JP3442007B2 - ステッパレンズの収差測定パターンおよびステッパレンズの収差特性評価方法 - Google Patents
ステッパレンズの収差測定パターンおよびステッパレンズの収差特性評価方法Info
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- G01M11/02—Testing optical properties
- G01M11/0242—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations
- G01M11/0257—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations by analyzing the image formed by the object to be tested
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10P74/00—Testing or measuring during manufacture or treatment of wafers, substrates or devices
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70591—Testing optical components
- G03F7/706—Aberration measurement
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，半導体装置製造工
程のホトリソグラフィー工程で，半導体基板上にパター
ン形成する際に使用するステッパの縮小投影レンズの収
差特性評価に用いるパターン構成に関するものである。
程のホトリソグラフィー工程で，半導体基板上にパター
ン形成する際に使用するステッパの縮小投影レンズの収
差特性評価に用いるパターン構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置製造工程のホトリソグラフィ
ー工程では，ステッパと呼ばれる縮小投影露光装置を用
いて，レティクルマスク上に形成された回路パターン
を，半導体基板（以下ウェハと称する）上に転写する工
程を繰り返し，半導体装置を製造する。従来，このホト
リソグラフィー工程では，回路パターンの形状が正確に
転写されることを目的として，ステッパの縮小投影系レ
ンズの収差特性成分の評価を行っている。このステッパ
レンズの収差特性評価では，レンズの収差成分によって
種々な検査，測定を行っている。
ー工程では，ステッパと呼ばれる縮小投影露光装置を用
いて，レティクルマスク上に形成された回路パターン
を，半導体基板（以下ウェハと称する）上に転写する工
程を繰り返し，半導体装置を製造する。従来，このホト
リソグラフィー工程では，回路パターンの形状が正確に
転写されることを目的として，ステッパの縮小投影系レ
ンズの収差特性成分の評価を行っている。このステッパ
レンズの収差特性評価では，レンズの収差成分によって
種々な検査，測定を行っている。
【０００３】一例としてコマ収差の測定を示す。コマ収
差が存在すると，集光スポットが非対称になり，形成パ
ターンが非対称に見える要因になる。図２０に従来の評
価に使用しているパターン構成を示す。これはステッパ
レンズの解像力に見合った幅を持つラインとスペースを
繰り返し数本ずつ並べたラインアンドスペースパターン
である。ここで，幅とは図のライン及びスペースの短辺
の長さを意味する。図２０（ａ）は幅方向が水平方向に
なるように並べたものである。図２０（ｂ），（ｃ），
（ｄ）は，（ａ）を９０°回転，時計回りに４５°回
転，反時計回りに４５°回転させたものである。
差が存在すると，集光スポットが非対称になり，形成パ
ターンが非対称に見える要因になる。図２０に従来の評
価に使用しているパターン構成を示す。これはステッパ
レンズの解像力に見合った幅を持つラインとスペースを
繰り返し数本ずつ並べたラインアンドスペースパターン
である。ここで，幅とは図のライン及びスペースの短辺
の長さを意味する。図２０（ａ）は幅方向が水平方向に
なるように並べたものである。図２０（ｂ），（ｃ），
（ｄ）は，（ａ）を９０°回転，時計回りに４５°回
転，反時計回りに４５°回転させたものである。
【０００４】従来では，これらのパターン構成を図２１
に示すようにレンズの各露光位置に配置して，各パター
ン構成の中で各々最外パターンの幅の寸法を測定し，寸
法差を算出して，その露光位置のコマ収差として評価し
ていた。最外パターンとは，同一パターン構成内でその
外側に隣接するパターンが無いパターンのことである。
これはラインアンドスペースパターンの場合，パターン
同士が隣接したパターンのエッジ形状は，最外パターン
より収差の影響を受けにくいということからこの方式を
採用していた。
に示すようにレンズの各露光位置に配置して，各パター
ン構成の中で各々最外パターンの幅の寸法を測定し，寸
法差を算出して，その露光位置のコマ収差として評価し
ていた。最外パターンとは，同一パターン構成内でその
外側に隣接するパターンが無いパターンのことである。
これはラインアンドスペースパターンの場合，パターン
同士が隣接したパターンのエッジ形状は，最外パターン
より収差の影響を受けにくいということからこの方式を
採用していた。
【０００５】例えば，水平方向のコマ収差成分を求める
場合は，図２０（ａ）のパターン構成を用いる。ウェハ
上に転写，形成された複数のラインアンドスペースの
内，最外パターン幅にあたるＸＬとＸＲの寸法をＳＥＭ
型測長機で測定して コマ収差＝（ＸＬ）−（ＸＲ） もしくは， コマ収差＝（（ＸＬ）−（ＸＲ））／（（ＸＬ）＋（Ｘ
Ｒ）） の式を用いてコマ収差として算出する。この測定，算出
作業を図２１に示すレンズの各露光位置毎に行い，各位
置でのコマ収差を求める。
場合は，図２０（ａ）のパターン構成を用いる。ウェハ
上に転写，形成された複数のラインアンドスペースの
内，最外パターン幅にあたるＸＬとＸＲの寸法をＳＥＭ
型測長機で測定して コマ収差＝（ＸＬ）−（ＸＲ） もしくは， コマ収差＝（（ＸＬ）−（ＸＲ））／（（ＸＬ）＋（Ｘ
Ｒ）） の式を用いてコマ収差として算出する。この測定，算出
作業を図２１に示すレンズの各露光位置毎に行い，各位
置でのコマ収差を求める。
【０００６】垂直方向のコマ収差成分の場合は，図２０
（ｂ）のパターン構成を用いて，上部最外パターン幅Ｙ
Ｕと下部最外パターン幅ＹＬの寸法を測定，差を算出し
て求める。同様に，左上─右下方向のコマ収差成分の場
合は，図２０（ｃ）のパターン構成を用いて，パターン
幅＋４５Ｌと＋４５Ｒの寸法を測定，差を算出して求め
る。右上─左下方向のコマ収差成分の場合は，図２０
（ｄ）のパターン構成を用いて，パターン幅−４５Ｌと
−４５Ｒの寸法を測定，差を算出して求める。このよう
にして，図２０に示す各露光位置に配置された４種類の
パターン構成を用いて，形成パターンを測定することに
より，各露光位置での各方向のコマ収差を評価できる。
（ｂ）のパターン構成を用いて，上部最外パターン幅Ｙ
Ｕと下部最外パターン幅ＹＬの寸法を測定，差を算出し
て求める。同様に，左上─右下方向のコマ収差成分の場
合は，図２０（ｃ）のパターン構成を用いて，パターン
幅＋４５Ｌと＋４５Ｒの寸法を測定，差を算出して求め
る。右上─左下方向のコマ収差成分の場合は，図２０
（ｄ）のパターン構成を用いて，パターン幅−４５Ｌと
−４５Ｒの寸法を測定，差を算出して求める。このよう
にして，図２０に示す各露光位置に配置された４種類の
パターン構成を用いて，形成パターンを測定することに
より，各露光位置での各方向のコマ収差を評価できる。
【０００７】次に，収差測定の別の例として非点収差の
場合を述べる。非点収差が存在すると，パターンの形成
方向によって，適性フォーカス位置が異なる。例えば，
１つの形成パターンの適性フォーカス位置に露光面を設
定すると，それに直交する方向の形成パターンはデフォ
ーカス状態になり，形成前は幅の等しかったパターンで
あっても，その露光面上ではこの２方向の形成パターン
の幅は異なる。これより，同一露光面上の異なる方向の
形成パターンの寸法差を測定，算出して，非点収差とし
て評価する。
場合を述べる。非点収差が存在すると，パターンの形成
方向によって，適性フォーカス位置が異なる。例えば，
１つの形成パターンの適性フォーカス位置に露光面を設
定すると，それに直交する方向の形成パターンはデフォ
ーカス状態になり，形成前は幅の等しかったパターンで
あっても，その露光面上ではこの２方向の形成パターン
の幅は異なる。これより，同一露光面上の異なる方向の
形成パターンの寸法差を測定，算出して，非点収差とし
て評価する。
【０００８】具体的には，図２０（ａ）の中央のパター
ン幅０Ｃ，図２０（ｂ）の中央のパターン幅９０Ｃの寸
法を各々測定して下式 ０°−９０°方向非点収差＝（０Ｃ）−（９０Ｃ） により０°方向と９０°方向の非点収差として評価す
る。同様に図２０（ｃ）の４５Ｃと図２０（ｄ）の１３
５Ｃを各々測定して，下式 ４５°−１３５°方向非点収差＝（４５Ｃ）−（１３５
Ｃ） により４５°方向と１３５°方向の非点収差として評価
する。全体の非点収差量としては，同一露光面上の各パ
ターンについて下式 非点収差＝ＭＡＸ（（０Ｃ），（９０Ｃ），（４５
Ｃ），（１３５Ｃ））−ＭＩＮ（（０Ｃ），（９０
Ｃ），（４５Ｃ），（１３５Ｃ）） により０°，９０°，４５°及び１３５°方向のパター
ン幅を比較し，寸法差を算出して非点収差として評価す
る。この寸法測定，比較，算出作業は，前出のコマ収差
同様，レンズ露光範囲に配置された各露光位置のパター
ンに関して行い，各露光位置の非点収差として評価され
る。非点収差測定において，各パターン構成の中央部を
使用するのは，パターン同士が隣接したパターンのエッ
ジ形状は，最外パターンに比べコマ収差の影響を受け難
いとされているからである。
ン幅０Ｃ，図２０（ｂ）の中央のパターン幅９０Ｃの寸
法を各々測定して下式 ０°−９０°方向非点収差＝（０Ｃ）−（９０Ｃ） により０°方向と９０°方向の非点収差として評価す
る。同様に図２０（ｃ）の４５Ｃと図２０（ｄ）の１３
５Ｃを各々測定して，下式 ４５°−１３５°方向非点収差＝（４５Ｃ）−（１３５
Ｃ） により４５°方向と１３５°方向の非点収差として評価
する。全体の非点収差量としては，同一露光面上の各パ
ターンについて下式 非点収差＝ＭＡＸ（（０Ｃ），（９０Ｃ），（４５
Ｃ），（１３５Ｃ））−ＭＩＮ（（０Ｃ），（９０
Ｃ），（４５Ｃ），（１３５Ｃ）） により０°，９０°，４５°及び１３５°方向のパター
ン幅を比較し，寸法差を算出して非点収差として評価す
る。この寸法測定，比較，算出作業は，前出のコマ収差
同様，レンズ露光範囲に配置された各露光位置のパター
ンに関して行い，各露光位置の非点収差として評価され
る。非点収差測定において，各パターン構成の中央部を
使用するのは，パターン同士が隣接したパターンのエッ
ジ形状は，最外パターンに比べコマ収差の影響を受け難
いとされているからである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上に述べたパターン
を用いた測定方法では，対称に配置された最外パターン
の寸法差を測定してコマ収差として算出している。しか
しながら，コマ収差の影響を受けたパターンであって
も，必ずしも最外パターンの幅に寸法差が発生するわけ
ではなかった。図２２（ａ）は図２０（ａ）に示すパタ
ーン構成によって形成されたパターンの断面図である。
図２２（ａ）に示す様に収差の影響を受けているにも関
わらず，ＬＥ≒ＲＩとなり，寸法差が生じないことがあ
った。つまり，従来の測定方式では，正確に収差成分が
測定できないという問題があった。
を用いた測定方法では，対称に配置された最外パターン
の寸法差を測定してコマ収差として算出している。しか
しながら，コマ収差の影響を受けたパターンであって
も，必ずしも最外パターンの幅に寸法差が発生するわけ
ではなかった。図２２（ａ）は図２０（ａ）に示すパタ
ーン構成によって形成されたパターンの断面図である。
図２２（ａ）に示す様に収差の影響を受けているにも関
わらず，ＬＥ≒ＲＩとなり，寸法差が生じないことがあ
った。つまり，従来の測定方式では，正確に収差成分が
測定できないという問題があった。
【００１０】図２２（ｂ）は，形成された１つのライン
パターンの断面図である。コマ収差自体は，図２２
（ｂ）に示す様に１パターンの左右エッジ形状差として
現れ，寸法差ＥＲ−ＥＬとして評価されるべきものであ
るが，従来の測定方式では，この同一パターンの左右エ
ッジ寸法差を求めているわけではないため，正確な評価
になっていないという問題があった。
パターンの断面図である。コマ収差自体は，図２２
（ｂ）に示す様に１パターンの左右エッジ形状差として
現れ，寸法差ＥＲ−ＥＬとして評価されるべきものであ
るが，従来の測定方式では，この同一パターンの左右エ
ッジ寸法差を求めているわけではないため，正確な評価
になっていないという問題があった。
【００１１】また，従来のコマ収差及び非点収差の測定
方式では，ステッパの解像限界近傍のパターンサイズで
評価を行うため，パターンの寸法測定は，ＳＥＭ型測長
機を使用する。ＳＥＭ型測長機での測定は，高倍率で行
うため，同一視野内で複数のパターンを測定するのは難
しい。各パターンを測定する度に測定位置を移動し，測
定作業を繰り返す必要があった。このため，多数のパタ
ーン測定を必要とする前述の収差評価作業は，煩雑であ
り，なおかつ時間がかかるという問題があった。
方式では，ステッパの解像限界近傍のパターンサイズで
評価を行うため，パターンの寸法測定は，ＳＥＭ型測長
機を使用する。ＳＥＭ型測長機での測定は，高倍率で行
うため，同一視野内で複数のパターンを測定するのは難
しい。各パターンを測定する度に測定位置を移動し，測
定作業を繰り返す必要があった。このため，多数のパタ
ーン測定を必要とする前述の収差評価作業は，煩雑であ
り，なおかつ時間がかかるという問題があった。
【００１２】本発明は，このような問題に鑑みてなされ
たもので，その目的とするところは，ステッパレンズの
収差特性評価を光学測長機を用いて，高感度に短時間で
測定することを可能としたステッパレンズの収差測定用
パターンを提供することにある。
たもので，その目的とするところは，ステッパレンズの
収差特性評価を光学測長機を用いて，高感度に短時間で
測定することを可能としたステッパレンズの収差測定用
パターンを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明は，ステッパレンズの収差特性評価に用いる
パターンであって，光学測長機視野上で分離解像不能な
寸法を短手方向幅として有する複数のラインパターンか
ら成るラインアンドスペース型の第１パターンと光学測
長機視野上で分離解像可能な外形寸法を有する略矩形形
状の第２パターンとを略櫛形状に接合して成る少なくと
も２の接合パターンを，光学測長機上で分離解像可能な
寸法の間隔を相互に空けて，前記第１パターンのライン
部が外側を向いて相互に対称な位置関係になるように配
置しており，前記接合パターンは，前記第１パターンの
ライン長手方向が相互に反対方向を向くように配置され
た一または二以上の接合パターン対を組み合わせて成る
接合パターン組から成り，前記接合パターン組は，さら
に，前記接合パターン組の前記第２パターン同士の内側
空間に，前記第２パターンに対して光学測長機で分離解
像可能な間隔を空けて配置された，光学測長機上で分離
解像可能な外形寸法を有するとともに前記各第２パター
ンの内側辺に平行な辺を有する形状の第３のパターンを
含むことを特徴とする，ステッパレンズの収差測定パタ
ーンを提供する。
に，本発明は，ステッパレンズの収差特性評価に用いる
パターンであって，光学測長機視野上で分離解像不能な
寸法を短手方向幅として有する複数のラインパターンか
ら成るラインアンドスペース型の第１パターンと光学測
長機視野上で分離解像可能な外形寸法を有する略矩形形
状の第２パターンとを略櫛形状に接合して成る少なくと
も２の接合パターンを，光学測長機上で分離解像可能な
寸法の間隔を相互に空けて，前記第１パターンのライン
部が外側を向いて相互に対称な位置関係になるように配
置しており，前記接合パターンは，前記第１パターンの
ライン長手方向が相互に反対方向を向くように配置され
た一または二以上の接合パターン対を組み合わせて成る
接合パターン組から成り，前記接合パターン組は，さら
に，前記接合パターン組の前記第２パターン同士の内側
空間に，前記第２パターンに対して光学測長機で分離解
像可能な間隔を空けて配置された，光学測長機上で分離
解像可能な外形寸法を有するとともに前記各第２パター
ンの内側辺に平行な辺を有する形状の第３のパターンを
含むことを特徴とする，ステッパレンズの収差測定パタ
ーンを提供する。
【００１４】上記収差測定パターンをステッパを用いて
ウェハ上に転写，形成すると，パターンの対称な部分の
寸法を光学測長機で測定でき，比較計算することで高感
度にステッパレンズのコマ収差成分を評価できる。接合
パターン対の両側の第１パターンの長手方向先端間の寸
法を測定することで，高感度にステッパレンズのコマ収
差成分を評価することができる。上記のように第３パタ
ーンを含むように構成すれば，測定する矩形パターンの
エッジが受ける収差の影響を少なくすることができる。
第３パターンの形状は，周囲に配される接合パターン組
の数に応じて，矩形，六角形，八角形などとすることが
できる。
ウェハ上に転写，形成すると，パターンの対称な部分の
寸法を光学測長機で測定でき，比較計算することで高感
度にステッパレンズのコマ収差成分を評価できる。接合
パターン対の両側の第１パターンの長手方向先端間の寸
法を測定することで，高感度にステッパレンズのコマ収
差成分を評価することができる。上記のように第３パタ
ーンを含むように構成すれば，測定する矩形パターンの
エッジが受ける収差の影響を少なくすることができる。
第３パターンの形状は，周囲に配される接合パターン組
の数に応じて，矩形，六角形，八角形などとすることが
できる。
【００１５】複数の前記接合パターン組をそれぞれ等角
度ずつ，例えば４５°ずつ回転させて配置すれば，０
°，＋４５°，−４５°，９０°方向のコマ収差成分が
評価できる。また，例えば，接合パターンを４方向に配
置すれば，０°，９０°の２方向のコマ収差成分の測
定，評価が同一パターンでできる。また，例えば，接合
パターンを８方向に配置すれば，０°，＋４５°，−４
５°，９０°の４方向のコマ収差成分の測定，評価が同
一パターンでできる。
度ずつ，例えば４５°ずつ回転させて配置すれば，０
°，＋４５°，−４５°，９０°方向のコマ収差成分が
評価できる。また，例えば，接合パターンを４方向に配
置すれば，０°，９０°の２方向のコマ収差成分の測
定，評価が同一パターンでできる。また，例えば，接合
パターンを８方向に配置すれば，０°，＋４５°，−４
５°，９０°の４方向のコマ収差成分の測定，評価が同
一パターンでできる。
【００１６】さらに，本発明の別の観点によれば，ステ
ッパレンズの収差特性評価に用いるパターンであって，
光学測長機視野上で分離解像不能な寸法を短手方向幅と
して有する複数のラインパターンから成るラインアンド
スペース型の第１パターンを，光学測長機視野上で分離
解像可能な外形寸法を有するとともに相互に平行な対向
辺を有する形状の第２パターンの対向する少なくとも２
辺にそれぞれ接合するとともに，前記各第１パターンの
ライン長手方向先端に対して光学測長機視野上で分離解
像可能な間隔を空けて，光学測長機視野上で分離解像可
能な外形寸法を有する矩形形状の第４パターンを配置し
て成るパターン組から成り，前記パターン組は，さら
に，前記第４パターンの外側辺に接合された光学測長機
視野上で分離解像不能な寸法を短手方向幅として有する
複数のラインパターンから成るラインアンドスペース型
の第５パターンを含むことを特徴とする，ステッパレン
ズの収差測定パターンが提供される。
ッパレンズの収差特性評価に用いるパターンであって，
光学測長機視野上で分離解像不能な寸法を短手方向幅と
して有する複数のラインパターンから成るラインアンド
スペース型の第１パターンを，光学測長機視野上で分離
解像可能な外形寸法を有するとともに相互に平行な対向
辺を有する形状の第２パターンの対向する少なくとも２
辺にそれぞれ接合するとともに，前記各第１パターンの
ライン長手方向先端に対して光学測長機視野上で分離解
像可能な間隔を空けて，光学測長機視野上で分離解像可
能な外形寸法を有する矩形形状の第４パターンを配置し
て成るパターン組から成り，前記パターン組は，さら
に，前記第４パターンの外側辺に接合された光学測長機
視野上で分離解像不能な寸法を短手方向幅として有する
複数のラインパターンから成るラインアンドスペース型
の第５パターンを含むことを特徴とする，ステッパレン
ズの収差測定パターンが提供される。
【００１７】上記収差測定パターンをステッパを用いて
ウェハ上に転写，形成すると，パターンの寸法を光学測
長機で測定でき，比較計算することで高感度にステッパ
レンズの非点収差成分を評価できる。複数の前記パター
ン組をそれぞれ等角度ずつ，例えば４５°ずつ回転させ
て配置すれば，０°−９０°方向，４５°方向の非点収
差成分が評価できる。
ウェハ上に転写，形成すると，パターンの寸法を光学測
長機で測定でき，比較計算することで高感度にステッパ
レンズの非点収差成分を評価できる。複数の前記パター
ン組をそれぞれ等角度ずつ，例えば４５°ずつ回転させ
て配置すれば，０°−９０°方向，４５°方向の非点収
差成分が評価できる。
【００１８】なお，ラインパターンは略楔形形状であ
り，その底辺部の短手方向幅が光学測長機視野上で分離
解像不能な寸法として構成することが可能である。さら
に，ラインパターンの短手方向幅は，ステッパの解像限
界以下であることが好ましい。
り，その底辺部の短手方向幅が光学測長機視野上で分離
解像不能な寸法として構成することが可能である。さら
に，ラインパターンの短手方向幅は，ステッパの解像限
界以下であることが好ましい。
【００１９】さらに，本発明の別の観点によれば，ステ
ッパレンズの収差特性評価方法であって，光学測長機視
野上で分離解像不能な寸法を短手方向幅として有する複
数のラインパターンから成るラインアンドスペース型の
第１パターンと光学測長機視野上で分離解像可能な外形
寸法を有する略矩形形状の第２パターンとを略櫛形状に
接合して成る少なくとも２の接合パターンを，光学測長
機上で分離解像可能な寸法の間隔を相互に空けて，前記
第１パターンのライン部が外側を向いて相互に対称な位
置関係になるように配置して成る収差特性評価用パター
ンをステッパを用いて評価用基板に転写し，光学測長機
を用いて該評価用基板に転写された一の接合パターンの
第１パターン長手方向先端部と第２パターンの第１パタ
ーンと反対側エッジ間の寸法を測長し，さらに対象に配
置した他の接合パターンの第１パターン長手方向先端部
と第２パターンの第１パターンと反対側エッジ間の寸法
を測長し，比較演算することを特徴とする，ステッパレ
ンズの収差特性評価方法が提供される。
ッパレンズの収差特性評価方法であって，光学測長機視
野上で分離解像不能な寸法を短手方向幅として有する複
数のラインパターンから成るラインアンドスペース型の
第１パターンと光学測長機視野上で分離解像可能な外形
寸法を有する略矩形形状の第２パターンとを略櫛形状に
接合して成る少なくとも２の接合パターンを，光学測長
機上で分離解像可能な寸法の間隔を相互に空けて，前記
第１パターンのライン部が外側を向いて相互に対称な位
置関係になるように配置して成る収差特性評価用パター
ンをステッパを用いて評価用基板に転写し，光学測長機
を用いて該評価用基板に転写された一の接合パターンの
第１パターン長手方向先端部と第２パターンの第１パタ
ーンと反対側エッジ間の寸法を測長し，さらに対象に配
置した他の接合パターンの第１パターン長手方向先端部
と第２パターンの第１パターンと反対側エッジ間の寸法
を測長し，比較演算することを特徴とする，ステッパレ
ンズの収差特性評価方法が提供される。
【００２０】なお，接合パターン組は，さらに，前記接
合パターン組の前記第２パターン同士の内側空間に，前
記第２パターンに対して光学測長機で分離解像可能な間
隔を空けて配置された，光学測長機上で分離解像可能な
外形寸法を有するとともに前記各第２パターンの内側辺
に平行な辺を有する形状の第３のパターンを含むように
構成しても良い。
合パターン組の前記第２パターン同士の内側空間に，前
記第２パターンに対して光学測長機で分離解像可能な間
隔を空けて配置された，光学測長機上で分離解像可能な
外形寸法を有するとともに前記各第２パターンの内側辺
に平行な辺を有する形状の第３のパターンを含むように
構成しても良い。
【００２１】さらにまた本発明の別の観点によれば，ス
テッパレンズの収差特性評価方法であって，光学測長機
視野上で分離解像不能な寸法を短手方向幅として有する
複数のラインパターンから成るラインアンドスペース型
の第１パターンを，光学測長機視野上で分離解像可能な
外形寸法を有するとともに相互に平行な対向辺を有する
形状の第２パターンの対向する少なくとも２辺にそれぞ
れ接合するとともに，前記各第１パターンのライン長手
方向先端に対して光学測長機視野上で分離解像可能な間
隔を空けて，光学測長機視野上で分離解像可能な外形寸
法を有する矩形形状の第４のパターンを配置して成るパ
ターン組から成る収差特性評価用パターンをステッパを
用いて評価用基板に転写し，光学測長機を用いて該評価
用基板に転写されたパターン組の両側の第１パターン長
手方向先端部間の寸法を測長し評価することを特徴とす
る，ステッパレンズの収差特性評価方法が提供される。
テッパレンズの収差特性評価方法であって，光学測長機
視野上で分離解像不能な寸法を短手方向幅として有する
複数のラインパターンから成るラインアンドスペース型
の第１パターンを，光学測長機視野上で分離解像可能な
外形寸法を有するとともに相互に平行な対向辺を有する
形状の第２パターンの対向する少なくとも２辺にそれぞ
れ接合するとともに，前記各第１パターンのライン長手
方向先端に対して光学測長機視野上で分離解像可能な間
隔を空けて，光学測長機視野上で分離解像可能な外形寸
法を有する矩形形状の第４のパターンを配置して成るパ
ターン組から成る収差特性評価用パターンをステッパを
用いて評価用基板に転写し，光学測長機を用いて該評価
用基板に転写されたパターン組の両側の第１パターン長
手方向先端部間の寸法を測長し評価することを特徴とす
る，ステッパレンズの収差特性評価方法が提供される。
【００２２】さらに，パターン組は，前記第４パターン
の外側辺に接合された光学測長機視野上で分離解像不能
な寸法を短手方向幅として有する複数のラインパターン
から成るラインアンドスペース型の第５パターンを含
み，さらに第５パターン長手方向先端部と第４パターン
の第５パターンと反対側エッジ間の寸法を測長し評価す
るように構成してもよい。
の外側辺に接合された光学測長機視野上で分離解像不能
な寸法を短手方向幅として有する複数のラインパターン
から成るラインアンドスペース型の第５パターンを含
み，さらに第５パターン長手方向先端部と第４パターン
の第５パターンと反対側エッジ間の寸法を測長し評価す
るように構成してもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下，図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１（ａ）は，本発明の１
実施の形態に係るパターン構成図である。矩形パターン
４１は幅数μm，長辺方向の長さ数μm〜数十μmであ
り，光学測長機で測定可能な寸法となっており，ライン
アンドスペースパターン４２と長辺で接合している。ラ
インアンドスペースパターン４２のラインアンドスペー
スの幅は，ステッパを用いてウェハ上にパターンを転
写，形成しても，分離解像しない寸法，もしくは分離解
像しても寸法測定に用いる光学測長機で各パターンエッ
ジが分離解像して見えない寸法とする。ラインアンドス
ペースの長辺方向の長さは，露光条件の変化に応じたパ
ターン形状の変化が発生しても，転写，形成後にライン
アンドスペース部が存在する様に数μmとする。
施の形態を詳細に説明する。図１（ａ）は，本発明の１
実施の形態に係るパターン構成図である。矩形パターン
４１は幅数μm，長辺方向の長さ数μm〜数十μmであ
り，光学測長機で測定可能な寸法となっており，ライン
アンドスペースパターン４２と長辺で接合している。ラ
インアンドスペースパターン４２のラインアンドスペー
スの幅は，ステッパを用いてウェハ上にパターンを転
写，形成しても，分離解像しない寸法，もしくは分離解
像しても寸法測定に用いる光学測長機で各パターンエッ
ジが分離解像して見えない寸法とする。ラインアンドス
ペースの長辺方向の長さは，露光条件の変化に応じたパ
ターン形状の変化が発生しても，転写，形成後にライン
アンドスペース部が存在する様に数μmとする。
【００２４】図１（ａ）に示すように，このような矩形
パターン４１とラインアンドスペースパターン４２が接
合した接合パターンを組み合わせて，ラインアンドスペ
ースパターン４２を外側にして対称的に配置する。この
とき，内側の２つの矩形パターン４１間の間隔４３は，
ステッパおよび光学測長機において分離解像するのに充
分な寸法（数μm〜数十μm）とする。
パターン４１とラインアンドスペースパターン４２が接
合した接合パターンを組み合わせて，ラインアンドスペ
ースパターン４２を外側にして対称的に配置する。この
とき，内側の２つの矩形パターン４１間の間隔４３は，
ステッパおよび光学測長機において分離解像するのに充
分な寸法（数μm〜数十μm）とする。
【００２５】図１（ｂ）は，図１（ａ）に示したパター
ン構成を，ステッパを用いてウェハ上に塗布されたレジ
ストに転写，形成してできたパターンである。図１
（ａ）の矩形パターン４１とその間隔４３に対応するの
が，図１（ｂ）の矩形パターン４４と間隔４５である。
図１（ａ）のラインアンドスペースパターン４２は，図
１（ｂ）の斜線部４６の様に各エッジ部が分離，解像さ
れずに転写，形成される。特願平７−５１１５８８に開
示されているように，ステッパの解像限界以下の寸法で
構成されたラインアンドスペースパターンは，分離，解
像されず，スペースパターン部からの露光光により全体
的に膜減りを起こす。
ン構成を，ステッパを用いてウェハ上に塗布されたレジ
ストに転写，形成してできたパターンである。図１
（ａ）の矩形パターン４１とその間隔４３に対応するの
が，図１（ｂ）の矩形パターン４４と間隔４５である。
図１（ａ）のラインアンドスペースパターン４２は，図
１（ｂ）の斜線部４６の様に各エッジ部が分離，解像さ
れずに転写，形成される。特願平７−５１１５８８に開
示されているように，ステッパの解像限界以下の寸法で
構成されたラインアンドスペースパターンは，分離，解
像されず，スペースパターン部からの露光光により全体
的に膜減りを起こす。
【００２６】図１（ｃ）は，図１（ｂ）の断面図であ
り，この膜減りの状態を示している。図１（ｃ）の寸法
４７，４８は矩形パターン４４の幅を示し，寸法４９，
５０は斜線部４６の幅を示している。図に示すように矩
形パターン部の膜厚はほぼ初期の膜厚を保って形成され
るが，ラインアンドスペース部の膜厚は薄くなってお
り，すなわち膜減りが起こっている。
り，この膜減りの状態を示している。図１（ｃ）の寸法
４７，４８は矩形パターン４４の幅を示し，寸法４９，
５０は斜線部４６の幅を示している。図に示すように矩
形パターン部の膜厚はほぼ初期の膜厚を保って形成され
るが，ラインアンドスペース部の膜厚は薄くなってお
り，すなわち膜減りが起こっている。
【００２７】さらにラインアンドスペース部の先端部
は，露光条件の変化や収差に対して敏感にその形状が変
化し，ラインアンドスペースの長辺方向の長さにあたる
寸法は，露光条件の変化や収差に対して通常，幅方向よ
りも敏感に変化することが知られている。光学測長機の
測定視野におけるラインアンドスペース部のパターン外
縁部の形状は，ラインアンドスペースの幅が，ステッパ
では分離，解像しないか，分離解像しても光学測長機上
ではパターンが分離，解像して見えない寸法であるた
め，直線的なパターン形状となる。よって，光学測長機
を用いて各部の寸法測定が可能となる。図１（ｃ）のパ
ターン寸法ＬＥとＲＩを各々光学測長機で測定し，下式 コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ） もしくは， コマ収差＝（（ＬＥ）−（ＲＩ））／（（ＬＥ）＋（Ｒ
Ｉ）） より，コマ収差を算出することができる。
は，露光条件の変化や収差に対して敏感にその形状が変
化し，ラインアンドスペースの長辺方向の長さにあたる
寸法は，露光条件の変化や収差に対して通常，幅方向よ
りも敏感に変化することが知られている。光学測長機の
測定視野におけるラインアンドスペース部のパターン外
縁部の形状は，ラインアンドスペースの幅が，ステッパ
では分離，解像しないか，分離解像しても光学測長機上
ではパターンが分離，解像して見えない寸法であるた
め，直線的なパターン形状となる。よって，光学測長機
を用いて各部の寸法測定が可能となる。図１（ｃ）のパ
ターン寸法ＬＥとＲＩを各々光学測長機で測定し，下式 コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ） もしくは， コマ収差＝（（ＬＥ）−（ＲＩ））／（（ＬＥ）＋（Ｒ
Ｉ）） より，コマ収差を算出することができる。
【００２８】このように本実施の形態によれば，ステッ
パでは分離，解像しないか，分離解像しても光学測長機
上ではパターンが分離，解像して見えない幅をもつライ
ンアンドスペースパターンを用いることにより，光学測
長機を用いてコマ収差を測定することができる。また，
通常ラインアンドスペースパターンの先端部が，ステッ
パの露光条件や収差に対して，幅方向よりも敏感に形状
及び寸法変化を生じるために，感度の高い測定方法とな
っている。このパターンをレンズ露光範囲全体に配置す
ることによりレンズ露光範囲全体のコマ収差の評価が可
能となる。
パでは分離，解像しないか，分離解像しても光学測長機
上ではパターンが分離，解像して見えない幅をもつライ
ンアンドスペースパターンを用いることにより，光学測
長機を用いてコマ収差を測定することができる。また，
通常ラインアンドスペースパターンの先端部が，ステッ
パの露光条件や収差に対して，幅方向よりも敏感に形状
及び寸法変化を生じるために，感度の高い測定方法とな
っている。このパターンをレンズ露光範囲全体に配置す
ることによりレンズ露光範囲全体のコマ収差の評価が可
能となる。
【００２９】図２は，本発明の第２の実施の形態に係る
パターン構成図である。図２（ａ），（ｂ），（ｃ）
は，図１（ａ）に示したパターン構成を各部の寸法を変
更せず，それぞれ９０°，反時計回りに４５°，時計回
りに４５°回転させて配置したものである。
パターン構成図である。図２（ａ），（ｂ），（ｃ）
は，図１（ａ）に示したパターン構成を各部の寸法を変
更せず，それぞれ９０°，反時計回りに４５°，時計回
りに４５°回転させて配置したものである。
【００３０】これらのパターンを用いて，ステッパによ
りウェハ上に転写，形成を行うと，各パターン形状は第
１の実施の形態と同様になり，ラインアンドスペース部
は膜減りを起こし，その先端部はステッパの露光条件や
収差に対して敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長
機の測定視野におけるパターン外縁部は直線的なパター
ン形状となる。この場合も，光学測長機を用いて各部の
寸法測定が可能となる。形成されたパターンにおいて図
２（ａ）のＵＰとＬＯ，（ｂ）のＵＲとＬＬ，（ｃ）の
ＵＬとＬＲにあたる長さををそれぞれ光学測長機にて寸
法測定し，下式よりコマ収差を算出する。 ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ） ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
りウェハ上に転写，形成を行うと，各パターン形状は第
１の実施の形態と同様になり，ラインアンドスペース部
は膜減りを起こし，その先端部はステッパの露光条件や
収差に対して敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長
機の測定視野におけるパターン外縁部は直線的なパター
ン形状となる。この場合も，光学測長機を用いて各部の
寸法測定が可能となる。形成されたパターンにおいて図
２（ａ）のＵＰとＬＯ，（ｂ）のＵＲとＬＬ，（ｃ）の
ＵＬとＬＲにあたる長さををそれぞれ光学測長機にて寸
法測定し，下式よりコマ収差を算出する。 ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ） ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
【００３１】よって，本実施の形態においても第１の実
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。パターン構成を回転配置す
ることにより９０°方向（垂直方向）及び各４５°方向
のコマ収差成分測定が可能となる。さらに，図３に示す
様に第１の実施の形態のパターン構成を含め，レンズ露
光範囲全体に均等に４種のパターン構成を配置して，各
部の寸法測定を行い，コマ収差成分を算出することによ
り，ステッパレンズ露光範囲全体の４方向のコマ収差成
分の評価ができる。
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。パターン構成を回転配置す
ることにより９０°方向（垂直方向）及び各４５°方向
のコマ収差成分測定が可能となる。さらに，図３に示す
様に第１の実施の形態のパターン構成を含め，レンズ露
光範囲全体に均等に４種のパターン構成を配置して，各
部の寸法測定を行い，コマ収差成分を算出することによ
り，ステッパレンズ露光範囲全体の４方向のコマ収差成
分の評価ができる。
【００３２】図４（ａ）は，本発明の第３の実施の形態
に係るパターン構成図である。矩形パターン７１，ライ
ンアンドスペースパターン７２は，それぞれ第１の実施
の形態で示した矩形パターン４１，ラインアンドスペー
スパターン４２と同様の寸法構成を有し，同様に接合し
ている。この接合パターンをラインアンドスペースパタ
ーン７２が外側になるように上下，左右の４方向に配置
する。図４（ａ）に示すパターン構成の最外寸法が測定
に使用する光学測長機の測定視野内となるように各部の
寸法を設計する。
に係るパターン構成図である。矩形パターン７１，ライ
ンアンドスペースパターン７２は，それぞれ第１の実施
の形態で示した矩形パターン４１，ラインアンドスペー
スパターン４２と同様の寸法構成を有し，同様に接合し
ている。この接合パターンをラインアンドスペースパタ
ーン７２が外側になるように上下，左右の４方向に配置
する。図４（ａ）に示すパターン構成の最外寸法が測定
に使用する光学測長機の測定視野内となるように各部の
寸法を設計する。
【００３３】図４（ｂ）は，図４（ａ）のパターン構成
を，ステッパを用いてウェハ上に転写，形成してできた
パターンである。形成パターンは，第１の実施の形態と
同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを起こし，そ
の先端部はステッパの露光条件や収差に対して敏感に寸
法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視野における
パターン外縁部は直線的なパターン形状となる。この場
合も，光学測長機を用いて各部の寸法測定が可能とな
る。図４（ｂ）のＬＥ，ＲＩ，ＵＰ，ＬＯを各々光学測
長機にて寸法測定を行い，下式よりコマ収差を算出す
る。 ０°方向コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ） ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ） さらに，図４（ｂ）のＸ，Ｙを各々光学測長機にて寸法
測定を行い，下式より０°−９０°方向の非点収差を算
出する。 ０°−９０°方向非点収差＝（Ｘ）−（Ｙ）
を，ステッパを用いてウェハ上に転写，形成してできた
パターンである。形成パターンは，第１の実施の形態と
同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを起こし，そ
の先端部はステッパの露光条件や収差に対して敏感に寸
法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視野における
パターン外縁部は直線的なパターン形状となる。この場
合も，光学測長機を用いて各部の寸法測定が可能とな
る。図４（ｂ）のＬＥ，ＲＩ，ＵＰ，ＬＯを各々光学測
長機にて寸法測定を行い，下式よりコマ収差を算出す
る。 ０°方向コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ） ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ） さらに，図４（ｂ）のＸ，Ｙを各々光学測長機にて寸法
測定を行い，下式より０°−９０°方向の非点収差を算
出する。 ０°−９０°方向非点収差＝（Ｘ）−（Ｙ）
【００３４】図１９（ａ）のグラフは，図４（ａ）のパ
ターン構成を，ウェハ上に露光時のフォーカス位置を変
化させてパターン形成を行い，上述の方法より求めたコ
マ収差，非点収差を，横軸をフォーカス位置にしてプロ
ットしたものである。各収差のグラフには，露光ショッ
ト位置の異なる５種類の曲線が描かれている。各露光シ
ョット位置は図１９（ｂ）に示すとおりである。収差の
ない理想的なレンズであれば，全てのプロット点は縦軸
の数値が０になるが，実際には収差が存在するため，寸
法差が測定され図１９（ａ）のようになる。図１９
（ｂ）は，同じ測定結果を，フォーカス位置を０にした
ときの各収差を各露光ショット位置ごとに表したもので
ある。これより，各露光ショット位置での収差成分がわ
かる。
ターン構成を，ウェハ上に露光時のフォーカス位置を変
化させてパターン形成を行い，上述の方法より求めたコ
マ収差，非点収差を，横軸をフォーカス位置にしてプロ
ットしたものである。各収差のグラフには，露光ショッ
ト位置の異なる５種類の曲線が描かれている。各露光シ
ョット位置は図１９（ｂ）に示すとおりである。収差の
ない理想的なレンズであれば，全てのプロット点は縦軸
の数値が０になるが，実際には収差が存在するため，寸
法差が測定され図１９（ａ）のようになる。図１９
（ｂ）は，同じ測定結果を，フォーカス位置を０にした
ときの各収差を各露光ショット位置ごとに表したもので
ある。これより，各露光ショット位置での収差成分がわ
かる。
【００３５】よって，本実施の形態においても第１の実
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差と非点収差を測定することができる。本実施の形態の
パターン構成をレンズ露光範囲全体に配置することによ
りレンズ露光範囲全体のコマ収差成分と非点収差成分の
評価が可能となる。本実施の形態においては，４方向に
パターンを配置することにより，０°及び９０°の２方
向のコマ収差成分と非点収差成分の評価ができる。しか
も，本実施の形態においては，パターン構成の最外寸法
を光学測長機の測定視野内に収まる寸法とすることによ
り，０°及び９０°の２方向のコマ収差に関する寸法
と，０°−９０°方向の非点収差に関する寸法測定が同
一パターンで同時に可能となり，作業効率アップにつな
がる。
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差と非点収差を測定することができる。本実施の形態の
パターン構成をレンズ露光範囲全体に配置することによ
りレンズ露光範囲全体のコマ収差成分と非点収差成分の
評価が可能となる。本実施の形態においては，４方向に
パターンを配置することにより，０°及び９０°の２方
向のコマ収差成分と非点収差成分の評価ができる。しか
も，本実施の形態においては，パターン構成の最外寸法
を光学測長機の測定視野内に収まる寸法とすることによ
り，０°及び９０°の２方向のコマ収差に関する寸法
と，０°−９０°方向の非点収差に関する寸法測定が同
一パターンで同時に可能となり，作業効率アップにつな
がる。
【００３６】図５（ａ）は，本発明の第４の実施の形態
に係るパターン構成図であり，図４（ａ）と同一のパタ
ーン構成全体を４５°回転して配置したものである。図
５（ｂ）は，図５（ａ）のパターン構成を，ステッパを
用いてウェハ上に転写，形成してできたパターンであ
る。形成パターンは，第１の実施の形態と同様に，ライ
ンアンドスペース部は膜減りを起こし，その先端部はス
テッパの露光条件や収差に対して敏感に寸法及び形状変
化を生じ，光学測長機の測定視野におけるパターン外縁
部は直線的なパターン形状となる。この場合も，光学測
長機を用いて各部の寸法測定が可能となる。図５（ｂ）
のＵＲ，ＬＬ，ＵＬ，ＬＲを各々光学測長機にて寸法測
定を行い，下式よりコマ収差を算出する。 ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
に係るパターン構成図であり，図４（ａ）と同一のパタ
ーン構成全体を４５°回転して配置したものである。図
５（ｂ）は，図５（ａ）のパターン構成を，ステッパを
用いてウェハ上に転写，形成してできたパターンであ
る。形成パターンは，第１の実施の形態と同様に，ライ
ンアンドスペース部は膜減りを起こし，その先端部はス
テッパの露光条件や収差に対して敏感に寸法及び形状変
化を生じ，光学測長機の測定視野におけるパターン外縁
部は直線的なパターン形状となる。この場合も，光学測
長機を用いて各部の寸法測定が可能となる。図５（ｂ）
のＵＲ，ＬＬ，ＵＬ，ＬＲを各々光学測長機にて寸法測
定を行い，下式よりコマ収差を算出する。 ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
【００３７】よって，本実施の形態においても第１の実
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。本実施
の形態においては，４方向にパターンを配置することに
より，＋４５°及び−４５°の２方向のコマ収差成分の
評価ができる。しかも，本実施の形態においては，パタ
ーン構成の最外寸法を光学測長機の測定視野内に収まる
寸法とすることにより，＋４５°及び−４５°の２方向
の寸法測定が同一パターンで同時に可能となり，作業効
率アップにつながる。
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。本実施
の形態においては，４方向にパターンを配置することに
より，＋４５°及び−４５°の２方向のコマ収差成分の
評価ができる。しかも，本実施の形態においては，パタ
ーン構成の最外寸法を光学測長機の測定視野内に収まる
寸法とすることにより，＋４５°及び−４５°の２方向
の寸法測定が同一パターンで同時に可能となり，作業効
率アップにつながる。
【００３８】図６は，本発明の第５の実施の形態に係る
パターン構成図である。図に示す様に前述の接合パター
ンを上下，左右，各４５°方向の８方向に矩形パターン
のコーナー部が隣接し，ラインアンドスペースパターン
が外側になるように配置する。矩形パターン及びライン
アンドスペースパターンの各部の寸法は，前出の実施の
形態と同様の寸法構成とするが，図のパターン構成の最
外寸法が測定に使用する光学測長機の測定視野内となる
ように各部の寸法を設計する。
パターン構成図である。図に示す様に前述の接合パター
ンを上下，左右，各４５°方向の８方向に矩形パターン
のコーナー部が隣接し，ラインアンドスペースパターン
が外側になるように配置する。矩形パターン及びライン
アンドスペースパターンの各部の寸法は，前出の実施の
形態と同様の寸法構成とするが，図のパターン構成の最
外寸法が測定に使用する光学測長機の測定視野内となる
ように各部の寸法を設計する。
【００３９】このパターンを用いて，ステッパによりウ
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第１の実
施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを
起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対し
て敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視
野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状とな
る。この場合も，光学測長機を用いて各部の寸法測定が
可能となる。形成されたパターンで図６のＵＰ，ＵＲ，
ＲＩ，ＬＲ，ＬＯ，ＬＬ，ＬＥ，ＵＬにあたる寸法を各
々光学測長機にて寸法測定を行い，下式よりコマ収差を
算出する。 ０°方向コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ） ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ） ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第１の実
施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを
起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対し
て敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視
野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状とな
る。この場合も，光学測長機を用いて各部の寸法測定が
可能となる。形成されたパターンで図６のＵＰ，ＵＲ，
ＲＩ，ＬＲ，ＬＯ，ＬＬ，ＬＥ，ＵＬにあたる寸法を各
々光学測長機にて寸法測定を行い，下式よりコマ収差を
算出する。 ０°方向コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ） ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ） ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
【００４０】よって，本実施の形態においても第１の実
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。本実施
の形態においては，８方向にパターンを配置することに
より，１つのパターン構成によって０°，９０°，＋４
５°，−４５°の４方向のコマ収差成分の評価ができ
る。しかも，本実施の形態においては，パターン構成の
最外寸法を光学測長機の測定視野内に収まる寸法とする
ことにより，０°，９０°，＋４５°，−４５°の４方
向の寸法測定が同一パターンで同時に可能となり，作業
効率アップにつながる。
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。本実施
の形態においては，８方向にパターンを配置することに
より，１つのパターン構成によって０°，９０°，＋４
５°，−４５°の４方向のコマ収差成分の評価ができ
る。しかも，本実施の形態においては，パターン構成の
最外寸法を光学測長機の測定視野内に収まる寸法とする
ことにより，０°，９０°，＋４５°，−４５°の４方
向の寸法測定が同一パターンで同時に可能となり，作業
効率アップにつながる。
【００４１】図７（ａ）は，本発明の第６の実施の形態
に係るパターン構成図であり，図１（ａ）のパターン構
成に矩形パターンを付加した構成となっている。付加し
た矩形パターン１０３は，ラインアンドスペースパター
ン１０２と接合している矩形パターン１０１の間に配置
されている。矩形パターン１０３の幅は数μｍ〜数十μ
ｍ，長辺方向の長さは矩形パターン１０１とほぼ同じで
ある。矩形パターン１０３と矩形パターン１０１の間隔
は，ステッパで充分分離解像し，光学測長機上でパター
ン解像が確認できる最小寸法とする。
に係るパターン構成図であり，図１（ａ）のパターン構
成に矩形パターンを付加した構成となっている。付加し
た矩形パターン１０３は，ラインアンドスペースパター
ン１０２と接合している矩形パターン１０１の間に配置
されている。矩形パターン１０３の幅は数μｍ〜数十μ
ｍ，長辺方向の長さは矩形パターン１０１とほぼ同じで
ある。矩形パターン１０３と矩形パターン１０１の間隔
は，ステッパで充分分離解像し，光学測長機上でパター
ン解像が確認できる最小寸法とする。
【００４２】図７（ｂ）は，図７（ａ）のパターン構成
を，ステッパを用いてウェハ上に転写，形成してできた
パターンである。図７（ａ）の矩形パターン１０１，矩
形パターン１０３に対応するのが，それぞれ図７（ｂ）
の矩形パターン１０４と矩形パターン１０５である。図
７（ａ）のラインアンドスペースパターン１０２は，図
７（ｂ）の斜線部１０６の様に各エッジ部が分離，解像
されずに転写，形成される。矩形パターン１０４と矩形
パターン１０５の間には間隔ができる。
を，ステッパを用いてウェハ上に転写，形成してできた
パターンである。図７（ａ）の矩形パターン１０１，矩
形パターン１０３に対応するのが，それぞれ図７（ｂ）
の矩形パターン１０４と矩形パターン１０５である。図
７（ａ）のラインアンドスペースパターン１０２は，図
７（ｂ）の斜線部１０６の様に各エッジ部が分離，解像
されずに転写，形成される。矩形パターン１０４と矩形
パターン１０５の間には間隔ができる。
【００４３】図７（ｃ）は，図７（ｂ）の断面図であ
る。ラインアンドスペース部は，第１の実施の形態と同
様に，膜減りを起こし，その先端部はステッパの露光条
件や収差に対して敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学
測長機の測定視野におけるパターン外縁部は直線的なパ
ターン形状となる。この場合も，光学測長機を用いて各
部の寸法測定が可能となる。その他の部分は，完全に遮
光されたパターンで形成されるため，レジスト膜厚が初
期膜厚と同等となる。矩形パターン１０４と矩形パター
ン１０５間のエッジ形状は，図に示すように完全に遮光
された矩形パターンから成るため切り立った様な形状を
示す。つまり，この部分のエッジ形状は，露光時に収差
成分等の影響を受け難くなる。図７（ｃ）のＬＥ，ＲＩ
を光学測長機にて寸法測定し，下式よりコマ収差を算出
する。 コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ）
る。ラインアンドスペース部は，第１の実施の形態と同
様に，膜減りを起こし，その先端部はステッパの露光条
件や収差に対して敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学
測長機の測定視野におけるパターン外縁部は直線的なパ
ターン形状となる。この場合も，光学測長機を用いて各
部の寸法測定が可能となる。その他の部分は，完全に遮
光されたパターンで形成されるため，レジスト膜厚が初
期膜厚と同等となる。矩形パターン１０４と矩形パター
ン１０５間のエッジ形状は，図に示すように完全に遮光
された矩形パターンから成るため切り立った様な形状を
示す。つまり，この部分のエッジ形状は，露光時に収差
成分等の影響を受け難くなる。図７（ｃ）のＬＥ，ＲＩ
を光学測長機にて寸法測定し，下式よりコマ収差を算出
する。 コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ）
【００４４】よって，本実施の形態においても第１の実
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。さら
に，本実施の形態においては，寸法測定する矩形パター
ン間に別の矩形パターンを配置することにより，測定す
る矩形パターンのエッジ形状が収差等の影響を受け難く
なり，精度の高い収差測定が可能になる。
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。さら
に，本実施の形態においては，寸法測定する矩形パター
ン間に別の矩形パターンを配置することにより，測定す
る矩形パターンのエッジ形状が収差等の影響を受け難く
なり，精度の高い収差測定が可能になる。
【００４５】図８は，本発明の第７の実施の形態に係る
パターン構成図である。図８（ａ），（ｂ），（ｃ）
は，図７（ａ）に示したパターン構成を，それぞれ９０
°，反時計回りに４５°，時計回りに４５°回転させて
配置したものである。
パターン構成図である。図８（ａ），（ｂ），（ｃ）
は，図７（ａ）に示したパターン構成を，それぞれ９０
°，反時計回りに４５°，時計回りに４５°回転させて
配置したものである。
【００４６】これらのパターンを用いて，ステッパによ
りウェハ上に転写，形成を行うと，第６の実施の形態と
同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを起こし，そ
の先端部はステッパの露光条件や収差に対して敏感に寸
法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視野における
パターン外縁部は直線的なパターン形状となり，矩形パ
ターン間のエッジ形状は露光時に収差成分等の影響を受
け難い切り立った様な形状となる。この場合も，光学測
長機を用いて各部の寸法測定が可能となる。形成された
パターンで図８（ａ）のＵＰとＬＯ，（ｂ）のＵＲとＬ
Ｌ，（ｃ）のＵＬとＬＲにあたる寸法をそれぞれ測定
し，下式よりコマ収差を算出する。 ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ） ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
りウェハ上に転写，形成を行うと，第６の実施の形態と
同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを起こし，そ
の先端部はステッパの露光条件や収差に対して敏感に寸
法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視野における
パターン外縁部は直線的なパターン形状となり，矩形パ
ターン間のエッジ形状は露光時に収差成分等の影響を受
け難い切り立った様な形状となる。この場合も，光学測
長機を用いて各部の寸法測定が可能となる。形成された
パターンで図８（ａ）のＵＰとＬＯ，（ｂ）のＵＲとＬ
Ｌ，（ｃ）のＵＬとＬＲにあたる寸法をそれぞれ測定
し，下式よりコマ収差を算出する。 ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ） ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
【００４７】よって，本実施の形態においても第１の実
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。パターン構成を回転配置す
ることにより９０°方向（垂直方向）及び各４５°方向
のコマ収差成分測定が可能となる。さらに，図７に示す
第６の実施の形態のパターン構成を含め，レンズ露光範
囲全体に４種のパターン構成を配置して，各部の寸法測
定を行い，コマ収差成分を算出することにより，ステッ
パレンズ露光範囲全体の４方向のコマ収差成分の評価が
できる。さらに，本実施の形態においては，寸法測定す
る矩形パターン間に別の矩形パターンを配置することに
より，測定する矩形パターンのエッジ形状が収差等の影
響を受け難くなり，精度の高い収差測定が可能になる。
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。パターン構成を回転配置す
ることにより９０°方向（垂直方向）及び各４５°方向
のコマ収差成分測定が可能となる。さらに，図７に示す
第６の実施の形態のパターン構成を含め，レンズ露光範
囲全体に４種のパターン構成を配置して，各部の寸法測
定を行い，コマ収差成分を算出することにより，ステッ
パレンズ露光範囲全体の４方向のコマ収差成分の評価が
できる。さらに，本実施の形態においては，寸法測定す
る矩形パターン間に別の矩形パターンを配置することに
より，測定する矩形パターンのエッジ形状が収差等の影
響を受け難くなり，精度の高い収差測定が可能になる。
【００４８】図９は，本発明の第８の実施の形態に係る
パターン構成図であり，図４（ａ）のパターン構成に矩
形パターンを付加した構成となっている。付加した矩形
パターン１２２は，ラインアンドスペースパターンを接
合した矩形パターン１２１で囲まれた内側に配置されて
いる。両者の間隔は，ステッパで充分分離解像し，光学
測長機上でパターン解像が確認できる最小寸法とする。
パターン構成図であり，図４（ａ）のパターン構成に矩
形パターンを付加した構成となっている。付加した矩形
パターン１２２は，ラインアンドスペースパターンを接
合した矩形パターン１２１で囲まれた内側に配置されて
いる。両者の間隔は，ステッパで充分分離解像し，光学
測長機上でパターン解像が確認できる最小寸法とする。
【００４９】このパターンを用いて，ステッパによりウ
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第６の実
施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを
起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対し
て敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視
野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状とな
り，矩形パターン間のエッジ形状は露光時に収差成分等
の影響を受け難い切り立った様な形状となる。この場合
も，光学測長機を用いて各部の寸法測定が可能となる。
形成されたパターンで図９のＬＥ，ＲＩ，ＵＰ，ＬＯに
あたる寸法を各々光学測長機にて寸法測定し，下式より
コマ収差を算出する。 ０°方向コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ） ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ）
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第６の実
施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを
起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対し
て敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視
野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状とな
り，矩形パターン間のエッジ形状は露光時に収差成分等
の影響を受け難い切り立った様な形状となる。この場合
も，光学測長機を用いて各部の寸法測定が可能となる。
形成されたパターンで図９のＬＥ，ＲＩ，ＵＰ，ＬＯに
あたる寸法を各々光学測長機にて寸法測定し，下式より
コマ収差を算出する。 ０°方向コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ） ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ）
【００５０】よって，本実施の形態においても第１の実
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。本実施
の形態においては，４方向にパターンを配置することに
より，０°及び９０°の２方向のコマ収差成分の評価が
できる。さらに，本実施の形態においては，寸法測定す
る矩形パターン間に別の矩形パターンを配置することに
より，測定する矩形パターンのエッジ形状が収差等の影
響を受け難くなり，精度の高い収差測定が可能になる。
このパターン構成の最外寸法を光学測長機の測定視野内
の寸法で設計した場合には，０°及び９０°の２方向の
寸法測定が同一パターンで同時に可能となり，作業効率
アップにつながる。
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。本実施
の形態においては，４方向にパターンを配置することに
より，０°及び９０°の２方向のコマ収差成分の評価が
できる。さらに，本実施の形態においては，寸法測定す
る矩形パターン間に別の矩形パターンを配置することに
より，測定する矩形パターンのエッジ形状が収差等の影
響を受け難くなり，精度の高い収差測定が可能になる。
このパターン構成の最外寸法を光学測長機の測定視野内
の寸法で設計した場合には，０°及び９０°の２方向の
寸法測定が同一パターンで同時に可能となり，作業効率
アップにつながる。
【００５１】図１０は，本発明の第９の実施の形態に係
るパターン構成図であり，図９と同一のパターン構成を
４５°回転して配置したものである。このパターンを用
いて，ステッパによりウェハ上に転写，形成を行うと，
形成パターンは第６の実施の形態と同様に，ラインアン
ドスペース部は膜減りを起こし，その先端部はステッパ
の露光条件や収差に対して敏感に寸法及び形状変化を生
じ，光学測長機の測定視野におけるパターン外縁部は直
線的なパターン形状となり，矩形パターン間のエッジ形
状は露光時に収差成分等の影響を受け難い切り立った様
な形状となる。この場合も，光学測長機を用いて各部の
寸法測定が可能となる。形成されたパターンで図１０の
ＵＲ，ＬＲ，ＬＬ，ＵＬにあたる寸法を各々光学測長機
にて寸法測定し，下式よりコマ収差を算出する。 ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
るパターン構成図であり，図９と同一のパターン構成を
４５°回転して配置したものである。このパターンを用
いて，ステッパによりウェハ上に転写，形成を行うと，
形成パターンは第６の実施の形態と同様に，ラインアン
ドスペース部は膜減りを起こし，その先端部はステッパ
の露光条件や収差に対して敏感に寸法及び形状変化を生
じ，光学測長機の測定視野におけるパターン外縁部は直
線的なパターン形状となり，矩形パターン間のエッジ形
状は露光時に収差成分等の影響を受け難い切り立った様
な形状となる。この場合も，光学測長機を用いて各部の
寸法測定が可能となる。形成されたパターンで図１０の
ＵＲ，ＬＲ，ＬＬ，ＵＬにあたる寸法を各々光学測長機
にて寸法測定し，下式よりコマ収差を算出する。 ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
【００５２】よって，本実施の形態においても第８の実
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。本実施
の形態においては，４方向にパターンを配置することに
より，＋４５°及び−４５°の２方向のコマ収差成分の
評価ができる。さらに，本実施の形態においては，寸法
測定する矩形パターン間に別の矩形パターンを配置する
ことにより，測定する矩形パターンのエッジ形状が収差
等の影響を受け難くなり，精度の高い収差測定が可能に
なる。このパターン構成の最外寸法を光学測長機の測定
視野内の寸法で設計した場合には，＋４５°及び−４５
°の２方向の寸法測定が同一パターンで同時に可能とな
り，作業効率アップにつながる。
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。本実施
の形態においては，４方向にパターンを配置することに
より，＋４５°及び−４５°の２方向のコマ収差成分の
評価ができる。さらに，本実施の形態においては，寸法
測定する矩形パターン間に別の矩形パターンを配置する
ことにより，測定する矩形パターンのエッジ形状が収差
等の影響を受け難くなり，精度の高い収差測定が可能に
なる。このパターン構成の最外寸法を光学測長機の測定
視野内の寸法で設計した場合には，＋４５°及び−４５
°の２方向の寸法測定が同一パターンで同時に可能とな
り，作業効率アップにつながる。
【００５３】図１１は，本発明の第１０の実施の形態に
係るパターン構成図であり，図６のパターン構成に８角
形のパターンを付加した構成となっている。付加した８
角形のパターンは，８方向に配置された矩形パターンの
内側に矩形パターンと平行のエッジを有するように配置
する。この時の外側の矩形パターンと内側の８角形のパ
ターンの間隔は，ステッパで充分分離解像し，光学測長
機上でパターン解像が確認できる最小寸法とする。ま
た，図のパターン構成の最外寸法が測定に使用する光学
測長機の測定視野内となるように各部の寸法を設計す
る。
係るパターン構成図であり，図６のパターン構成に８角
形のパターンを付加した構成となっている。付加した８
角形のパターンは，８方向に配置された矩形パターンの
内側に矩形パターンと平行のエッジを有するように配置
する。この時の外側の矩形パターンと内側の８角形のパ
ターンの間隔は，ステッパで充分分離解像し，光学測長
機上でパターン解像が確認できる最小寸法とする。ま
た，図のパターン構成の最外寸法が測定に使用する光学
測長機の測定視野内となるように各部の寸法を設計す
る。
【００５４】このパターンを用いて，ステッパによりウ
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第６の実
施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを
起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対し
て敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視
野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状とな
る。矩形パターンと内側の８角形のパターン間のエッジ
形状は露光時に収差成分等の影響を受け難い切り立った
様な形状となる。この場合も，光学測長機を用いて各部
の寸法測定が可能となる。形成されたパターンで図１１
のＵＰ，ＵＲ，ＲＩ，ＬＲ，ＬＯ，ＬＬ，ＬＥ，ＵＬに
あたる寸法を各々光学測長機にて寸法測定し，下式より
コマ収差を算出する。 ０°方向コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ） ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ） ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第６の実
施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを
起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対し
て敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視
野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状とな
る。矩形パターンと内側の８角形のパターン間のエッジ
形状は露光時に収差成分等の影響を受け難い切り立った
様な形状となる。この場合も，光学測長機を用いて各部
の寸法測定が可能となる。形成されたパターンで図１１
のＵＰ，ＵＲ，ＲＩ，ＬＲ，ＬＯ，ＬＬ，ＬＥ，ＵＬに
あたる寸法を各々光学測長機にて寸法測定し，下式より
コマ収差を算出する。 ０°方向コマ収差＝（ＬＥ）−（ＲＩ） ９０°方向コマ収差＝（ＵＰ）−（ＬＯ） ＋４５°方向コマ収差＝（ＵＲ）−（ＬＬ） −４５°方向コマ収差＝（ＵＬ）−（ＬＲ）
【００５５】よって，本実施の形態においても第９の実
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。本実施
の形態においては，８方向にパターンを配置することに
より，１つのパターン構成によって０°，９０°，＋４
５°，−４５°の４方向のコマ収差成分の評価ができ
る。さらに，本実施の形態においては，寸法測定する矩
形パターンの内側に８角形のパターンを配置することに
より，測定する矩形パターンのエッジ形状が収差等の影
響を受け難くなり，精度の高い収差測定が可能になる。
しかも，本実施の形態においては，パターン構成の寸法
を光学測長機の測定視野内に収まる寸法とすることによ
り，０°，９０°，＋４５°，−４５°の４方向の寸法
測定が同一パターンで同時に可能となり，作業効率アッ
プにつながる。
施の形態と同様に，光学測長機を用いて高感度にコマ収
差を測定することができる。本実施の形態のパターン構
成をレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体のコマ収差成分の評価が可能となる。本実施
の形態においては，８方向にパターンを配置することに
より，１つのパターン構成によって０°，９０°，＋４
５°，−４５°の４方向のコマ収差成分の評価ができ
る。さらに，本実施の形態においては，寸法測定する矩
形パターンの内側に８角形のパターンを配置することに
より，測定する矩形パターンのエッジ形状が収差等の影
響を受け難くなり，精度の高い収差測定が可能になる。
しかも，本実施の形態においては，パターン構成の寸法
を光学測長機の測定視野内に収まる寸法とすることによ
り，０°，９０°，＋４５°，−４５°の４方向の寸法
測定が同一パターンで同時に可能となり，作業効率アッ
プにつながる。
【００５６】図１２（ａ）は，本発明の第１１の実施の
形態に係るパターン構成図である。矩形パターン１５１
は，幅数μmであり，高さ数μm〜数十μmであり，その
対向する２辺にラインアンドスペースパターン１５２を
接合している。ラインアンドスペースパターン１５２の
ラインアンドスペースの幅は，ステッパを用いてウェハ
上にパターンを転写，形成しても，分離解像しない寸
法，もしくは分離解像しても寸法測定に用いる光学測長
機で各パターンエッジが分離解像して見えない寸法とす
る。ラインアンドスペースの長辺方向の長さは，露光条
件の変化に応じたパターン形状の変化が発生しても，転
写，形成後にラインアンドスペース部が存在する様に数
μmとする。ラインアンドスペースパターン１５２の外
側に間隔をあけてそれぞれ矩形パターン１５３を配置す
る。ラインアンドスペースパターン１５２と矩形パター
ン１５３の間隔は，ステッパで充分分離解像し，光学測
長機上でパターン解像が確認できる最小寸法とする。矩
形パターン１５３の幅は数μｍ以上とし，長辺方向の長
さは矩形パターン１５１とほぼ同じである。ここで，ラ
インアンドスペースパターン１５２の最外部の寸法，す
なわち図の０Ｘは，測定に使用する光学測長機の測定視
野内となるように各部の寸法を設計する。
形態に係るパターン構成図である。矩形パターン１５１
は，幅数μmであり，高さ数μm〜数十μmであり，その
対向する２辺にラインアンドスペースパターン１５２を
接合している。ラインアンドスペースパターン１５２の
ラインアンドスペースの幅は，ステッパを用いてウェハ
上にパターンを転写，形成しても，分離解像しない寸
法，もしくは分離解像しても寸法測定に用いる光学測長
機で各パターンエッジが分離解像して見えない寸法とす
る。ラインアンドスペースの長辺方向の長さは，露光条
件の変化に応じたパターン形状の変化が発生しても，転
写，形成後にラインアンドスペース部が存在する様に数
μmとする。ラインアンドスペースパターン１５２の外
側に間隔をあけてそれぞれ矩形パターン１５３を配置す
る。ラインアンドスペースパターン１５２と矩形パター
ン１５３の間隔は，ステッパで充分分離解像し，光学測
長機上でパターン解像が確認できる最小寸法とする。矩
形パターン１５３の幅は数μｍ以上とし，長辺方向の長
さは矩形パターン１５１とほぼ同じである。ここで，ラ
インアンドスペースパターン１５２の最外部の寸法，す
なわち図の０Ｘは，測定に使用する光学測長機の測定視
野内となるように各部の寸法を設計する。
【００５７】図１２（ｂ）は，図１２（ａ）のパターン
構成を９０°回転して配置したものであり，各部のパタ
ーン寸法及び構成は，図１２（ａ）と同一である。図１
２（ｂ）の９０Ｙは図１２（ａ）の０Ｘに対応する。
構成を９０°回転して配置したものであり，各部のパタ
ーン寸法及び構成は，図１２（ａ）と同一である。図１
２（ｂ）の９０Ｙは図１２（ａ）の０Ｘに対応する。
【００５８】図１２（ｃ）は，図１２（ａ）のパターン
構成をステッパを用いてウェハ上に転写，形成してでき
たパターンである。図１２（ａ）の矩形パターン１５
１，ラインアンドスペースパターン１５２，矩形パター
ン１５３は，それぞれ図１２（ｃ）の矩形パターン１５
４，斜線部１５５，矩形パターン１５６に対応してい
る。図１２（ｄ）は，図１２（ａ），（ｂ）のパターン
をもとに形成されたパターンの断面図である。
構成をステッパを用いてウェハ上に転写，形成してでき
たパターンである。図１２（ａ）の矩形パターン１５
１，ラインアンドスペースパターン１５２，矩形パター
ン１５３は，それぞれ図１２（ｃ）の矩形パターン１５
４，斜線部１５５，矩形パターン１５６に対応してい
る。図１２（ｄ）は，図１２（ａ），（ｂ）のパターン
をもとに形成されたパターンの断面図である。
【００５９】ラインアンドスペース部は，スペースパタ
ーン部からの露光光を受けるため全体的に膜減りが発生
する。ラインアンドスペースパターンの長辺方向にあた
る寸法は，露光条件の変化や収差に対して通常，幅方向
よりも敏感に変化する。光学測長機の測定視野における
ラインアンドスペース部の外縁部の形状は，ラインアン
ドスペースの幅が，ステッパでは分離，解像しないか，
分離解像しても光学測長機上ではパターンが分離，解像
して見えない寸法であるため，直線的なパターン形状と
なる。この場合も，光学測長機を用いて各部の寸法測定
が可能となる。
ーン部からの露光光を受けるため全体的に膜減りが発生
する。ラインアンドスペースパターンの長辺方向にあた
る寸法は，露光条件の変化や収差に対して通常，幅方向
よりも敏感に変化する。光学測長機の測定視野における
ラインアンドスペース部の外縁部の形状は，ラインアン
ドスペースの幅が，ステッパでは分離，解像しないか，
分離解像しても光学測長機上ではパターンが分離，解像
して見えない寸法であるため，直線的なパターン形状と
なる。この場合も，光学測長機を用いて各部の寸法測定
が可能となる。
【００６０】また，ラインアンドスペースパターン１５
５の外側に矩形パターン１５６が隣接しているため，ラ
インアンドスペースパターン１５５の先端部の形状は，
コマ収差等の影響を受け難くなっている。というのは，
パターンが隣接した場合は，隣接するパターンが存在し
ない場合に比較してパターン形状に影響する収差成分が
軽減された状態となるからである。図１２（ａ）と図１
２（ｂ）は互いに方向が異なるので，形成パターンにお
いて図１２（ａ）の０Ｘと図１２（ｂ）の９０Ｙにあた
る寸法を各々光学測長機で測定して下式より寸法差を算
出して非点収差として評価できる。 ０°−９０°方向非点収差＝（０Ｘ）−（９０Ｙ）
５の外側に矩形パターン１５６が隣接しているため，ラ
インアンドスペースパターン１５５の先端部の形状は，
コマ収差等の影響を受け難くなっている。というのは，
パターンが隣接した場合は，隣接するパターンが存在し
ない場合に比較してパターン形状に影響する収差成分が
軽減された状態となるからである。図１２（ａ）と図１
２（ｂ）は互いに方向が異なるので，形成パターンにお
いて図１２（ａ）の０Ｘと図１２（ｂ）の９０Ｙにあた
る寸法を各々光学測長機で測定して下式より寸法差を算
出して非点収差として評価できる。 ０°−９０°方向非点収差＝（０Ｘ）−（９０Ｙ）
【００６１】このように本実施の形態によれば，光学測
長機を用いて非点収差を測定することができる。また，
通常ラインアンドスペースパターンの長辺方向にあたる
寸法が，ステッパの露光条件や収差に対して，幅方向よ
りも敏感に変化を生じるために，感度の高い評価方法と
なっている。さらに，本実施の形態においては，寸法測
定するラインアンドスペースパターンの外側に矩形パタ
ーンを配置することにより，測定するラインアンドスペ
ースパターンの先端部の形状が，コマ収差等の影響を受
け難い状態で非点収差の測定が可能になる。このパター
ンをレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体の非点収差の評価が可能となる。
長機を用いて非点収差を測定することができる。また，
通常ラインアンドスペースパターンの長辺方向にあたる
寸法が，ステッパの露光条件や収差に対して，幅方向よ
りも敏感に変化を生じるために，感度の高い評価方法と
なっている。さらに，本実施の形態においては，寸法測
定するラインアンドスペースパターンの外側に矩形パタ
ーンを配置することにより，測定するラインアンドスペ
ースパターンの先端部の形状が，コマ収差等の影響を受
け難い状態で非点収差の測定が可能になる。このパター
ンをレンズ露光範囲全体に配置することによりレンズ露
光範囲全体の非点収差の評価が可能となる。
【００６２】ここでは，ラインアンドスペースパターン
１５２を矩形パターン１５１に接合した構成としたが，
矩形パターン１５１を除去しても同様な効果が得られ
る。
１５２を矩形パターン１５１に接合した構成としたが，
矩形パターン１５１を除去しても同様な効果が得られ
る。
【００６３】図１３は，本発明の第１２の実施の形態に
係るパターン構成図である。図１３（ａ），（ｂ）は，
図１２（ａ）に示したパターン構成を，それぞれ反時計
回りに４５°，時計回りに４５°回転させて配置したも
のである。
係るパターン構成図である。図１３（ａ），（ｂ）は，
図１２（ａ）に示したパターン構成を，それぞれ反時計
回りに４５°，時計回りに４５°回転させて配置したも
のである。
【００６４】これらのパターンを用いて，ステッパによ
りウェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第１
１の実施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜
減りを起こし，ラインアンドスペースパターンの長辺方
向にあたる寸法はステッパの露光条件や収差に対して敏
感に変化を生じ，光学測長機の測定視野におけるパター
ン外縁部は直線的なパターン形状となるため，光学測長
機を用いて各部の寸法測定が可能となり，また，ライン
アンドスペースパターンの先端部の形状は，コマ収差等
の影響を受け難い状態となる。形成されたパターンで図
１３（ａ）の４５ａ，（ｂ）の４５ｂにあたる寸法を各
々光学測長機にて寸法測定し，下式より非点収差を算出
する。 ４５°方向非点収差＝（４５ａ）−（４５ｂ）
りウェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第１
１の実施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜
減りを起こし，ラインアンドスペースパターンの長辺方
向にあたる寸法はステッパの露光条件や収差に対して敏
感に変化を生じ，光学測長機の測定視野におけるパター
ン外縁部は直線的なパターン形状となるため，光学測長
機を用いて各部の寸法測定が可能となり，また，ライン
アンドスペースパターンの先端部の形状は，コマ収差等
の影響を受け難い状態となる。形成されたパターンで図
１３（ａ）の４５ａ，（ｂ）の４５ｂにあたる寸法を各
々光学測長機にて寸法測定し，下式より非点収差を算出
する。 ４５°方向非点収差＝（４５ａ）−（４５ｂ）
【００６５】よって，本実施の形態においても，第１１
の実施の形態と同様に，光学測長機を用いてコマ収差等
の影響が少ない状態で高感度に４５°方向の非点収差を
測定することができる。このパターンをレンズ露光範囲
全体に配置することによりレンズ露光範囲全体の非点収
差の評価が可能となる。また，本実施の形態と第１１の
実施の形態と合わせて，レンズ露光範囲に４種のパター
ンを配置することにより，同一露光条件下での２方向の
非点収差を評価できる。
の実施の形態と同様に，光学測長機を用いてコマ収差等
の影響が少ない状態で高感度に４５°方向の非点収差を
測定することができる。このパターンをレンズ露光範囲
全体に配置することによりレンズ露光範囲全体の非点収
差の評価が可能となる。また，本実施の形態と第１１の
実施の形態と合わせて，レンズ露光範囲に４種のパター
ンを配置することにより，同一露光条件下での２方向の
非点収差を評価できる。
【００６６】図１４は，本発明の第１３の実施の形態に
係るパターン構成図である。矩形パターン１７１の上
下，左右の４方向に第１１の実施の形態で記載した条件
のラインアンドスペースパターン１７２を接合し，更に
その外側に間隔をあけて矩形パターン１７３を配置す
る。この間隔及び各部の寸法は，第１１の実施の形態と
同様であるが，ラインアンドスペースパターン１７２の
最外部の寸法，すなわち０Ｘと９０Ｙは，光学測長機の
測定視野内となる様に設計する。
係るパターン構成図である。矩形パターン１７１の上
下，左右の４方向に第１１の実施の形態で記載した条件
のラインアンドスペースパターン１７２を接合し，更に
その外側に間隔をあけて矩形パターン１７３を配置す
る。この間隔及び各部の寸法は，第１１の実施の形態と
同様であるが，ラインアンドスペースパターン１７２の
最外部の寸法，すなわち０Ｘと９０Ｙは，光学測長機の
測定視野内となる様に設計する。
【００６７】このパターンを用いて，ステッパによりウ
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第１１の
実施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減り
を起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対
して敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定
視野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状と
なるため，光学測長機を用いて各部の寸法測定が可能と
なり，また，ラインアンドスペースパターンの先端部の
形状は，コマ収差等の影響を受け難い状態となる。形成
されたパターンで図１４の０Ｘと９０Ｙにあたる寸法を
各々光学測長機にて寸法測定し，下式より非点収差を算
出する。 ０°−９０°方向非点収差＝（０Ｘ）−（９０Ｙ）
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第１１の
実施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減り
を起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対
して敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定
視野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状と
なるため，光学測長機を用いて各部の寸法測定が可能と
なり，また，ラインアンドスペースパターンの先端部の
形状は，コマ収差等の影響を受け難い状態となる。形成
されたパターンで図１４の０Ｘと９０Ｙにあたる寸法を
各々光学測長機にて寸法測定し，下式より非点収差を算
出する。 ０°−９０°方向非点収差＝（０Ｘ）−（９０Ｙ）
【００６８】よって，本実施の形態においても，第１１
の実施の形態と同様に，光学測長機を用いてコマ収差等
の影響が少ない状態で高感度に０°−９０°方向の非点
収差を測定することができる。このパターンをレンズ露
光範囲全体に配置することによりレンズ露光範囲全体の
非点収差の評価が可能となる。また，本実施の形態にお
いては，パターン構成の最外寸法を光学測長機の測定視
野内に収まる寸法とすることにより０°及び９０°方向
の２方向の寸法測定が同一パターンで同時に可能とな
り，作業効率アップにつながる。
の実施の形態と同様に，光学測長機を用いてコマ収差等
の影響が少ない状態で高感度に０°−９０°方向の非点
収差を測定することができる。このパターンをレンズ露
光範囲全体に配置することによりレンズ露光範囲全体の
非点収差の評価が可能となる。また，本実施の形態にお
いては，パターン構成の最外寸法を光学測長機の測定視
野内に収まる寸法とすることにより０°及び９０°方向
の２方向の寸法測定が同一パターンで同時に可能とな
り，作業効率アップにつながる。
【００６９】図１５は，本発明の第１４の実施の形態に
係るパターン構成図であり，図１４と同一のパターン構
成を４５°回転して配置したものである。このパターン
を用いて，ステッパによりウェハ上に転写，形成を行う
と，形成パターンは第１１の実施の形態と同様に，ライ
ンアンドスペース部は膜減りを起こし，その先端部はス
テッパの露光条件や収差に対して敏感に寸法及び形状変
化を生じ，光学測長機の測定視野におけるパターン外縁
部は直線的なパターン形状となるため，光学測長機を用
いて各部の寸法測定が可能となり，また，ラインアンド
スペースパターンの先端部の形状は，コマ収差等の影響
を受け難い状態となる。形成されたパターンで図１５の
４５ａと４５ｂにあたる寸法を各々光学測長機にて寸法
測定し，下式より非点収差を算出する。 ４５°方向非点収差＝（４５ａ）−（４５ｂ）
係るパターン構成図であり，図１４と同一のパターン構
成を４５°回転して配置したものである。このパターン
を用いて，ステッパによりウェハ上に転写，形成を行う
と，形成パターンは第１１の実施の形態と同様に，ライ
ンアンドスペース部は膜減りを起こし，その先端部はス
テッパの露光条件や収差に対して敏感に寸法及び形状変
化を生じ，光学測長機の測定視野におけるパターン外縁
部は直線的なパターン形状となるため，光学測長機を用
いて各部の寸法測定が可能となり，また，ラインアンド
スペースパターンの先端部の形状は，コマ収差等の影響
を受け難い状態となる。形成されたパターンで図１５の
４５ａと４５ｂにあたる寸法を各々光学測長機にて寸法
測定し，下式より非点収差を算出する。 ４５°方向非点収差＝（４５ａ）−（４５ｂ）
【００７０】よって，本実施の形態においても，第１１
の実施の形態と同様に，光学測長機を用いてコマ収差等
の影響が少ない状態で高感度に４５°方向の非点収差を
測定することができる。このパターンをレンズ露光範囲
全体に配置することによりレンズ露光範囲全体の非点収
差の評価が可能となる。また，本実施の形態において
は，パターン構成の最外寸法を光学測長機の測定視野内
に収まる寸法とすることにより２方向の寸法測定が同一
パターンで同時に可能となり，作業効率アップにつなが
る。本実施の形態と第１３の実施の形態とを合わせて配
置することにより，同一露光位置に関する２方向の非点
収差を評価できる。
の実施の形態と同様に，光学測長機を用いてコマ収差等
の影響が少ない状態で高感度に４５°方向の非点収差を
測定することができる。このパターンをレンズ露光範囲
全体に配置することによりレンズ露光範囲全体の非点収
差の評価が可能となる。また，本実施の形態において
は，パターン構成の最外寸法を光学測長機の測定視野内
に収まる寸法とすることにより２方向の寸法測定が同一
パターンで同時に可能となり，作業効率アップにつなが
る。本実施の形態と第１３の実施の形態とを合わせて配
置することにより，同一露光位置に関する２方向の非点
収差を評価できる。
【００７１】図１６は，本発明の第１５の実施の形態に
係るパターン構成図である。８角形のパターン１９１の
８方向の各エッジに，第１１の実施の形態で記載した条
件のラインアンドスペースパターン１９２を接合し，更
にその外側に間隔をあけて矩形パターン１９３を配置す
る。この間隔及び各部の寸法は，第１１の実施の形態と
同様であるが，ラインアンドスペースパターン１９２の
最外寸法は，光学測長機の測定視野内となる様に設計す
る。
係るパターン構成図である。８角形のパターン１９１の
８方向の各エッジに，第１１の実施の形態で記載した条
件のラインアンドスペースパターン１９２を接合し，更
にその外側に間隔をあけて矩形パターン１９３を配置す
る。この間隔及び各部の寸法は，第１１の実施の形態と
同様であるが，ラインアンドスペースパターン１９２の
最外寸法は，光学測長機の測定視野内となる様に設計す
る。
【００７２】このパターンを用いて，ステッパによりウ
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第１１の
実施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減り
を起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対
して敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定
視野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状と
なるため，光学測長機を用いて各部の寸法測定が可能と
なり，また，先端部の形状は，コマ収差等の影響を受け
難くなっている。形成されたパターンで図１６の０Ｘ，
９０Ｙ，４５ａ，４５ｂにあたる寸法を各々光学測長機
にて寸法測定し，下式より非点収差を算出する。 ０°−９０°方向非点収差＝（０Ｘ）−（９０Ｙ） ４５°方向非点収差＝（４５ａ）−（４５ｂ） ４方向非点収差＝ＭＡＸ（（０Ｘ），（９０Ｙ），（４
５ａ），（４５ｂ））−ＭＩＮ（（０Ｘ），（９０
Ｙ），（４５ａ），（４５ｂ））
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは第１１の
実施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減り
を起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対
して敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定
視野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状と
なるため，光学測長機を用いて各部の寸法測定が可能と
なり，また，先端部の形状は，コマ収差等の影響を受け
難くなっている。形成されたパターンで図１６の０Ｘ，
９０Ｙ，４５ａ，４５ｂにあたる寸法を各々光学測長機
にて寸法測定し，下式より非点収差を算出する。 ０°−９０°方向非点収差＝（０Ｘ）−（９０Ｙ） ４５°方向非点収差＝（４５ａ）−（４５ｂ） ４方向非点収差＝ＭＡＸ（（０Ｘ），（９０Ｙ），（４
５ａ），（４５ｂ））−ＭＩＮ（（０Ｘ），（９０
Ｙ），（４５ａ），（４５ｂ））
【００７３】よって，本実施の形態においても，第１１
の実施の形態と同様に，光学測長機を用いてコマ収差等
の影響が少ない状態で高感度に非点収差を測定すること
ができる。このパターンをレンズ露光範囲全体に配置す
ることによりレンズ露光範囲全体の非点収差の評価が可
能となる。また，本実施の形態においては，８方向にパ
ターンを配置することにより，１つのパターン構成によ
って上述の３種の非点収差評価が可能となる。さらに，
パターン構成の寸法を光学測長機の測定視野内に収まる
寸法とすることにより，４方向の寸法測定が同一パター
ンで同時に可能となり，作業効率アップにつながる。
の実施の形態と同様に，光学測長機を用いてコマ収差等
の影響が少ない状態で高感度に非点収差を測定すること
ができる。このパターンをレンズ露光範囲全体に配置す
ることによりレンズ露光範囲全体の非点収差の評価が可
能となる。また，本実施の形態においては，８方向にパ
ターンを配置することにより，１つのパターン構成によ
って上述の３種の非点収差評価が可能となる。さらに，
パターン構成の寸法を光学測長機の測定視野内に収まる
寸法とすることにより，４方向の寸法測定が同一パター
ンで同時に可能となり，作業効率アップにつながる。
【００７４】図１７は，本発明の第１６の実施の形態に
係るパターン構成図であり，図１６のパターン構成の矩
形パターンの外側に更にラインアンドスペースパターン
を接合して配置したものである。このラインアンドスペ
ースパターンは，矩形パターンの内側に配置してあるラ
インアンドスペースと同寸法形状とし，各々８方向に配
置する。
係るパターン構成図であり，図１６のパターン構成の矩
形パターンの外側に更にラインアンドスペースパターン
を接合して配置したものである。このラインアンドスペ
ースパターンは，矩形パターンの内側に配置してあるラ
インアンドスペースと同寸法形状とし，各々８方向に配
置する。
【００７５】このパターンを用いて，ステッパによりウ
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは前述の実
施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを
起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対し
て敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視
野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状とな
り，光学測長機を用いて各部の寸法測定が可能となる。
また，８角形のパターンに接合したラインアンドスペー
スパターンの先端部の形状は，コマ収差等の影響を受け
難くなっている。前述の場合と同様に，形成されたパタ
ーンで図１７の０Ｘ，９０Ｙ，４５ａ，４５ｂにあたる
寸法を各々光学測長機にて測定し，寸法差を算出するこ
とにより，非点収差が得られ，ＵＰ，ＵＲ，ＲＩ，Ｌ
Ｒ，ＬＯ，ＬＬ，ＬＥ，ＵＬにあたる寸法を各々光学測
長機にて測定し，寸法差を算出することにより，コマ収
差が得られる。
ェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは前述の実
施の形態と同様に，ラインアンドスペース部は膜減りを
起こし，その先端部はステッパの露光条件や収差に対し
て敏感に寸法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視
野におけるパターン外縁部は直線的なパターン形状とな
り，光学測長機を用いて各部の寸法測定が可能となる。
また，８角形のパターンに接合したラインアンドスペー
スパターンの先端部の形状は，コマ収差等の影響を受け
難くなっている。前述の場合と同様に，形成されたパタ
ーンで図１７の０Ｘ，９０Ｙ，４５ａ，４５ｂにあたる
寸法を各々光学測長機にて測定し，寸法差を算出するこ
とにより，非点収差が得られ，ＵＰ，ＵＲ，ＲＩ，Ｌ
Ｒ，ＬＯ，ＬＬ，ＬＥ，ＵＬにあたる寸法を各々光学測
長機にて測定し，寸法差を算出することにより，コマ収
差が得られる。
【００７６】よって，本実施の形態によると，光学測長
機を用いて高感度に同一パターン構成で４方向のコマ収
差と２方向の非点収差を評価でき，しかも，このときの
非点収差の測定はコマ収差等の影響が少ない状態で行う
ことができる。このパターンをレンズ露光範囲全体に配
置することによりレンズ露光範囲全体のコマ収差と非点
収差の評価が可能となる。また，このパターン構成の寸
法を光学測長機の測定視野内に収まる寸法とした場合に
は，コマ収差に関する４方向及び非点収差に関する４方
向の寸法測定が同一パターンで同時に可能となり，作業
効率アップにつながる。
機を用いて高感度に同一パターン構成で４方向のコマ収
差と２方向の非点収差を評価でき，しかも，このときの
非点収差の測定はコマ収差等の影響が少ない状態で行う
ことができる。このパターンをレンズ露光範囲全体に配
置することによりレンズ露光範囲全体のコマ収差と非点
収差の評価が可能となる。また，このパターン構成の寸
法を光学測長機の測定視野内に収まる寸法とした場合に
は，コマ収差に関する４方向及び非点収差に関する４方
向の寸法測定が同一パターンで同時に可能となり，作業
効率アップにつながる。
【００７７】図１８（ａ）は，これまでに前述した実施
の形態における，矩形パターンとラインアンドスペース
パターンが接合した接合パターンの形状図である。図１
８（ｂ）は，本発明の第１７の実施の形態に係るパター
ン形状図であり，図１８（ａ）のラインアンドスペース
パターンを二等辺三角形の繰り返しパターンに変更し，
パターン形状を図に示す様な鋸歯状にしたものである。
二等辺三角形の底辺の長さは，ステッパを用いてウェハ
上にパターンを転写，形成しても，分離解像しない寸
法，もしくは分離解像しても寸法測定に用いる光学測長
機で各パターンエッジが分離解像して見えない寸法とす
る。二等辺三角形の高さ方向の長さは，露光条件の変化
に応じたパターン形状の変化が発生しても，転写，形成
後に二等辺三角形部が存在する様に数μmとする。
の形態における，矩形パターンとラインアンドスペース
パターンが接合した接合パターンの形状図である。図１
８（ｂ）は，本発明の第１７の実施の形態に係るパター
ン形状図であり，図１８（ａ）のラインアンドスペース
パターンを二等辺三角形の繰り返しパターンに変更し，
パターン形状を図に示す様な鋸歯状にしたものである。
二等辺三角形の底辺の長さは，ステッパを用いてウェハ
上にパターンを転写，形成しても，分離解像しない寸
法，もしくは分離解像しても寸法測定に用いる光学測長
機で各パターンエッジが分離解像して見えない寸法とす
る。二等辺三角形の高さ方向の長さは，露光条件の変化
に応じたパターン形状の変化が発生しても，転写，形成
後に二等辺三角形部が存在する様に数μmとする。
【００７８】前述した全ての実施の形態におけるライン
アンドスペースパターンを図１８（ｂ）で示す鋸歯状パ
ターンに置き換え，このパターンを用いて，ステッパに
よりウェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは前
述の実施の形態と同様に，鋸歯部は膜減りを起こし，そ
の先端部はステッパの露光条件や収差に対して敏感に寸
法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視野における
パターン外縁部は直線的なパターン形状となり，光学測
長機を用いて各部の寸法測定が可能となる。よって，本
実施の形態においても，前述のラインアンドスペースパ
ターンを用いた実施の形態と同様の効果が得られる。
アンドスペースパターンを図１８（ｂ）で示す鋸歯状パ
ターンに置き換え，このパターンを用いて，ステッパに
よりウェハ上に転写，形成を行うと，形成パターンは前
述の実施の形態と同様に，鋸歯部は膜減りを起こし，そ
の先端部はステッパの露光条件や収差に対して敏感に寸
法及び形状変化を生じ，光学測長機の測定視野における
パターン外縁部は直線的なパターン形状となり，光学測
長機を用いて各部の寸法測定が可能となる。よって，本
実施の形態においても，前述のラインアンドスペースパ
ターンを用いた実施の形態と同様の効果が得られる。
【００７９】以上，添付図面を参照しながら本発明にか
かるステッパレンズの収差測定パターンおよびステッパ
レンズの収差特性評価方法の好適な実施形態について説
明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言う
までもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載さ
れた技術的思想の範疇内において，各種の変更例または
修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについ
ても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。
かるステッパレンズの収差測定パターンおよびステッパ
レンズの収差特性評価方法の好適な実施形態について説
明したが，本発明はかかる例に限定されないことは言う
までもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載さ
れた技術的思想の範疇内において，各種の変更例または
修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについ
ても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され
る。
【００８０】
【発明の効果】以上，詳細に説明したように本発明によ
れば，ステッパレンズ収差評価を光学測長機を用いて，
高感度で短時間に測定することを可能としたステッパレ
ンズ収差測定用パターンを提供できる。
れば，ステッパレンズ収差評価を光学測長機を用いて，
高感度で短時間に測定することを可能としたステッパレ
ンズ収差測定用パターンを提供できる。
【図１】本発明の１実施の形態に係るパターン構成図で
ある。
ある。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るパターン構成
図である。
図である。
【図３】レンズ露光範囲内におけるパターン構成の配置
図である。
図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係るパターン構成
図である。
図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係るパターン構成
図である。
図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係るパターン構成
図である。
図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態に係るパターン構成
図である。
図である。
【図８】本発明の第７の実施の形態に係るパターン構成
図である。
図である。
【図９】本発明の第８の実施の形態に係るパターン構成
図である。
図である。
【図１０】本発明の第９の実施の形態に係るパターン構
成図である。
成図である。
【図１１】本発明の第１０の実施の形態に係るパターン
構成図である。
構成図である。
【図１２】本発明の第１１の実施の形態に係るパターン
構成図である。
構成図である。
【図１３】本発明の第１２の実施の形態に係るパターン
構成図である。
構成図である。
【図１４】本発明の第１３の実施の形態に係るパターン
構成図である。
構成図である。
【図１５】本発明の第１４の実施の形態に係るパターン
構成図である。
構成図である。
【図１６】本発明の第１５の実施の形態に係るパターン
構成図である。
構成図である。
【図１７】本発明の第１６の実施の形態に係るパターン
構成図である。
構成図である。
【図１８】本発明の第１７の実施の形態に係るパターン
形状を説明する図である。
形状を説明する図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態に係るパターン構
成における収差の測定結果を示す図である。
成における収差の測定結果を示す図である。
【図２０】従来のパターン構成図である。
【図２１】従来のレンズ露光範囲内におけるパターン構
成の配置図である。
成の配置図である。
【図２２】従来の形成パターンの断面図である。
４１ 矩形パターン
４２ ラインアンドスペースパターン
４３ 間隔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01M 11/00 - 11/08
H01L 21/30
G03F 1/00 - 1/16
Claims (10)
- 【請求項１】 ステッパレンズの収差特性評価に用いる
パターンであって，光学測長機視野上で分離解像不能な
寸法を短手方向幅として有する複数のラインパターンか
ら成るラインアンドスペース型の第１パターンと光学測
長機視野上で分離解像可能な外形寸法を有する略矩形形
状の第２パターンとを略櫛形状に接合して成る少なくと
も２の接合パターンを，光学測長機上で分離解像可能な
寸法の間隔を相互に空けて，前記第１パターンのライン
部が外側を向いて相互に対称な位置関係になるように配
置しており， 前記接合パターンは，前記第１パターンのライン長手方
向が相互に反対方向を向くように配置された一または二
以上の接合パターン対を組み合わせて成る接合パターン
組から成り ，前記接合パターン組は，さらに，前記接合パターン組の
前記第２パターン同士の内側空間に，前記第２パターン
に対して光学測長機で分離解像可能な間隔を空けて配置
された，光学測長機上で分離解像可能な外形寸法を有す
るとともに前記各第２パターンの内側辺に平行な辺を有
する形状の第３のパターンを含む ことを特徴とする，ス
テッパレンズの収差測定パターン。 - 【請求項２】 複数の前記接合パターン組をそれぞれ等
角度ずつ回転させて配置したことを特徴とする，請求項
１に記載のステッパレンズの収差測定パターン。 - 【請求項３】 ステッパレンズの収差特性評価に用いる
パターンであって，光学測長機視野上で分離解像不能な
寸法を短手方向幅として有する複数のラインパターンか
ら成るラインアンドスペース型の第１パターンを，光学
測長機視野上で分離解像可能な外形寸法を有するととも
に相互に平行な対向辺を有する形状の第２パターンの対
向する少なくとも２辺にそれぞれ接合するとともに，前
記各第１パターンのライン長手方向先端に対して光学測
長機視野上で分離解像可能な間隔を空けて，光学測長機
視野上で分離解像可能な外形寸法を有する矩形形状の第
４パターンを配置して成るパターン組から成り， 前記パターン組は，さらに，前記第４パターンの外側辺
に接合された光学測長機視野上で分離解像不能な寸法を
短手方向幅として有する複数のラインパターンから成る
ラインアンドスペース型の第５パターンを含むことを特
徴とする，ステッパレンズの収差測定パターン。 - 【請求項４】 複数の前記パターン組をそれぞれ等角度
ずつ回転させて配置したことを特徴とする，請求項３に
記載のステッパレンズの収差測定パターン。 - 【請求項５】 前記ラインパターンは略楔形形状であ
り，その底辺部の短手方向幅が光学測長機視野上で分離
解像不能な寸法であることを特徴とする，請求項１，
２，３または４のいずれかに記載のステッパレンズの収
差測定パターン。 - 【請求項６】 前記ラインパターンの短手方向幅は，ス
テッパの解像限界以下であることを特徴とする，請求項
１，２，３，４または５のいずれかに記載のステッパレ
ンズの収差測定パターン。 - 【請求項７】 ステッパレンズの収差特性評価方法であ
って，光学測長機視野上で分離解像不能な寸法を短手方
向幅として有する複数のラインパターンから成るライン
アンドスペース型の第１パターンと光学測長機視野上で
分離解像可能な外形寸法を有する略矩形形状の第２パタ
ーンとを略櫛形状に接合して成る少なくとも２の接合パ
ターンを，光学測長機上で分離解像可能な寸法の間隔を
相互に空けて，前記第１パターンのライン部が外側を向
いて相互に対称な位置関係になるように配置して成る収
差特性評価用パターンをステッパを用いて評価用基板に
転写し，光学測長機を用いて該評価用基板に転写された
一の接合パターンの第１パターン長手方向先端部と第２
パターンの第１パターンと反対側エッジ間の寸法を測長
し，さらに対称に配置した他の接合パターンの第１パタ
ーン長手方向先端部と第２パターンの第１パターンと反
対側エッジ間の寸法を測長し，比較演算することを特徴
とする，ステッパレンズの収差特性評価方法。 - 【請求項８】 前記接合パターン組は，さらに，前記接
合パターン組の前記第２パターン同士の内側空間に，前
記第２パターンに対して光学測長機で分離解像可能な間
隔を空けて配置された，光学測長機上で分離解像可能な
外形寸法を有するとともに前記各第２パターンの内側辺
に平行な辺を有する形状の第３のパターンを含むことを
特徴とする，請求項７に記載のステッパレンズの収差特
性評価方法。 - 【請求項９】 ステッパレンズの収差特性評価方法であ
って，光学測長機視野上で分離解像不能な寸法を短手方
向幅として有する複数のラインパターンから成るライン
アンドスペース型の第１パターンを，光学測長機視野上
で分離解像可能な外形寸法を有するとともに相互に平行
な対向辺を有する形状の第２パターンの対向する少なく
とも２辺にそれぞれ接合するとともに，前記各第１パタ
ーンのライン長手方向先端に対して光学測長機視野上で
分離解像可能な間隔を空けて，光学測長機視野上で分離
解像可能な外形寸法を有する矩形形状の第４のパターン
を配置して成るパターン組から成る収差特性評価用パタ
ーンをステッパを用いて評価用基板に転写し，光学測長
機を用いて該評価用基板に転写されたパターン組の両側
の第１パターン長手方向先端部間の寸法を測長し評価す
ることを特徴とする，ステッパレンズの収差特性評価方
法。 - 【請求項１０】 前記パターン組は，さらに，前記第４
パターンの外側辺に接合された光学測長機視野上で分離
解像不能な寸法を短手方向幅として有する複数のライン
パターンから成るラインアンドスペース型の第５パター
ンを含み，さらに第５パターン長手方向先端部と第４パ
ターンの第５パターンと反対側エッジ間の寸法を測長し
評価することを特徴とする，請求項９に記載のステッパ
レンズの収差特性評価方法。
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