（例えばウェハステージの位置決め精度、レチクルとウ
ェハとの重合わせ精度等）をチェックする方法は以下の
ようなものがあった。 特別のバーニアパターンの入ったテストレチクルを
用意し、テストレチクル上のバーニアの主尺と副尺と
が、ウェハ上で重なるようにウェハを一定量だけ移動さ
せて二重露光を行う。そのウェハを現像して得られるバ
ーニアのレジスト像を顕微鏡で観察する。
【０００５】 特開昭６２−３２６１４号公報に開示
されているように、間隔をおいて２本の平行な直線状パ
ターン（回折格子型）をウェハ上に焼き付け、現像工程
を経た後、その２本の直線状パターンの間隔を露光装置
のアライメントセンサー系で自己計測する。 特開平２−３１１４２号公報に開示されているよう
に、平行に複数本設けられた直線状パターン２組を所定
の角度で重合わせられるように二重露光して、くさび状
の重なり部分を形成し、その重なり部分の線幅から位置
ずれ量を検出する。
されているように、間隔をおいて２本の平行な直線状パ
ターン（回折格子型）をウェハ上に焼き付け、現像工程
を経た後、その２本の直線状パターンの間隔を露光装置
のアライメントセンサー系で自己計測する。 特開平２−３１１４２号公報に開示されているよう
に、平行に複数本設けられた直線状パターン２組を所定
の角度で重合わせられるように二重露光して、くさび状
の重なり部分を形成し、その重なり部分の線幅から位置
ずれ量を検出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来の技術においては、 露光装置の精度チェック時に、バーニアを使ってノ
ギスと同様な方法を用いている。このため、位置ずれ量
とバーニアの計測量が１：１に対応することとなり、感
光基板上のバーニアパターン形成状態や光学顕微鏡等で
観察する際の観察方法等によっては、大きな計測誤差が
生じることがある。又、バーニアパターンを使用する方
法は、目盛りを読み取る方式であるため自動化が困難で
あり、作業者の疲労を伴うとともに処理速度が遅いとい
った問題があった。 さらに、２本の直線状パターンの間隔を計る方法で
は、それら直線状パターンのレジスト像間隔を直接光学
的に検知するため、レジスト像を検知する計測センサー
に高い精度が要求されるという問題点があった。 また、二重露光により形成されたくさび状の重複部
分の線幅を測定する方法では、精度が十分でないという
問題点があった。
如き従来の技術においては、 露光装置の精度チェック時に、バーニアを使ってノ
ギスと同様な方法を用いている。このため、位置ずれ量
とバーニアの計測量が１：１に対応することとなり、感
光基板上のバーニアパターン形成状態や光学顕微鏡等で
観察する際の観察方法等によっては、大きな計測誤差が
生じることがある。又、バーニアパターンを使用する方
法は、目盛りを読み取る方式であるため自動化が困難で
あり、作業者の疲労を伴うとともに処理速度が遅いとい
った問題があった。 さらに、２本の直線状パターンの間隔を計る方法で
は、それら直線状パターンのレジスト像間隔を直接光学
的に検知するため、レジスト像を検知する計測センサー
に高い精度が要求されるという問題点があった。 また、二重露光により形成されたくさび状の重複部
分の線幅を測定する方法では、精度が十分でないという
問題点があった。
【０００７】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
ので、高精度で高スループットの位置ずれ計測法、及び
露光装置の精度確認方法を得ることを目的としている。 〔課題を解決する為の手段〕 かかる問題点を解決するために本発明においては、第１
の計測パターンと第２の計測パターンとを重ね合わせて
投影し、第１の計測パターンと第２の計測パターンとが
重なり合ってできた重なり部分の間隔に基づいて、第１
の計測パターンと第２の計測パターンとの位置ずれを計
測するようにした。また、第１の計測パターンと第２の
計測パターンとを重ね合わせて投影し、第１の計測パタ
ーンと第２の計測パターンとが重なり合ってできた重な
り部分の間隔に基づいて、露光装置の精度を確認するよ
うにした。
ので、高精度で高スループットの位置ずれ計測法、及び
露光装置の精度確認方法を得ることを目的としている。 〔課題を解決する為の手段〕 かかる問題点を解決するために本発明においては、第１
の計測パターンと第２の計測パターンとを重ね合わせて
投影し、第１の計測パターンと第２の計測パターンとが
重なり合ってできた重なり部分の間隔に基づいて、第１
の計測パターンと第２の計測パターンとの位置ずれを計
測するようにした。また、第１の計測パターンと第２の
計測パターンとを重ね合わせて投影し、第１の計測パタ
ーンと第２の計測パターンとが重なり合ってできた重な
り部分の間隔に基づいて、露光装置の精度を確認するよ
うにした。
【０００８】
【作 用】本発明によれば、第１の計測パターンと第２
の計測パターンとを重ね合わせて投影することにより少
なくとも２つの重なり部分を形成し、２つの重なり部分
の位置ずれに応じて変化する間隔に基づいて、位置ずれ
量を求めている。このため、パターン形成上各種プロセ
スの影響が受けにくく、高精度に位置ずれを計測するこ
とができる。又、重なり部分の間隔を自動計測により求
めているため、高スループットの計測が可能となる。以
上より、高精度、高スループットに露光装置の精度を検
査することが可能となる。
の計測パターンとを重ね合わせて投影することにより少
なくとも２つの重なり部分を形成し、２つの重なり部分
の位置ずれに応じて変化する間隔に基づいて、位置ずれ
量を求めている。このため、パターン形成上各種プロセ
スの影響が受けにくく、高精度に位置ずれを計測するこ
とができる。又、重なり部分の間隔を自動計測により求
めているため、高スループットの計測が可能となる。以
上より、高精度、高スループットに露光装置の精度を検
査することが可能となる。
【０００９】
【実 施 例】以下、本発明の第１実施例について詳述
する。その前に、本発明の方法の実施に好適なステッパ
ーの構成について、図２を参照して簡単に説明する。図
２において、水銀ランプ１からの露光光（ｇ線、ｉ線）
は、楕円鏡２で集光された後、露光量を制御するシャッ
ター３、照明光を均一化するオプチカルインテグレータ
４、及び主コンデンサーレンズＣＬを介してレチクルＲ
を照明する。レチクルＲは、ｘ、ｙ、θ（回転）方向に
微動するレチクルステージＲＳ上に保持され、レチクル
アライメント系５によって装置に対して位置決めされ
る。レチクルＲのパターンは、片側、もしくは両側テレ
セントリックな投影レンズＰＬによって、ウェハＷ上に
結像投影される。ウェハＷは、ｘ−ｙ座標系内で水平移
動するｘｙステージと、投影レンズＰＬの光軸方向に垂
直移動するｚステージと、水平面内で微小回転するθス
テージ等とを含むウェハステージＳＴに載置され、ステ
ップアンドリピート方式の露光時には、ステージコント
ローラ７からの指令に応答してステッピング移動する。
そして、このステッパーには、投影レンズＰＬを介して
ウェハ上のアライメントマークＷＭ（回折格子状）を光
電検出するためのＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式の
ウェハアライメント系１１が設けられている。ウェハア
ライメント系１１には、Ｈｅ−Ｎｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ
イオン等を光源とするレーザ光源１１ａ、シリンドリカ
ルレンズ等を含むレンズ系１１ｂ、ビームスプリッタ１
１ｃ、対物レンズ１０、レンズ系１１ｄ、空間フィルタ
ー１１ｅ、及び受光素子１１ｆが設けられており、受光
素子１１ｆからの光電信号は、信号処理系１２に出力さ
れる。ここで、レーザ光源１１ａからのビームは、レン
ズ系１１ｂの作用で一方向に伸びたスリット状の断面を
有するビームに変換され、ビームスプリッタ１１ｃ、対
物レンズ１０を介して投影レンズＰＬの軸外の位置に入
射し、投影レンズＰＬによってｙ方向を長手方向とする
スリット状のスポット光ＳＰｘとしてウェハＷ上に集光
される。
する。その前に、本発明の方法の実施に好適なステッパ
ーの構成について、図２を参照して簡単に説明する。図
２において、水銀ランプ１からの露光光（ｇ線、ｉ線）
は、楕円鏡２で集光された後、露光量を制御するシャッ
ター３、照明光を均一化するオプチカルインテグレータ
４、及び主コンデンサーレンズＣＬを介してレチクルＲ
を照明する。レチクルＲは、ｘ、ｙ、θ（回転）方向に
微動するレチクルステージＲＳ上に保持され、レチクル
アライメント系５によって装置に対して位置決めされ
る。レチクルＲのパターンは、片側、もしくは両側テレ
セントリックな投影レンズＰＬによって、ウェハＷ上に
結像投影される。ウェハＷは、ｘ−ｙ座標系内で水平移
動するｘｙステージと、投影レンズＰＬの光軸方向に垂
直移動するｚステージと、水平面内で微小回転するθス
テージ等とを含むウェハステージＳＴに載置され、ステ
ップアンドリピート方式の露光時には、ステージコント
ローラ７からの指令に応答してステッピング移動する。
そして、このステッパーには、投影レンズＰＬを介して
ウェハ上のアライメントマークＷＭ（回折格子状）を光
電検出するためのＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式の
ウェハアライメント系１１が設けられている。ウェハア
ライメント系１１には、Ｈｅ−Ｎｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ
イオン等を光源とするレーザ光源１１ａ、シリンドリカ
ルレンズ等を含むレンズ系１１ｂ、ビームスプリッタ１
１ｃ、対物レンズ１０、レンズ系１１ｄ、空間フィルタ
ー１１ｅ、及び受光素子１１ｆが設けられており、受光
素子１１ｆからの光電信号は、信号処理系１２に出力さ
れる。ここで、レーザ光源１１ａからのビームは、レン
ズ系１１ｂの作用で一方向に伸びたスリット状の断面を
有するビームに変換され、ビームスプリッタ１１ｃ、対
物レンズ１０を介して投影レンズＰＬの軸外の位置に入
射し、投影レンズＰＬによってｙ方向を長手方向とする
スリット状のスポット光ＳＰｘとしてウェハＷ上に集光
される。
【００１０】ウェハＷ上のアライメントマークＷＭとそ
のスポット光ＳＰｘとが重なると、マークから散乱光や
回折光が生じる。その散乱、回折光は、再び投影レンズ
ＰＬを通って対物レンズ１０に戻り、ビームスプリッタ
１１ｃで反射され、瞳リレー系１１ｄを介して空間フィ
ルタ１１ｅに達する。瞳リレー系１１ｄは、投影レンズ
ＰＬの瞳と空間フィルター１１ｅとを互いに共役にする
ためのものであり、空間フィルタ１１ｅは、ウェハ面か
らの正反射光を遮断して回折光、散乱光のみ通すアパー
チャを有する。空間フィルタ１１ｅを通った散乱、回折
光は、レンズ系で集光されて受光素子１１ｆに達する。
のスポット光ＳＰｘとが重なると、マークから散乱光や
回折光が生じる。その散乱、回折光は、再び投影レンズ
ＰＬを通って対物レンズ１０に戻り、ビームスプリッタ
１１ｃで反射され、瞳リレー系１１ｄを介して空間フィ
ルタ１１ｅに達する。瞳リレー系１１ｄは、投影レンズ
ＰＬの瞳と空間フィルター１１ｅとを互いに共役にする
ためのものであり、空間フィルタ１１ｅは、ウェハ面か
らの正反射光を遮断して回折光、散乱光のみ通すアパー
チャを有する。空間フィルタ１１ｅを通った散乱、回折
光は、レンズ系で集光されて受光素子１１ｆに達する。
【００１１】ところで、図示していないがステージコン
トローラ７にはｘ、ｙ方向の２軸に関してウェハステー
ジＳＴの位置を計測するレーザ干渉計が設けられてお
り、このレーザ干渉計からステージＳＴの単位移動（例
えば０．０２μｍ）毎に出力される計測パルス（アップ
ダウンパルス）に応答して、信号処理系１２は受光素子
１２からの光電信号の波形をデジタルサンプリングす
る。信号処理系１２は、サンプリングされた信号波形に
基づいて、スリット状のスポット光ＳＰｘとウェハ上の
アライメントマークとが合致したときのｘ方向の位置を
高速演算プロセッサにて求め、その位置を主制御系８へ
出力する。以上のマーク検出方式では、信号波形を抽出
するために、投影レンズＰＬの視野内で静止しているス
リット状のスポット光ＳＰｘに対して、ウェハＷをｘ方
向に移動させる必要がある。尚、主制御系８は、アライ
メントシーケンスを統括的に制御し、露光時にはシャッ
ターコントローラ６を介してシャッター３の開閉のタイ
ミング及び閉時間を制御する。又図２には図示していな
いが、ｙ方向の位置を計測するためのアライメント系が
もう一組用意されており、スリット状のスポット光ＳＰ
ｙをウェハＷ上に結像するようになっている。そして、
ｘ方向の検出と同様にしてｙ方向のマーク検出が可能と
なっている。
トローラ７にはｘ、ｙ方向の２軸に関してウェハステー
ジＳＴの位置を計測するレーザ干渉計が設けられてお
り、このレーザ干渉計からステージＳＴの単位移動（例
えば０．０２μｍ）毎に出力される計測パルス（アップ
ダウンパルス）に応答して、信号処理系１２は受光素子
１２からの光電信号の波形をデジタルサンプリングす
る。信号処理系１２は、サンプリングされた信号波形に
基づいて、スリット状のスポット光ＳＰｘとウェハ上の
アライメントマークとが合致したときのｘ方向の位置を
高速演算プロセッサにて求め、その位置を主制御系８へ
出力する。以上のマーク検出方式では、信号波形を抽出
するために、投影レンズＰＬの視野内で静止しているス
リット状のスポット光ＳＰｘに対して、ウェハＷをｘ方
向に移動させる必要がある。尚、主制御系８は、アライ
メントシーケンスを統括的に制御し、露光時にはシャッ
ターコントローラ６を介してシャッター３の開閉のタイ
ミング及び閉時間を制御する。又図２には図示していな
いが、ｙ方向の位置を計測するためのアライメント系が
もう一組用意されており、スリット状のスポット光ＳＰ
ｙをウェハＷ上に結像するようになっている。そして、
ｘ方向の検出と同様にしてｙ方向のマーク検出が可能と
なっている。
【００１２】図２に示したステッパーは、ウェハＷ上の
アライメントマークを検出するためにＴＴＬ方式のウェ
ハアライメント系１１が設けられているが、以下で説明
する実施例では、ウェハＷ上に形成された測定用レジス
トパターンの間隔を測定するために共用するものとす
る。さて、図３は本説明の第１の実施例による方法を実
行するために用意されたテストレチクルＲのパターン配
置を示す平面図である。
アライメントマークを検出するためにＴＴＬ方式のウェ
ハアライメント系１１が設けられているが、以下で説明
する実施例では、ウェハＷ上に形成された測定用レジス
トパターンの間隔を測定するために共用するものとす
る。さて、図３は本説明の第１の実施例による方法を実
行するために用意されたテストレチクルＲのパターン配
置を示す平面図である。
【００１３】テストレチクルＲの３辺には、図２中のレ
チクルアライメント系５によって検出されるレチクルア
ライメントマークＲＭ1 、ＲＭ2 、ＲＭ3 が形成されて
いる。この３ヶ所のマークＲＭ1 、ＲＭ2 、ＲＭ3 を基
準としてレチクルＲの中央に矩形のパターン領域ＰＡが
形成される。本実施例では、パターン領域ＰＡの中心
部、４隅、及び４辺の中央部の計９ヶ所にマーク領域Ｍ
Ａ1 〜ＭＡ9 が形成される。パターン領域ＰＡの中心部
のマーク領域ＭＡ5 を中心に各マーク領域はｘ方向にピ
ッチＳｘで配置され、ｙ方向にピッチＳｙで配置され
る。そして、中央部のマーク領域ＭＡ5 には、ｘ軸に対
して所定の角度だけ傾いているパターンＰ１（本発明の
第１マスクパターン）とｘ軸の方向に延びたパターンＰ
２（本発明の第２マスクパターン）の一対が形成され
る。その他のマーク領域ＭＡ1 〜ＭＡ9 の夫々にはマー
ク領域ＭＡ5 内のパターンＰ１とＰ２と同じものをｙ方
向に入れ替えて形成してある。図３では、代表してマー
ク領域ＭＡ1 ，ＭＡ5 のみのパターンＰ１，Ｐ２を示し
てある。また、ここではパターンＰ１とＰ２の間隔をＤ
ｙとしており、設定値として主制御系８内のメモリに予
め記憶させておくものとする。尚、パターンＰ１，Ｐ２
の配置はこれに限るものではなく、パターンＰ１とＰ２
の間隔もＤｙに限るものではない。更に、マーク領域Ｍ
ＡもＭＡ1 〜ＭＡ9 に限定されるものではなく、ずれ量
を検出する目的に応じて定められるものである。
チクルアライメント系５によって検出されるレチクルア
ライメントマークＲＭ1 、ＲＭ2 、ＲＭ3 が形成されて
いる。この３ヶ所のマークＲＭ1 、ＲＭ2 、ＲＭ3 を基
準としてレチクルＲの中央に矩形のパターン領域ＰＡが
形成される。本実施例では、パターン領域ＰＡの中心
部、４隅、及び４辺の中央部の計９ヶ所にマーク領域Ｍ
Ａ1 〜ＭＡ9 が形成される。パターン領域ＰＡの中心部
のマーク領域ＭＡ5 を中心に各マーク領域はｘ方向にピ
ッチＳｘで配置され、ｙ方向にピッチＳｙで配置され
る。そして、中央部のマーク領域ＭＡ5 には、ｘ軸に対
して所定の角度だけ傾いているパターンＰ１（本発明の
第１マスクパターン）とｘ軸の方向に延びたパターンＰ
２（本発明の第２マスクパターン）の一対が形成され
る。その他のマーク領域ＭＡ1 〜ＭＡ9 の夫々にはマー
ク領域ＭＡ5 内のパターンＰ１とＰ２と同じものをｙ方
向に入れ替えて形成してある。図３では、代表してマー
ク領域ＭＡ1 ，ＭＡ5 のみのパターンＰ１，Ｐ２を示し
てある。また、ここではパターンＰ１とＰ２の間隔をＤ
ｙとしており、設定値として主制御系８内のメモリに予
め記憶させておくものとする。尚、パターンＰ１，Ｐ２
の配置はこれに限るものではなく、パターンＰ１とＰ２
の間隔もＤｙに限るものではない。更に、マーク領域Ｍ
ＡもＭＡ1 〜ＭＡ9 に限定されるものではなく、ずれ量
を検出する目的に応じて定められるものである。
【００１４】図４（ａ）は、前述のテストレチクルＲの
パターンＰ１，Ｐ２の詳細な形状を示す図である。パタ
ーンＰ１は、ＴＰ１〜ＴＰ４の４つのパターンから形成
されている。パターンＴＰ１とパターンＴＰ４は、ｘ軸
に対して角度θだけ右下がり（左上がり）の幅Ｌで長さ
Ｈの線状遮光パターンである。そしてパターンＴＰ２と
パターンＴＰ３はｘ軸に対して角度θだけ右上がり（左
下がり）の幅Ｌで長さＨの線状遮光パターンである。そ
して、隣合う２つのパターンが線対称の関係になるよう
に傾いているものとする（例えばパターンＴＰ１とパタ
ーンＴＰ２はｙ方向に関して線対称となっており、パタ
ーンＴＰ１とパターンＴＰ３はｘ方向に関して線対称と
なっている。）。つまり、仮想の中心点Ｑｃについてパ
ターンＴＰ１〜ＴＰ４は、点対称な関係となっている。
又ＴＰ１〜ＴＰ４の夫々のパターンは、傾き方向に伸び
た２つの直線状エッジを有している。ここで、パターン
ＴＰ１〜ＴＰ４の中心位置をＱ１〜Ｑ４とすると、これ
ら中心点Ｑ１とＱ２のテストレチクルＲ上でのｙ座標値
は、１つのマーク領域内においては一致しており、また
中心点Ｑ３とＱ４のテストレチクルＲ上でのｙ座標値も
１つのマーク領域内においては一致しているものとす
る。又、中心点Ｑ１とＱ３のテストレチクルＲ上でのｘ
座標値は一致しており、中心点Ｑ２とＱ４のテストレチ
クルＲ上でのｘ座標値は一致しているものとする。
パターンＰ１，Ｐ２の詳細な形状を示す図である。パタ
ーンＰ１は、ＴＰ１〜ＴＰ４の４つのパターンから形成
されている。パターンＴＰ１とパターンＴＰ４は、ｘ軸
に対して角度θだけ右下がり（左上がり）の幅Ｌで長さ
Ｈの線状遮光パターンである。そしてパターンＴＰ２と
パターンＴＰ３はｘ軸に対して角度θだけ右上がり（左
下がり）の幅Ｌで長さＨの線状遮光パターンである。そ
して、隣合う２つのパターンが線対称の関係になるよう
に傾いているものとする（例えばパターンＴＰ１とパタ
ーンＴＰ２はｙ方向に関して線対称となっており、パタ
ーンＴＰ１とパターンＴＰ３はｘ方向に関して線対称と
なっている。）。つまり、仮想の中心点Ｑｃについてパ
ターンＴＰ１〜ＴＰ４は、点対称な関係となっている。
又ＴＰ１〜ＴＰ４の夫々のパターンは、傾き方向に伸び
た２つの直線状エッジを有している。ここで、パターン
ＴＰ１〜ＴＰ４の中心位置をＱ１〜Ｑ４とすると、これ
ら中心点Ｑ１とＱ２のテストレチクルＲ上でのｙ座標値
は、１つのマーク領域内においては一致しており、また
中心点Ｑ３とＱ４のテストレチクルＲ上でのｙ座標値も
１つのマーク領域内においては一致しているものとす
る。又、中心点Ｑ１とＱ３のテストレチクルＲ上でのｘ
座標値は一致しており、中心点Ｑ２とＱ４のテストレチ
クルＲ上でのｘ座標値は一致しているものとする。
【００１５】パターンＰ２はＴＰ５，ＴＰ６の２つのパ
ターンで形成されている。夫々のパターンは、ｘ軸方向
に伸びた幅Ｌ１で長さＨ１の直線状遮光パターンであ
る。パターンＴＰ５とＴＰ６との間隔は２ｙ１であり、
パターンＴＰ５とＴＰ６のｙ方向に関しての中点をＱ
ｃ’とする。ここで、夫々のパターンは、ｘ軸方向に伸
びた２つの直線状エッジを有している。前述の如くテス
トレチクル上でのパターンＰ１とパターンＰ２との間隔
（点ＱｃとＱｃ’との間隔）はＤｙである。
ターンで形成されている。夫々のパターンは、ｘ軸方向
に伸びた幅Ｌ１で長さＨ１の直線状遮光パターンであ
る。パターンＴＰ５とＴＰ６との間隔は２ｙ１であり、
パターンＴＰ５とＴＰ６のｙ方向に関しての中点をＱ
ｃ’とする。ここで、夫々のパターンは、ｘ軸方向に伸
びた２つの直線状エッジを有している。前述の如くテス
トレチクル上でのパターンＰ１とパターンＰ２との間隔
（点ＱｃとＱｃ’との間隔）はＤｙである。
【００１６】次に、本発明の第１の実施例による位置ず
れ計測方法について説明する。その一例としてここで
は、ウェハステージのステッピング誤差を測定する場合
について説明する。図３に示したテストレチクルＲを、
図２のステッパー本体のレチクルステージＲＳにセット
し、レチクルアライメント系５によりテストレチクルＲ
を所定の位置にアライメントする。ステッパーは、予め
定められている露光シーケンスに従って、ステップアン
ドリピート方式でテストレチクルＲのパターン領域ＰＡ
の投影像をウェハＷ上の感光剤層（レジスト層）に順次
焼き付けていく（ファーストプリント）。このとき、ウ
ェハＷ上の１つのショット領域には、図３に示した９ヵ
所のマーク領域ＭＡ1 〜ＭＡ9 がレジスト層に潜像とし
て転写される。次に、今露光を行った各ショット領域に
対して同一のテストレチクルＲを用いて重ね焼き（セカ
ンドプリント）を行う。この時、ステージＳＴをｙ方向
にｍ・Ｄｙ（ただしｍは投影レンズＰＬの縮小率で１／
５、１／１０等）だけ正確にステッピングさせることに
よって、初めに露光したショット領域に対して、これか
ら投影しようとするパターン領域ＰＡの投影像を重合わ
せる。この操作によって、ウェハの１つのショット領域
内のレジスト層には、８ヵ所のマーク領域ＭＡ1 〜ＭＡ
4 、ＭＡ6 〜ＭＡ9 の夫々において、パターンＰ１とパ
ターンＰ２とが図４（ｂ）の斜線部のように２重露光さ
れた潜像が形成される。図４（ｂ）はパターンＰ１とＰ
２が重合わされた状態を示すものである。その後、この
ウェハＷを不図示のコータ・デベロッパー（レジスト塗
布部と現像部を一体に持つ装置）へ送り、所定の現像工
程をへてから再びウェハステージＳＴ上に載置する。
れ計測方法について説明する。その一例としてここで
は、ウェハステージのステッピング誤差を測定する場合
について説明する。図３に示したテストレチクルＲを、
図２のステッパー本体のレチクルステージＲＳにセット
し、レチクルアライメント系５によりテストレチクルＲ
を所定の位置にアライメントする。ステッパーは、予め
定められている露光シーケンスに従って、ステップアン
ドリピート方式でテストレチクルＲのパターン領域ＰＡ
の投影像をウェハＷ上の感光剤層（レジスト層）に順次
焼き付けていく（ファーストプリント）。このとき、ウ
ェハＷ上の１つのショット領域には、図３に示した９ヵ
所のマーク領域ＭＡ1 〜ＭＡ9 がレジスト層に潜像とし
て転写される。次に、今露光を行った各ショット領域に
対して同一のテストレチクルＲを用いて重ね焼き（セカ
ンドプリント）を行う。この時、ステージＳＴをｙ方向
にｍ・Ｄｙ（ただしｍは投影レンズＰＬの縮小率で１／
５、１／１０等）だけ正確にステッピングさせることに
よって、初めに露光したショット領域に対して、これか
ら投影しようとするパターン領域ＰＡの投影像を重合わ
せる。この操作によって、ウェハの１つのショット領域
内のレジスト層には、８ヵ所のマーク領域ＭＡ1 〜ＭＡ
4 、ＭＡ6 〜ＭＡ9 の夫々において、パターンＰ１とパ
ターンＰ２とが図４（ｂ）の斜線部のように２重露光さ
れた潜像が形成される。図４（ｂ）はパターンＰ１とＰ
２が重合わされた状態を示すものである。その後、この
ウェハＷを不図示のコータ・デベロッパー（レジスト塗
布部と現像部を一体に持つ装置）へ送り、所定の現像工
程をへてから再びウェハステージＳＴ上に載置する。
【００１７】この結果、ウェハＷ上には、図４（ｂ）の
斜線部に示すようなくさび状のレジストパターンＩＲ１
〜ＩＲ４のみが形成されることになる。この際、レジス
トの種類はポジレジストでもネガレジストでも構わな
い。ここでは、パターンＰ１とＰ２は遮光性パターンで
あるため、くさび状パターンは２重露光によって全く露
光されなかった部分であり、レジスト層がポジレジスト
のときは、レジスト層が残って凸部となり、ネガレジス
トのときはレジスト層が除去され凹部となる。本実施例
では、ポジレジストを使用して凸部のレジストパターン
を形成するものとする。又パターンＰ１とＰ２は、透過
性パターンであっても構わない。例えば、ネガレジスト
を使用し、２回露光された部分のレジスト層だけが残る
ような露光時間を設定すれば、凸状のくさび状パターン
を形成することができる。
斜線部に示すようなくさび状のレジストパターンＩＲ１
〜ＩＲ４のみが形成されることになる。この際、レジス
トの種類はポジレジストでもネガレジストでも構わな
い。ここでは、パターンＰ１とＰ２は遮光性パターンで
あるため、くさび状パターンは２重露光によって全く露
光されなかった部分であり、レジスト層がポジレジスト
のときは、レジスト層が残って凸部となり、ネガレジス
トのときはレジスト層が除去され凹部となる。本実施例
では、ポジレジストを使用して凸部のレジストパターン
を形成するものとする。又パターンＰ１とＰ２は、透過
性パターンであっても構わない。例えば、ネガレジスト
を使用し、２回露光された部分のレジスト層だけが残る
ような露光時間を設定すれば、凸状のくさび状パターン
を形成することができる。
【００１８】そして、前述のウェハアライメント系１１
でくさび状パターンＩＲ１とＩＲ２との間隔及びくさび
状パターンＩＲ３とＩＲ４との間隔を計測する。ここ
で、くさび状パターンＩＲ１のｘ方向の中心とくさび状
パターンＩＲ２のｘ方向の中心との間隔Ｌ１とし、くさ
び状パターンＩＲ３のｘ方向の中心とくさび状パターン
ＩＲ４のｘ方向の中心との間隔をＬ２とする。前述の如
く、パターンＰ１の中心点ＱｃとパターンＰ２の中心Ｑ
ｃ’が一致するように重合わせを行うので、ステップ誤
差がない場合は、間隔Ｌ１とＬ２は等しくなる。しか
し、重ね合わせに位置ずれが生じている場合、間隔Ｌ１
とＬ２は位置ずれ量に応じて夫々変化する。
でくさび状パターンＩＲ１とＩＲ２との間隔及びくさび
状パターンＩＲ３とＩＲ４との間隔を計測する。ここ
で、くさび状パターンＩＲ１のｘ方向の中心とくさび状
パターンＩＲ２のｘ方向の中心との間隔Ｌ１とし、くさ
び状パターンＩＲ３のｘ方向の中心とくさび状パターン
ＩＲ４のｘ方向の中心との間隔をＬ２とする。前述の如
く、パターンＰ１の中心点ＱｃとパターンＰ２の中心Ｑ
ｃ’が一致するように重合わせを行うので、ステップ誤
差がない場合は、間隔Ｌ１とＬ２は等しくなる。しか
し、重ね合わせに位置ずれが生じている場合、間隔Ｌ１
とＬ２は位置ずれ量に応じて夫々変化する。
【００１９】次に、実際に露光されたくさび状レジスト
パターンの間隔及びパターンＰ１とパターンＰ２との交
差角θ（設計値）からｙ方向（計測方向と垂直な方向）
の位置ずれ量を演算する。ここで、図１を参照して位置
ずれ量を求める原理を説明する。図１（ａ）はパターン
Ｐ１とパターンＰ２（パターンＴＰ５とＴＰ６）とがｙ
方向にΔｙだけずれて重合わされている状態を示す図で
あり、図１（ｂ）はパターンＰ１とパターンＰ２との間
で位置ずれがある場合のｘ方向のずれとｙ方向のずれの
関係を示す図である。尚、位置ずれがない場合のパター
ンＰ２を点線で示している。ここで図１（ａ）のように
ｙ方向にΔｙだけ位置ずれを起こした状態で２つのパタ
ーンが重なったとするとくさび状パターンの間隔Ｌ１が
Ｌ３となり、また間隔Ｌ２がＬ４となる。尚、位置ずれ
の方向はＬ１＜Ｌ３，Ｌ２＞Ｌ４となるような方向に位
置ずれを起こしているものとし、これを＋（プラス）方
向とする。この場合、図１（ｂ）に示すようにパターン
Ｐ１とパターンＰ２の２つのパターンがθだけ傾いてい
るときｘ方向のずれ量Δｘは（１）式のように表され
る。
パターンの間隔及びパターンＰ１とパターンＰ２との交
差角θ（設計値）からｙ方向（計測方向と垂直な方向）
の位置ずれ量を演算する。ここで、図１を参照して位置
ずれ量を求める原理を説明する。図１（ａ）はパターン
Ｐ１とパターンＰ２（パターンＴＰ５とＴＰ６）とがｙ
方向にΔｙだけずれて重合わされている状態を示す図で
あり、図１（ｂ）はパターンＰ１とパターンＰ２との間
で位置ずれがある場合のｘ方向のずれとｙ方向のずれの
関係を示す図である。尚、位置ずれがない場合のパター
ンＰ２を点線で示している。ここで図１（ａ）のように
ｙ方向にΔｙだけ位置ずれを起こした状態で２つのパタ
ーンが重なったとするとくさび状パターンの間隔Ｌ１が
Ｌ３となり、また間隔Ｌ２がＬ４となる。尚、位置ずれ
の方向はＬ１＜Ｌ３，Ｌ２＞Ｌ４となるような方向に位
置ずれを起こしているものとし、これを＋（プラス）方
向とする。この場合、図１（ｂ）に示すようにパターン
Ｐ１とパターンＰ２の２つのパターンがθだけ傾いてい
るときｘ方向のずれ量Δｘは（１）式のように表され
る。
【００２０】Δｘ＝Δｙ／ｔａｎθ （１） 従って、この場合の間隔Ｌ３とＬ４は夫々（２）式、
（３）式で表される。 Ｌ３＝Ｌ１＋２Δｙ／ｔａｎθ （２） Ｌ４＝Ｌ２−２Δｙ／ｔａｎθ （３） ここでＬ１＝Ｌ２であるからＬ３−Ｌ４は、（４）式の
ようになり、 Ｌ３−Ｌ４＝４Δｙ／ｔａｎθ （４） 従って、位置ずれ量Δｙは（５）式で表される。
（３）式で表される。 Ｌ３＝Ｌ１＋２Δｙ／ｔａｎθ （２） Ｌ４＝Ｌ２−２Δｙ／ｔａｎθ （３） ここでＬ１＝Ｌ２であるからＬ３−Ｌ４は、（４）式の
ようになり、 Ｌ３−Ｌ４＝４Δｙ／ｔａｎθ （４） 従って、位置ずれ量Δｙは（５）式で表される。
【００２１】 Δｙ＝（Ｌ３−Ｌ４）ｔａｎθ／４ （５） 以上のようにｘ方向を長手方向とするくさび状パターン
を使用するものであるから、位置ずれ量がΔｙの場合、
検出量Δｘ（Δｘ＝Δｙ／ｔａｎθ）は、１／ｔａｎθ
の感度となる。そして、ｘ方向の計測によってｙ方向の
位置ずれを求めており、θの設定によっては非常に高感
度に位置ずれを計測することが可能となる。又、θの設
定値を変えることによりその測定感度を自由に決めるこ
とが可能となる。さらに、本実施例では４つのくさび状
パターンを使ってＬ３とＬ４の差分より（差分法によ
り）位置ずれ量を求めている。このため、交差角が同一
条件の場合、従来のように１つのパターンを使って計測
していた場合に比べて感度は４倍となるとともに、パタ
ーン形成上のプロセスによるパターンの変形の影響を受
けにくく、高精度に位置ずれ量を計測できる。
を使用するものであるから、位置ずれ量がΔｙの場合、
検出量Δｘ（Δｘ＝Δｙ／ｔａｎθ）は、１／ｔａｎθ
の感度となる。そして、ｘ方向の計測によってｙ方向の
位置ずれを求めており、θの設定によっては非常に高感
度に位置ずれを計測することが可能となる。又、θの設
定値を変えることによりその測定感度を自由に決めるこ
とが可能となる。さらに、本実施例では４つのくさび状
パターンを使ってＬ３とＬ４の差分より（差分法によ
り）位置ずれ量を求めている。このため、交差角が同一
条件の場合、従来のように１つのパターンを使って計測
していた場合に比べて感度は４倍となるとともに、パタ
ーン形成上のプロセスによるパターンの変形の影響を受
けにくく、高精度に位置ずれ量を計測できる。
【００２２】又、従来のように１つのパターンを使った
計測と同一の感度を４倍の交差角で得ることができ、こ
の点からもパターン形成上のプロセスによる影響を低減
することができる。ここで、交差角θは４５°以下で小
さければ小さいほどくさび状パターンの長手方向（ｘ方
向）は長くなり検出精度が高くなる。しかし、あまり小
さすぎるとくさび状パターンの鋭角部がくずれてしまい
正確なパターンの位置計測ができなくなってしまう。こ
のため、交差角θは、くさび状パターンの形状がくずれ
ない程度に小さくすることが望ましい。
計測と同一の感度を４倍の交差角で得ることができ、こ
の点からもパターン形成上のプロセスによる影響を低減
することができる。ここで、交差角θは４５°以下で小
さければ小さいほどくさび状パターンの長手方向（ｘ方
向）は長くなり検出精度が高くなる。しかし、あまり小
さすぎるとくさび状パターンの鋭角部がくずれてしまい
正確なパターンの位置計測ができなくなってしまう。こ
のため、交差角θは、くさび状パターンの形状がくずれ
ない程度に小さくすることが望ましい。
【００２３】このような重合わせ露光を使った位置ずれ
計測の手法は、ステッパーの各種精度、すなわちウェハ
ステージＳＴのステッピング精度、パターンＰ１とＰ２
とを別々のレチクルＲに形成し、アライメント系を用い
て位置合わせした場合の重合わせ精度、投影レンズのデ
ィストーション（倍率誤差も含む）、ショットローテー
ション、ヨーイング等を検査するのに極めて有効であ
る。
計測の手法は、ステッパーの各種精度、すなわちウェハ
ステージＳＴのステッピング精度、パターンＰ１とＰ２
とを別々のレチクルＲに形成し、アライメント系を用い
て位置合わせした場合の重合わせ精度、投影レンズのデ
ィストーション（倍率誤差も含む）、ショットローテー
ション、ヨーイング等を検査するのに極めて有効であ
る。
【００２４】次に、前述のくさび状パターンＩＲ１〜Ｉ
Ｒ４の間隔から、位置ずれ量を自動計測する方法の一例
について説明する。この自動計測は、図２に示したステ
ッパー本体に設けられているＴＴＬ方式のアライメント
系１１を共用して行うものとし、パターンＰ１とＰ２の
交差角θは予め主制御系８内にメモリされているものと
する。図５（ａ）は、ＴＴＬ方式のアライメント系１１
によるくさび状パターンの計測の様子を示したものであ
る。
Ｒ４の間隔から、位置ずれ量を自動計測する方法の一例
について説明する。この自動計測は、図２に示したステ
ッパー本体に設けられているＴＴＬ方式のアライメント
系１１を共用して行うものとし、パターンＰ１とＰ２の
交差角θは予め主制御系８内にメモリされているものと
する。図５（ａ）は、ＴＴＬ方式のアライメント系１１
によるくさび状パターンの計測の様子を示したものであ
る。
【００２５】アライメント１１は、先にも説明した通り
スリット状のスポット光ＳＰを投影レンズＰＬを介して
ウェハＷ上に投影し、ウェハ上のくさび状のレジストパ
ターンＩＲ１，ＩＲ２からのエッジ散乱光を光電検出
し、ステージコントローラ７内の干渉計７のパルスに同
期してメモリする。そしてメモリされた信号波形を、主
制御系８内で解析してパターンＩＲ１とＩＲ２との位置
をウェハ座標系で求めるものである。図５（ｂ）は、そ
のエッジ散乱光を受光する光電素子からの光電信号波形
を表し、信号処理回路１２によってレジスト状パターン
ＩＲ１，ＩＲ２から得られた信号波形Ｓ１，Ｓ２の中心
位置Ｃ１，Ｃ２を求め、Ｃ１とＣ２の差の絶対値をとる
ことによりパターンＩＲ１とＩＲ２との間隔Ｌ３を求め
る。同様にして、パターンＩＲ３，ＩＲ４より得られた
信号波形Ｓ３，Ｓ４の中心位置Ｃ３，Ｃ４を求めパター
ンＩＲ３とＩＲ４との間隔Ｌ４を求める。
スリット状のスポット光ＳＰを投影レンズＰＬを介して
ウェハＷ上に投影し、ウェハ上のくさび状のレジストパ
ターンＩＲ１，ＩＲ２からのエッジ散乱光を光電検出
し、ステージコントローラ７内の干渉計７のパルスに同
期してメモリする。そしてメモリされた信号波形を、主
制御系８内で解析してパターンＩＲ１とＩＲ２との位置
をウェハ座標系で求めるものである。図５（ｂ）は、そ
のエッジ散乱光を受光する光電素子からの光電信号波形
を表し、信号処理回路１２によってレジスト状パターン
ＩＲ１，ＩＲ２から得られた信号波形Ｓ１，Ｓ２の中心
位置Ｃ１，Ｃ２を求め、Ｃ１とＣ２の差の絶対値をとる
ことによりパターンＩＲ１とＩＲ２との間隔Ｌ３を求め
る。同様にして、パターンＩＲ３，ＩＲ４より得られた
信号波形Ｓ３，Ｓ４の中心位置Ｃ３，Ｃ４を求めパター
ンＩＲ３とＩＲ４との間隔Ｌ４を求める。
【００２６】そして前述の（５）式の演算を行うことに
より、パターンＰ１とＰ２との位置ずれ量Δｙを求める
ことができる。ここで、この演算は主制御系８で行われ
るものとする。また、くさび状パターンの短手方向を使
ってヨーイング量求める方法も考えられる。
より、パターンＰ１とＰ２との位置ずれ量Δｙを求める
ことができる。ここで、この演算は主制御系８で行われ
るものとする。また、くさび状パターンの短手方向を使
ってヨーイング量求める方法も考えられる。
【００２７】次に、本実施例の動作について図６を参照
して説明する。図６は本実施例の動作を簡単に示す流れ
図である。以下図面にそって説明する。 〔ステップ１００〕 レチクルＲ上のパターンＰ１をウェハＷ上に転写し、パ
ターンＰ１のレジスト像（潜像）をウェハＷ上に形成す
る。（ファーストプリント） 〔ステップ１０１〕 ステージＳＴをｍ・Ｄｙだけｙ方向に移動する。 〔ステップ１０２〕 パターンＰ１のレジスト像（潜像）と重なるようにレチ
クルＲ上のパターンＰ２をウェハＷ上に転写する。 〔ステップ１０３〕 ウェハＷをコータ・デベロッパーに送る。 〔ステップ１０４〕 現像処理によってパターンＰ１とパターンＰ２の２つの
パターンのレジスト像の重なり部分（くさび状部）ＩＲ
１〜ＩＲ４のレジストが残る。 〔ステップ１０５〕 ウェハＷをステージＳＴ上に戻す。 〔ステップ１０６〕 ステージＳＴをｘ方向に移動させ、くさび状パターンＩ
Ｒ１，ＩＲ２とアライメント用のスポット光ＳＰｘを相
対走査し、エッジ散乱光を受光して、検出信号を得る。 〔ステップ１０７〕 ステップ１０６と同様にしてくさび状パターンＩＲ１，
ＩＲ２からの検出信号を得る。 〔ステップ１０８〕 検出信号の中心間の距離Ｌ３，Ｌ４を算出する。 〔ステップ１０９〕 位置ずれ量Δｙを（５）式に基づいて算出する。
して説明する。図６は本実施例の動作を簡単に示す流れ
図である。以下図面にそって説明する。 〔ステップ１００〕 レチクルＲ上のパターンＰ１をウェハＷ上に転写し、パ
ターンＰ１のレジスト像（潜像）をウェハＷ上に形成す
る。（ファーストプリント） 〔ステップ１０１〕 ステージＳＴをｍ・Ｄｙだけｙ方向に移動する。 〔ステップ１０２〕 パターンＰ１のレジスト像（潜像）と重なるようにレチ
クルＲ上のパターンＰ２をウェハＷ上に転写する。 〔ステップ１０３〕 ウェハＷをコータ・デベロッパーに送る。 〔ステップ１０４〕 現像処理によってパターンＰ１とパターンＰ２の２つの
パターンのレジスト像の重なり部分（くさび状部）ＩＲ
１〜ＩＲ４のレジストが残る。 〔ステップ１０５〕 ウェハＷをステージＳＴ上に戻す。 〔ステップ１０６〕 ステージＳＴをｘ方向に移動させ、くさび状パターンＩ
Ｒ１，ＩＲ２とアライメント用のスポット光ＳＰｘを相
対走査し、エッジ散乱光を受光して、検出信号を得る。 〔ステップ１０７〕 ステップ１０６と同様にしてくさび状パターンＩＲ１，
ＩＲ２からの検出信号を得る。 〔ステップ１０８〕 検出信号の中心間の距離Ｌ３，Ｌ４を算出する。 〔ステップ１０９〕 位置ずれ量Δｙを（５）式に基づいて算出する。
【００２８】以上よりｙ方向の位置ずれ量を求めること
ができる。ここで、ｘ方向の位置ずれについては、マー
ク領域ＭＡ1 〜ＭＡ9 のパターンをｙ方向の位置ずれを
求めるのに使ったパターンと９０°回転したパターンに
置き換えて、ｙ方向のパターン間隔を求める方法と同様
にして、求めることができる。又、マーク領域ＭＡ1 〜
ＭＡ9 の内の適当な４つにｙ方向計測用パターンを形成
し、残り５つにｘ方向計測用パターンを形成するように
してもよい。
ができる。ここで、ｘ方向の位置ずれについては、マー
ク領域ＭＡ1 〜ＭＡ9 のパターンをｙ方向の位置ずれを
求めるのに使ったパターンと９０°回転したパターンに
置き換えて、ｙ方向のパターン間隔を求める方法と同様
にして、求めることができる。又、マーク領域ＭＡ1 〜
ＭＡ9 の内の適当な４つにｙ方向計測用パターンを形成
し、残り５つにｘ方向計測用パターンを形成するように
してもよい。
【００２９】更に、上記では１つのマーク領域内に形成
されるパターンは、ｘ或いはｙ方向のどちらか一方向の
みを計測するためのものであった。しかし、図７に示す
ように、ｘ，ｙ両方向に計測方向を持つパターンＴＰ
５’、ＴＰ６’を、１つのマーク領域内に形成してもよ
い。こうすれば、レチクルＲ上でのパターンＰ１とＰ２
とが占めるスペースが少なくなり、計測点を増やすこと
が可能となる。
されるパターンは、ｘ或いはｙ方向のどちらか一方向の
みを計測するためのものであった。しかし、図７に示す
ように、ｘ，ｙ両方向に計測方向を持つパターンＴＰ
５’、ＴＰ６’を、１つのマーク領域内に形成してもよ
い。こうすれば、レチクルＲ上でのパターンＰ１とＰ２
とが占めるスペースが少なくなり、計測点を増やすこと
が可能となる。
【００３０】又、１つのマーク領域内に図８のように、
ｘ，ｙ両方向のそれぞれを計測するために２組のパター
ンＰ１，Ｐ２を形成するようにしてもよい。こうすれ
ば、２方向計測時のステージＳＴの移動距離を小さくす
ることが可能となる。従って、位置ずれ計測のスループ
ットが向上する。尚、本実施例では、図１（ａ）の上部
（パターンＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ５）と下部（パターン
ＴＰ３，ＴＰ４，ＴＰ６）のそれぞれのＬ３，Ｌ４より
位置ずれ量を求めていたが、上部或いは下部だけより求
めてもよい。例えば、上部だけを使う場合位置ずれ量Δ
ｙは次式によって求めることができる。
ｘ，ｙ両方向のそれぞれを計測するために２組のパター
ンＰ１，Ｐ２を形成するようにしてもよい。こうすれ
ば、２方向計測時のステージＳＴの移動距離を小さくす
ることが可能となる。従って、位置ずれ計測のスループ
ットが向上する。尚、本実施例では、図１（ａ）の上部
（パターンＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ５）と下部（パターン
ＴＰ３，ＴＰ４，ＴＰ６）のそれぞれのＬ３，Ｌ４より
位置ずれ量を求めていたが、上部或いは下部だけより求
めてもよい。例えば、上部だけを使う場合位置ずれ量Δ
ｙは次式によって求めることができる。
【００３１】Δｙ＝（Ｌ３−Ｌ１）ｔａｎθ／２
（６） 尚、この場合の感度は、パターンＴＰ１〜ＴＰ６の全部
を使う場合に比べて半分になる。更に、図９に示すよう
なパターンでｘ，ｙ各方向について、斜線部を示す２つ
のくさび状パターンを使ってｘ，ｙ両方向の計測を行う
ことも可能である。
（６） 尚、この場合の感度は、パターンＴＰ１〜ＴＰ６の全部
を使う場合に比べて半分になる。更に、図９に示すよう
なパターンでｘ，ｙ各方向について、斜線部を示す２つ
のくさび状パターンを使ってｘ，ｙ両方向の計測を行う
ことも可能である。
【００３２】上記は、ステージＳＴのステッピング精度
を計測する場合の動作について述べているが、アライメ
ント精度を計測する場合は、アライメントマークとパタ
ーンＰ１が形成されているレチクルＲ１とパターンＰ１
に対して所定位置で重なるようにパターンＰ２が形成さ
れているレチクルＲ２とを使いステップ１００〜１０２
は以下のようにステップ１０〜ステップ４０のようにな
る。 〔ステップ１０〕 レチクルＲ１上のパターンＰ１とアライメントマークを
ウェハＷ上に転写する（ファーストプリント）。 〔ステップ２０〕 ウェハＷをコータ・デベロッパーに送る。 〔ステップ３０〕 現像処理を行って、パターンＰ１とアライメントマーク
のレジスト像を形成する。 〔ステップ４０〕 ウェハＷとレチクルＲ２とをアライメントし、パターン
Ｐ１とＰ２とを重合わせ、パターンＰ２をウェハＷ上に
転写する。
を計測する場合の動作について述べているが、アライメ
ント精度を計測する場合は、アライメントマークとパタ
ーンＰ１が形成されているレチクルＲ１とパターンＰ１
に対して所定位置で重なるようにパターンＰ２が形成さ
れているレチクルＲ２とを使いステップ１００〜１０２
は以下のようにステップ１０〜ステップ４０のようにな
る。 〔ステップ１０〕 レチクルＲ１上のパターンＰ１とアライメントマークを
ウェハＷ上に転写する（ファーストプリント）。 〔ステップ２０〕 ウェハＷをコータ・デベロッパーに送る。 〔ステップ３０〕 現像処理を行って、パターンＰ１とアライメントマーク
のレジスト像を形成する。 〔ステップ４０〕 ウェハＷとレチクルＲ２とをアライメントし、パターン
Ｐ１とＰ２とを重合わせ、パターンＰ２をウェハＷ上に
転写する。
【００３３】以下前述のステップ１０３に続き、ステッ
ピング誤差を求める場合と同様にして、アライメント誤
差を求めることができる。尚この際、現像工程後でも光
を照射された部分が除去されるレジストを使用している
ものとする。次に、本発明の第２の実施例について図面
を参照して説明する。
ピング誤差を求める場合と同様にして、アライメント誤
差を求めることができる。尚この際、現像工程後でも光
を照射された部分が除去されるレジストを使用している
ものとする。次に、本発明の第２の実施例について図面
を参照して説明する。
【００３４】図１０は、第２の実施例に好適なパターン
を示す平面図である。パターンＴＰ７，ＴＰ８，ＴＰ９
でパターンＰ１を構成し、パターンＴＰ１０でパターン
Ｐ２を構成している。本実施例は、第１の実施例のくさ
び状，パターンＩＲ２とＩＲ３を共用とし、第１の実施
例と同様の感度を保ちながら計測点を３点とするパター
ン構成とするものである。
を示す平面図である。パターンＴＰ７，ＴＰ８，ＴＰ９
でパターンＰ１を構成し、パターンＴＰ１０でパターン
Ｐ２を構成している。本実施例は、第１の実施例のくさ
び状，パターンＩＲ２とＩＲ３を共用とし、第１の実施
例と同様の感度を保ちながら計測点を３点とするパター
ン構成とするものである。
【００３５】第１の実施例でのパターンＴＰ２，ＴＰ３
が、夫々本実施例のパターンＴＰ９，ＴＰ７に相当して
いる。又、第１の実施例でのパターンＴＰ１，ＴＰ４
が、本実施例のパターンＴＰ８に相当し、パターンＴＰ
６でパターンＴＰ１とＴＰ４とを置き換えている。さら
に、パターンＴＰ１０で第１の実施例のパターンＴＰ５
とＴＰ６とを置き換えている。
が、夫々本実施例のパターンＴＰ９，ＴＰ７に相当して
いる。又、第１の実施例でのパターンＴＰ１，ＴＰ４
が、本実施例のパターンＴＰ８に相当し、パターンＴＰ
６でパターンＴＰ１とＴＰ４とを置き換えている。さら
に、パターンＴＰ１０で第１の実施例のパターンＴＰ５
とＴＰ６とを置き換えている。
【００３６】従って、第１の実施例と同様にして二重露
光を行い、くさび状パターンＩＲ５とＩＲ６との間隔Ｌ
３及びパターンＩＲ６とＩＲ７との間隔Ｌ４の差分を求
め、それに基づいて（５）式より位置ずれ量を求める。
尚、位置ずれがなかった場合のパターンＩＲ５とＩＲ６
との間隔をＬ１，パターンＩＲ６とＩＲ７との間隔をＬ
２として、Ｌ１とＬ２は等しいものとする。点線は位置
ずれのなかった場合を示したものである。
光を行い、くさび状パターンＩＲ５とＩＲ６との間隔Ｌ
３及びパターンＩＲ６とＩＲ７との間隔Ｌ４の差分を求
め、それに基づいて（５）式より位置ずれ量を求める。
尚、位置ずれがなかった場合のパターンＩＲ５とＩＲ６
との間隔をＬ１，パターンＩＲ６とＩＲ７との間隔をＬ
２として、Ｌ１とＬ２は等しいものとする。点線は位置
ずれのなかった場合を示したものである。
【００３７】次に、第３の実施例について図面を参照し
て説明する。図１１は第３の実施例に好適なパターンを
示す平面図である。第２の実施例でのパターンにおい
て、第２の実施例のパターンＰ１をｘ軸に関して線対称
となるように形成されたパターンでパターンＰ２を置き
換えたものとし、それと第２の実施例のパターンＰ１と
組み合わせて形成されたもので本実施例のパターンは形
成されている。図に示すようにパターンＴＰ７，ＴＰ
８，ＴＰ９とパターンＴＰ７’，ＴＰ８’，ＴＰ９’と
は夫々ｘ軸に関して線対称な関係となっている。
て説明する。図１１は第３の実施例に好適なパターンを
示す平面図である。第２の実施例でのパターンにおい
て、第２の実施例のパターンＰ１をｘ軸に関して線対称
となるように形成されたパターンでパターンＰ２を置き
換えたものとし、それと第２の実施例のパターンＰ１と
組み合わせて形成されたもので本実施例のパターンは形
成されている。図に示すようにパターンＴＰ７，ＴＰ
８，ＴＰ９とパターンＴＰ７’，ＴＰ８’，ＴＰ９’と
は夫々ｘ軸に関して線対称な関係となっている。
【００３８】そして、第１の実施例と同様にして二重露
光を行い、くさび状パターンＩＲ８とＩＲ９との間隔Ｌ
３及びターンＩＲ９とＩＲ１０との間隔Ｌ４の差分を求
めるものである。このようにパターンを形成することに
より、二重露光によって形成されるくさび状パターンＩ
Ｒ８，ＩＲ９，ＩＲ１０の形状は夫々ほぼ同一形状とな
り、現像等のプロセスの影響を同じ傾向で受けるため、
より精度の高い位置ずれ計測を行うことが可能となる。
この場合ｙ方向の位置ずれ量Δｙは次式によって求ま
る。
光を行い、くさび状パターンＩＲ８とＩＲ９との間隔Ｌ
３及びターンＩＲ９とＩＲ１０との間隔Ｌ４の差分を求
めるものである。このようにパターンを形成することに
より、二重露光によって形成されるくさび状パターンＩ
Ｒ８，ＩＲ９，ＩＲ１０の形状は夫々ほぼ同一形状とな
り、現像等のプロセスの影響を同じ傾向で受けるため、
より精度の高い位置ずれ計測を行うことが可能となる。
この場合ｙ方向の位置ずれ量Δｙは次式によって求ま
る。
【００３９】Δｙ＝（Ｌ３−Ｌ４）ｔａｎ（θ／２）／
２ （７） ここで、位置ずれがなかった場合のパターンＩＲ８とＩ
Ｒ９との間隔をＬ１，パターンＩＲ９とＩＲ１０との間
隔をＬ２として、Ｌ１とＬ２は等しいものとする。点線
は位置ずれのなかった場合を示したものである。尚、こ
の場合の感度も、図１（ｃ）のようなパターンを使った
場合に比べて半分となる。
２ （７） ここで、位置ずれがなかった場合のパターンＩＲ８とＩ
Ｒ９との間隔をＬ１，パターンＩＲ９とＩＲ１０との間
隔をＬ２として、Ｌ１とＬ２は等しいものとする。点線
は位置ずれのなかった場合を示したものである。尚、こ
の場合の感度も、図１（ｃ）のようなパターンを使った
場合に比べて半分となる。
【００４０】又、以上の実施例は本発明の一例を示すも
のであり、パターンの形状は間隔測定が上述の条件で行
われるものであれば、第２実施例のように連続したパタ
ーンでもよいし、第１実施例のようなハの字型パターン
でもよい。以上、第２，第３の実施例では、１計測方向
について１組のパターン部のみを述べてきたが、例えば
図１２（ａ）に示す如く、ｙ方向に複数組のパターンを
所定のピッチ幅Ｐで並べ、くさび部分が、図１２（ｂ）
に示すようにピッチＰの回折格子状となるようにし、こ
れらのパターンをスポット光ＳＰｘで相対走査するよう
にしてもよい。このようにすることによってパターンか
ら回折光が発生し、エッジ散乱光の場合に比べてより鮮
明な信号波形を得ることが可能となる。
のであり、パターンの形状は間隔測定が上述の条件で行
われるものであれば、第２実施例のように連続したパタ
ーンでもよいし、第１実施例のようなハの字型パターン
でもよい。以上、第２，第３の実施例では、１計測方向
について１組のパターン部のみを述べてきたが、例えば
図１２（ａ）に示す如く、ｙ方向に複数組のパターンを
所定のピッチ幅Ｐで並べ、くさび部分が、図１２（ｂ）
に示すようにピッチＰの回折格子状となるようにし、こ
れらのパターンをスポット光ＳＰｘで相対走査するよう
にしてもよい。このようにすることによってパターンか
ら回折光が発生し、エッジ散乱光の場合に比べてより鮮
明な信号波形を得ることが可能となる。
【００４１】更に以上の実施例では、くさび状パターン
位置の測定は、投影レンズを介して行うＴＴＬ方式を採
用しているが、投影レンズを介さないオフ・アクシス方
式であっても構わない。また、位置検出の為のセンサー
の種類はレーザスポット光を使うものに限定されるもの
ではなく画像処理を使って測定を行うようにしてもよ
い。例えば、ブロードバンドの照明光を用いて計測用パ
ターンを検出するオフ・アクシス方式の顕微鏡を用いて
もよい。この場合、顕微鏡の内部に設けられた光学指標
マークとくさび状パターンとをＣＣＤカメラによって同
時に観察し、ＣＣＤカメラからのビデオ信号に基づい
て、２つのくさび状パターンの夫々のステージ上での位
置データを求め、２つのデータの差の絶対値をとること
によりパターン間隔を求めるものである。
位置の測定は、投影レンズを介して行うＴＴＬ方式を採
用しているが、投影レンズを介さないオフ・アクシス方
式であっても構わない。また、位置検出の為のセンサー
の種類はレーザスポット光を使うものに限定されるもの
ではなく画像処理を使って測定を行うようにしてもよ
い。例えば、ブロードバンドの照明光を用いて計測用パ
ターンを検出するオフ・アクシス方式の顕微鏡を用いて
もよい。この場合、顕微鏡の内部に設けられた光学指標
マークとくさび状パターンとをＣＣＤカメラによって同
時に観察し、ＣＣＤカメラからのビデオ信号に基づい
て、２つのくさび状パターンの夫々のステージ上での位
置データを求め、２つのデータの差の絶対値をとること
によりパターン間隔を求めるものである。
【００４２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１の計
測パターンと第２の計測パターンとが重なり合って出来
た少なくとも２つの重なり部分を使用しているため、高
感度に位置ずれ計測を行うことが可能となるとともに、
重なり部分の形成誤差等の影響を受けにくく高精度の位
置ずれ計測を実現し得る。又、位置ずれの計測が自動で
行える為、高スループットの位置ずれ計測を実現し得
る。
測パターンと第２の計測パターンとが重なり合って出来
た少なくとも２つの重なり部分を使用しているため、高
感度に位置ずれ計測を行うことが可能となるとともに、
重なり部分の形成誤差等の影響を受けにくく高精度の位
置ずれ計測を実現し得る。又、位置ずれの計測が自動で
行える為、高スループットの位置ずれ計測を実現し得
る。
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例による位置ずれ
計測用パターンが位置ずれを起こしている場合を示す平
面図である。 （ｂ）は本発明の第１の実施例による計測方向と位置ず
れ方向との関係を示す平面図である。
計測用パターンが位置ずれを起こしている場合を示す平
面図である。 （ｂ）は本発明の第１の実施例による計測方向と位置ず
れ方向との関係を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施例を実現するのに好適な装
置の概略を示す平面図である。
置の概略を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施例における位置ずれ計測用
パターンのレチクルＲ上での配置を示す平面図である。
パターンのレチクルＲ上での配置を示す平面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第１の実施例における位置ず
れ計測用パターンＰ１，Ｐ２を示す平面図である。 （ｂ）は本発明の第１の実施例におけるパターンＰ１と
Ｐ２との重なりを示す平面図である。
れ計測用パターンＰ１，Ｐ２を示す平面図である。 （ｂ）は本発明の第１の実施例におけるパターンＰ１と
Ｐ２との重なりを示す平面図である。
【図５】（ａ）はくさび状パターンとスポット光との相
対走査を示す平面図である。 （ｂ）は（ａ）の相対走査により得られる信号波形を示
す平面図である。
対走査を示す平面図である。 （ｂ）は（ａ）の相対走査により得られる信号波形を示
す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施例の動作を示す流れ図であ
る。
る。
【図７】本発明の第１の実施例の位置ずれ計測用パター
ンの変形例を示す平面図である。
ンの変形例を示す平面図である。
【図８】本発明の第１の実施例の位置ずれ計測用パター
ンの配置の変形例を示す平面図である。
ンの配置の変形例を示す平面図である。
【図９】本発明の第１の実施例の位置ずれ計測用パター
ンの変形例を示す平面図である。
ンの変形例を示す平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施例による位置ずれ計測用
パターンを示す平面図である。
パターンを示す平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施例における位置ずれ計測
用パターンを示す平面図である。
用パターンを示す平面図である。
【図１２】（ａ）は第３の実施例のパターンを複数配列
した平面図である。 （ｂ）は（ａ）のパターンにより形成されるくさび状パ
ターンを示す平面図である。
した平面図である。 （ｂ）は（ａ）のパターンにより形成されるくさび状パ
ターンを示す平面図である。
８…主制御系、１１…ウェハアライメント系、ＳＴ…ウ
ェハステージ、ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３，ＴＰ４，ＴＰ
５，ＴＰ６…位置ずれ計測用パターン、θ…交差角、Ｒ
…レチクル、Ｗ…ウェハ、ＩＲ１，ＩＲ２，ＩＲ３，Ｉ
Ｒ４…くさび状レジストパターン（レジスト像）、Ｌ
１，Ｌ２…設計値、Ｌ３，Ｌ４…計測値
ェハステージ、ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３，ＴＰ４，ＴＰ
５，ＴＰ６…位置ずれ計測用パターン、θ…交差角、Ｒ
…レチクル、Ｗ…ウェハ、ＩＲ１，ＩＲ２，ＩＲ３，Ｉ
Ｒ４…くさび状レジストパターン（レジスト像）、Ｌ
１，Ｌ２…設計値、Ｌ３，Ｌ４…計測値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−31142（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−177923（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−86279（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−102227（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−176720（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−32614（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−155620（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−11805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−64931（ＪＰ，Ａ)
Claims (20)
- 【請求項１】所定の方向に延びて形成されたパターンを
有する第１の計測パターン、又は前記所定の方向と交差
する方向に延びて形成された少なくとも２つのパターン
を有する第２の計測パターンの一方を、所定面上に投影
する第１工程と、 前記第１の計測パターン、又は前記第２の計測パターン
の他方を、前記所定面上に投影された前記一方の計測パ
ターンの像に対して重ね合わせて投影し、少なくとも２
つの重なり部分を形成する第２工程と、 前記少なくとも２つの重なり部分の間隔を計測する第３
工程と、 前記第１の計測パターンと前記第２の計測パターンとを
重ね合わせた際の少なくとも２つの重なり部分の間隔の
設計値と、前記第３工程で計測された間隔との差に基づ
いて、前記第１の計測パターンと前記第２の計測パター
ンとの重ね合わせ時に生ずる位置ずれを算出する第４工
程とを有することを特徴とする位置ずれ計測方法。 - 【請求項２】前記第１の計測パターンが有するパターン
は、前記所定方向に延びる直線状のパターンであり、 前記第２の計測パターンが有する少なくとも２つのパタ
ーンは、前記所定方向に対してそれぞれ異なる角度で交
差する直線状パターンであり、 前記２つの重なり部分のそれぞれの形状は、くさび形状
であることを特徴とする請求項１に記載の位置ずれ計測
方法。 - 【請求項３】前記２つの直線状パターンは、前記所定方
向と直交する方向に関してほぼ線対称に配置されること
を特徴とする請求項２に記載の位置ずれ計測方法。 - 【請求項４】前記第２工程は、前記第１の計測パターン
と前記第２の計測パターンとが、所定角度で交差するよ
うに重ね合せて投影することを特徴とする請求項１から
請求項３のいずれか一項に記載の位置ずれ計測方法。 - 【請求項５】前記第１の計測パターンと前記第２の計測
パターンとの交差角度は、前記位置ずれの計測感度に応
じて設定されることを特徴とする請求項４に記載の位置
ずれ計測方法。 - 【請求項６】前記第４工程は、前記少なくとも２つの重
なり部分の間隔の設計値と、前記第３工程で計測された
計測値との差と、前記第１の計測パターンに対する前記
第２の計測パターンの交差角度とに基づいて、前記所定
方向と直交する方向における位置ずれ量を算出すること
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記
載の位置ずれ計測方法。 - 【請求項７】所定の方向に延びて形成されたパターンを
有する第１の計測パターン、又は前記所定の方向と交差
する方向に延びて形成された少なくとも３つのパターン
を有する第２の計測パターンの一方を、所定面上に投影
する第１工程と、 前記第１の計測パターン、又は前記第２の計測パターン
の他方を、前記所定面上に投影された前記一方の計測パ
ターンの像に対して重ね合わせて投影し、第１の重なり
部分と、第２の重なり部分と、第３の重なり部分とを形
成する第２工程と、 前記第１の重なり部分と前記第２の重なり部分との第１
間隔と、前記第２の重なり部分と前記第３の重なり部分
との第２間隔とをそれぞれ計測する第３工程と、 前記第１間隔と前記第２間隔との差に基づいて、前記第
１の計測パターンと前記第２の計測パターンとの重ね合
わせ時に生ずる位置ずれを算出する第４工程とを有する
ことを特徴とする位置ずれ計測方法。 - 【請求項８】所定の方向に延びて形成されたパターンを
それぞれ有する第１、第２の計測パターン、又は前記所
定の方向と交差する方向に延びて形成された２つのパタ
ーンをそれぞれ有する第３、第４の計測パターンの一方
を、所定面上に投影する第１工程と、 前記第１、第２の計測パターン、又は前記第３、４の計
測パターンの他方を、前記所定面上に投影された前記一
方の計測パターンの像に対して重ね合わせて投影し、前
記第１の計測パターンと前記第３の計測パターンとの重
ね合わせによる第１の重なり部分と、第２の重なり部分
とを形成すると共に、前記第２の計測パターンと前記第
４の計測パターンとの重ね合わせによる第３の重なり部
分と、第４の重なり部分とを形成する第２工程と、 前記第１の重なり部分と前記第２の重なり部分との第１
間隔と、前記第３の重なり部分と前記第４の重なり部分
との第２間隔とをそれぞれ計測する第３工程と、 前記第１間隔と前記第２間隔との差に基づいて、前記第
１の計測パターンと前記第２の計測パターンとの重ね合
わせ時に生ずる位置ずれを算出する第４工程とを有する
ことを特徴とする位置ずれ計測方法。 - 【請求項９】前記第２工程は、前記第１、第２の計測パ
ターンと、前記第３、第４の計測パターンとが、所定の
角度で交差するように重ね合せて投影し、 前記第４工程は、前記第１間隔と前記第２間隔との差
と、前記第１、第２の計測パターンと前記第３、第４の
計測パターンとの交差角度とに基づいて、前記所定方向
と直交する方向における位置ずれ量を算出することを特
徴とする請求項７又は８に記載の位置ずれ計測方法。 - 【請求項１０】第１方向に延びるパターンと該第１方向
と交差する方向に延びるパターンと前記第１方向に延び
るパターンとが連続的又は断続的に形成された第１の計
測パターン、又は前記第１方向と異なる第２方向に延び
るパターンと該第２方向と交差する方向に延びるパター
ンと前記第２方向に延びるパターンとが連続的又は断続
的に形成された第２の計測パターンの一方を、所定面上
に投影する第１工程と、 前記第１の計測パターン、又は前記第２の計測パターン
の他方を、前記所定面上に投影された前記一方の計測パ
ターンの像に対して重ね合わせて投影し、第１の重なり
部分と、第２の重なり部分と、第３の重なり部分とを形
成する第２工程と、 前記第１の重なり部分と前記第２の重なり部分との第１
間隔と、前記第２の重なり部分と前記第３の重なり部分
との第２間隔とをそれぞれ計測する第３工程と、 前記第１間隔と前記第２間隔との差に基づいて、前記第
１の計測パターンと前記第２の計測パターンとを重ね合
わせ時に生ずる位置ずれを算出する第４工程とを有する
ことを特徴とする位置ずれ計測方法。 - 【請求項１１】前記所定面は、レジスト層が塗布された
感光基板の面であることを特徴とする請求項１から請求
項１０のいずれか一項に記載の位置ずれ計測方法。 - 【請求項１２】マスクに形成された、所定の方向に延び
るパターンを有する第１の計測パターン、又は前記マス
クに形成された、前記所定の方向と交差する方向に延び
る少なくとも２つのパターンを有する第２の計測パター
ンの一方を、露光装置を用いて感光基板上に投影する第
１工程と、 前記マスクと前記感光基板とを相対移動させ、前記第１
の計測パターン、又は前記第２の計測パターンの他方
を、前記感光基板上に投影された前記一方の計測パター
ンの像に対して重ね合わせて投影する第２工程と、 前記第１の計測パターンと前記第２の計測パターンとの
重ね合せによって形成された少なくとも２つの重なり部
分の間隔を計測する第３工程と、 前記第３工程で計測された間隔に基づいて、前記露光装
置の精度を確認する第４工程とを有することを特徴とす
る露光装置の精度確認方法。 - 【請求項１３】前記第１の計測パターンが有するパター
ンは、前記所定方向に延びる直線状のパターンであり、 前記第２の計測パターンが有する少なくとも２つのパタ
ーンは、前記所定方向と直交する方向に関してほぼ線対
称に配置される２つの直線状パターンであることを特徴
とする請求項１２に記載の露光装置の精度確認方法。 - 【請求項１４】前記第４工程は、前記第１の計測パター
ンと前記第２の計測パターンとを重ね合わせた際の少な
くとも２つの重なり部分の間隔の設定値と、前記第３工
程で計測された間隔との差に基づいて、前記露光装置の
精度を確認することを特徴とする請求項１２又は請求項
１３に記載の露光装置の精度確認方法。 - 【請求項１５】前記第２工程は、前記第１の計測パター
ンと前記第２の計測パターンとが、所定の角度で交差す
るように重ね合せて投影し、 前記第４工程は、前記第１の計測パターンと前記第２の
計測パターンとを重ね合わせた際の少なくとも２つの重
なり部分の間隔の設計値と、前記第３工程で計測された
間隔との差と、前記第１の計測パターンと前記第２の計
測パターンとの交差角度とに基づいて、前記露光装置の
精度を確認することを特徴とする請求項１２から請求項
１４のいずれか一項に記載の露光装置の精度確認方法。 - 【請求項１６】マスクに形成された、所定の方向に延び
るパターンを有する第１の計測パターン、又は前記マス
クに形成された、前記所定の方向と交差する方向に延び
る少なくとも３つのパターンを有する第２の計測パター
ンの一方を、露光装置を用いて感光基板上に投影する第
１工程と、 前記マスクと前記感光基板とを相対移動させ、前記第１
の計測パターン、又は前記第２の計測パターンの他方
を、前記感光基板上に投影された前記一方の計測パター
ンの像に対して重ね合わせて投影する第２工程と、 前記第１の計測パターンと前記第２の計測パターンとの
重ね合せによって形成された第１の重なり部分と、第２
の重なり部分と、第３の重なり部分とに関し、前記第１
の重なり部分と前記第２の重なり部分との第１間隔と、
前記第２の重なり部分と前記第３の重なり部分との第２
間隔を計測する第３工程と、 前記第３工程で計測された前記第１間隔と前記第２間隔
とに基づいて、前記露光装置の精度を確認する第４工程
とを有することを特徴とする露光装置の精度確認方法。 - 【請求項１７】マスクに形成された、所定の方向に延び
るパターンをそれぞれ有する第１、第２の計測パター
ン、又は前記マスクに形成された、前記所定の方向と交
差する方向に延びる２つのパターンをそれぞれ有する第
３、第４の計測パターンの一方を、露光装置を用いて感
光基板上に投影する第１工程と、 前記マスクと前記感光基板とを相対移動させ、前記第
１、第２の計測パターン、又は前記第３、４の計測パタ
ーンの他方を、前記感光基板上に投影された前記一方の
計測パターンの像に対して重ね合わせて投影する第２工
程と、 前記第１の計測パターンと前記第３の計測パターンとの
重ね合せによって形成された第１の重なり部分と第２の
重なり部分との第１間隔と、前記第２の計測パターンと
前記第４の計測パターンとの重ね合せによって形成され
た第３の重なり部分と第４の重なり部分との第２間隔を
計測する第３工程と、 前記第３工程で計測された前記第１間隔と前記第２間隔
とに基づいて、前記露光装置の精度を確認する第４工程
とを有することを特徴とする露光装置の精度確認方法。 - 【請求項１８】前記第４工程は、前記第１間隔と前記第
２間隔との差に基づいて、前記露光装置の精度を確認す
ることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の
露光装置の精度確認方法。 - 【請求項１９】前記第２工程は、前記第１、第２の計測
パターンと前記第３、第４の計測パターンとが、所定の
角度で交差するように重ね合せて投影し、 前記第４工程は、前記第１間隔と前記第２間隔との差
と、前記第１、第２の計測パターンと前記第３、第４の
計測パターンとの交差角度とに基づいて、前記露光装置
の精度を確認することを特徴とする請求項１６から請求
項１８のいずれか一項に記載の露光装置の精度確認方
法。 - 【請求項２０】マスクに形成された、第１方向に延びる
パターンと該第１方向と交差する方向に延びるパターン
と前記第１方向に延びるパターンとが連続的又は断続的
に形成された第１の計測パターン、又は前記マスクに形
成された、前記第１方向と異なる第２方向に延びるパタ
ーンと該第２方向と交差する方向に延びるパターンと前
記第２方向に延びるパターンとが連続的又は断続的に形
成された第２の計測パターンの一方を、露光装置を用い
て感光基板上に投影する第１工程と、 前記マスクと前記感光基板とを相対移動させ、前記第１
の計測パターン、又は前記第２の計測パターンの他方
を、前記感光基板上に投影された前記一方の計測パター
ンの像に対して重ね合わせて投影する第２工程と、 前記第１の計測パターンと前記第２の計測パターンとの
重ね合わせによって形成された第１の重なり部分と第２
の重なり部分との第１間隔と、該第２の重なり部分と第
３の重なり部分との第２間隔とをそれぞれ計測する第３
工程と、 前記第３工程で計測された前記第１間隔と前記第２間隔
とに基づいて、前記露光装置の精度を確認する第４工程
とを有することを特徴とする露光装置の精度確認方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40020790A JP3341774B2 (ja) | 1990-12-03 | 1990-12-03 | 位置ずれ計測方泡及び露光装置の精度確認方法 |
| US08/562,784 US5666205A (en) | 1990-12-03 | 1995-11-27 | Measuring method and exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40020790A JP3341774B2 (ja) | 1990-12-03 | 1990-12-03 | 位置ずれ計測方泡及び露光装置の精度確認方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04209518A JPH04209518A (ja) | 1992-07-30 |
| JP3341774B2 true JP3341774B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=18510122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40020790A Expired - Lifetime JP3341774B2 (ja) | 1990-12-03 | 1990-12-03 | 位置ずれ計測方泡及び露光装置の精度確認方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3341774B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5402224A (en) * | 1992-09-25 | 1995-03-28 | Nikon Corporation | Distortion inspecting method for projection optical system |
| US6094256A (en) | 1998-09-29 | 2000-07-25 | Nikon Precision Inc. | Method for forming a critical dimension test structure and its use |
| US6956659B2 (en) | 2001-05-22 | 2005-10-18 | Nikon Precision Inc. | Measurement of critical dimensions of etched features |
| US6974653B2 (en) | 2002-04-19 | 2005-12-13 | Nikon Precision Inc. | Methods for critical dimension and focus mapping using critical dimension test marks |
-
1990
- 1990-12-03 JP JP40020790A patent/JP3341774B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04209518A (ja) | 1992-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1006413B1 (en) | Alignment method and exposure apparatus using the same | |
| EP0756206B1 (en) | Scanning exposure apparatus and exposure method using the same | |
| US5795687A (en) | Projection exposure method and alignment | |
| JP2018072541A (ja) | パターン形成方法、基板の位置決め方法、位置決め装置、パターン形成装置、及び、物品の製造方法 | |
| US5666205A (en) | Measuring method and exposure apparatus | |
| JP2001166454A (ja) | マスク、露光方法、線幅測定方法、並びに半導体デバイスの製造方法 | |
| US5638179A (en) | Method for measuring amount of bend of moving mirror | |
| JP3617046B2 (ja) | 露光方法 | |
| JP3341774B2 (ja) | 位置ずれ計測方泡及び露光装置の精度確認方法 | |
| JP3624919B2 (ja) | 露光方法 | |
| JP3336357B2 (ja) | 位置合わせ装置及び位置合わせ方法 | |
| JP2696962B2 (ja) | 線幅測定方法及び該方法を用いた露光装置の検査方法 | |
| JP2712330B2 (ja) | 露光条件測定方法 | |
| JP7353916B2 (ja) | 計測装置、リソグラフィ装置、及び物品の製造方法 | |
| JP3427113B2 (ja) | ステージ精度評価方法 | |
| EP0807854A1 (en) | Exposure method and apparatus | |
| JP3576722B2 (ja) | 走査型露光装置及びそれを用いたデバイス製造方法 | |
| JPH0979829A (ja) | 移動鏡曲がりの計測方法 | |
| JPH0722099B2 (ja) | 精度検査方法及び該検査機能を有する露光装置 | |
| JP3530716B2 (ja) | 走査投影露光装置 | |
| JPH08339951A (ja) | 基板の位置合わせ方法 | |
| JP3031321B2 (ja) | 投影露光装置及び方法 | |
| JP2880746B2 (ja) | マスク・ウェハの位置合わせずれ測定方法 | |
| JP2987899B2 (ja) | 位置合わせ方法 | |
| JPH097928A (ja) | アライメント装置及びアライメント方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110823 Year of fee payment: 9 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110823 Year of fee payment: 9 |