JP4112759B2 - Pattern measurement method - Google Patents

Pattern measurement method Download PDF

Info

Publication number
JP4112759B2
JP4112759B2 JP26991999A JP26991999A JP4112759B2 JP 4112759 B2 JP4112759 B2 JP 4112759B2 JP 26991999 A JP26991999 A JP 26991999A JP 26991999 A JP26991999 A JP 26991999A JP 4112759 B2 JP4112759 B2 JP 4112759B2
Authority
JP
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
pattern
measured
measurement
reference
position
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 - Fee Related
Application number
JP26991999A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001091214A (en )
Inventor
壮一 井上
隆 佐藤
Original Assignee
株式会社東芝
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、リソグラフィー工程における転写パターンの測定方法に係わり、特に露光装置の光学系の収差等を調べるためのパターン測定方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring the transfer pattern in the lithography process, more particularly to a pattern measurement method for examining the aberrations of an optical system of the exposure apparatus.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
近年、マスクに形成されたパターンをウェハ上に縮小転写する露光装置において、LSIのデバイスパターンが微細化するに伴い、特定のパターンが非対称に転写される現象が生じている。 Recently, an exposure apparatus for reducing transfer a pattern formed on the mask onto the wafer, with the LSI device pattern becomes finer, a phenomenon that a specific pattern is transferred asymmetrically has occurred. この現象は、主にレンズ収差によるものと考えらており、従ってレンズ収差を測定する技術が必要となっている。 This phenomenon is mainly lens is considered to be due to the aberration, thus a need for a technique to measure the lens aberrations.
【0003】 [0003]
従来より、基準パターンと複数本のパターンの組からなる被測定用パターンとの相対位置ずれ量を測定することによって、露光装置の光学系の測定を行う方法が知られている。 Conventionally, by measuring the relative positional deviation between the reference pattern and the plurality of patterns measured pattern consisting of a set of a method for measuring the optical system of the exposure apparatus is known. この際、光学系の瞳面における収差関数を精度良く求めるためには、被測定用パターンが無限に続く回折格子である必要があるが、これは実質的に不可能である。 At this time, in order to accurately obtain the aberration function in the pupil plane of the optical system, it is necessary pattern to be measured is a diffraction grating which continues indefinitely, which is virtually impossible. このため、実質的に無限と見なすことができるように、1度目の露光で基準パターンと同一繰り返しの複数本からなる被測定用パターンをウェハ上に転写し、その後に被測定用パターンの繰り返し部の最初と最後のパターンを2度目の露光で消失させ、内側の繰り返し部のみが最終的に残るようにしている。 Therefore, as can be regarded as substantially infinite, the measured pattern composed of a plurality of repeating identical to the reference pattern in first time exposure is transferred onto a wafer, repeating unit of the subsequent measured for pattern the first and abolished the last pattern in the second time exposure, only the inside of the repeating unit is to remain in the final.
【0004】 [0004]
このようにすることで、基準パターンと実質的に無限回繰り返される被測定用パターンとの間の相対位置を測定することができる。 In this way, it is possible to measure the relative position between the reference pattern and the virtually unlimited times measured for the repeated pattern. 繰り返し部の最初と最後のパターンを消失させる範囲は、両端の1本ずつでも良いし複数本でも良い。 Range to eliminate the first and last repeated pattern portion, may be the one by one at both ends or a plurality of lines. 被測定用パターンのサイズは、露光装置の解像限界付近であり、近年のデバイスの微細化に伴い4分の1ミクロン以下の場合があった。 The size of the pattern to be measured is near the resolution limit of the exposure apparatus, there are cases below 1 micron quarter recent miniaturization of devices.
【0005】 [0005]
ところで、この種のパターンの相対位置測定には、光学式位置ずれ検査装置が用いられており、その検査装置の解像力はせいぜい1μm程度である。 Meanwhile, the relative position measurement of this kind of pattern, have been used optical position inspection system, resolution of the inspection device is at most about 1 [mu] m. このため、被測定用パターンの位置を求めるときは、パターン1本ずつの位置を求めるのではなく、パターンの組がどこにあるかを求めていた。 Therefore, when determining the position of the pattern to be measured, instead of obtaining a position of one by one pattern, had sought or set of patterns where certain. 上記のように実質的に無限回繰り返す繰り返しパターンを作るために2度目の露光をして両端のパターンを消失させる必要があったのは、測定装置が被測定用パターン1本ずつの位置を測定できるだけの解像力を有しないためである。 It was necessary to eliminate the pattern at both ends by the exposure of the second time to make a repeating pattern that repeats substantially infinite as described above, the measurement apparatus measures the position of one by one pattern to be measured This is because it does not have as much as possible of the resolution.
【0006】 [0006]
また、測定装置に高い解像力がないため、基準パターンと被測定用パターンからなるモニタパターンを比較的大きくする必要があった。 Moreover, since there is no high resolution in the measurement apparatus, it is necessary to relatively increase the reference pattern and the monitor pattern made from the measurement pattern. 実際に使われるモニタパターンの占有領域は10〜30μm四方程度であり、十分に小さいものとは言えなかった。 Occupied area of ​​the monitor pattern actually used is about 10~30μm square, was said to be sufficiently small.
【0007】 [0007]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
このように従来の技術では、露光装置における光学系の収差関数を精度良く求めようとすると、1度の露光では被測定用パターンを形成できず2度の露光が必要であり、その分手間がかかった。 Thus, the conventional art, when to be obtained accurately aberration function of the optical system in the exposure apparatus, the one-time exposure is required exposure twice can not be formed a pattern to be measured, it is correspondingly troublesome It took. また、被測定用パターンの占有面積が大きいため、デバイスの製造工程の中に光学系の測定に用いるパターンを工程検査用パターンとして導入することは困難であった。 Further, since the area occupied by the pattern to be measured is large, it is difficult to introduce a step test pattern a pattern used for measuring the optical system in the device manufacturing process.
【0008】 [0008]
本発明は、上記事情を考慮して成されたもので、その目的とするところは、1度の露光で被測定用パターンを形成し、且つ測定用パターンの占有面積を小さくしても精度良い測定を行うことができ、露光装置における光学系の収差関数等の測定に適したパターン測定方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances and has an object to form a measured pattern 1 degree of exposure may precision to and reduce the occupied area of ​​the measurement pattern measurements can be performed to provide a pattern measurement method suitable for measuring such aberration function of the optical system in the exposure apparatus.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
(構成) (Constitution)
上記課題を解決するために本発明は次のような構成を採用している。 The present invention in order to solve the above adopts the following configuration.
【0010】 [0010]
即ち本発明は、基準パターンと被測定用パターンとの相対位置を測定するパターン測定方法であって、所定周期の繰り返しパターンからなる被測定用パターンと、この被測定用パターンよりも線幅の大きい基準パターンとを有するマスクを用い、投影露光装置を使用して上記各パターンを試料上に転写する工程と、前記転写により前記試料上に形成された各々のパターンに対し、該パターンを転写する際の露光波長よりも短い波長の測定光源又は荷電ビーム源を有する測定機器を用い、前記試料上の基準パターンの中心位置と被測定用パターンの中心位置を測定し、且つ被測定用パターンに対しては繰り返しの最初と最後の部分を除くパターンの中心位置を測定する工程と、前記測定された各中心位置のずれ量を求める工程と、を含むことを That is, the present invention provides a pattern measurement method for measuring the relative position of the reference pattern and the measured pattern, and the measured pattern of a repeating pattern of a predetermined period, a large line width than the measured pattern using a mask having a reference pattern, a step of transferring the respective patterns on the sample using a projection exposure apparatus, with respect to the pattern of each formed on the sample by the transfer, when transferring the pattern using a measuring device having a measurement light source or a charged beam source having a wavelength shorter than the exposure wavelength, the center position of the center position and the pattern to be measured of the reference pattern on the sample is measured, and to the measurement pattern that is to include a step of measuring the center position of the pattern except the first and last part of the repetition, and a step of obtaining a shift amount of each center position that is the measuring 徴とする。 And butterflies.
【0011】 [0011]
ここで、本発明の望ましい実施態様としては次のものがあげられる。 Here, the following can be cited as a preferred embodiment of the present invention.
【0012】 [0012]
(1) マスクの基準パターンは、被測定用パターンを挟んで線対称に、又は被測定用パターンに挟まれて線対称に配置されること。 (1) the reference pattern of the mask is in line symmetry across the pattern to be measured, or pinched to be disposed in line symmetry to the measured pattern.
【0013】 [0013]
(2) マスクの被測定用パターンは、試料上に形成すべき実際の回路パターンと同等のパターンを模して形成されること。 (2) to be measured pattern of the mask, that the actual circuit pattern equivalent to the pattern to be formed on the sample formed in imitation.
【0014】 [0014]
(3) 基準パターンと被測定用パターンの相対位置測定には、荷電ビーム源を有する測定装置(SEMなど)を用いること。 (3) the relative position measurement of the reference pattern and the measured pattern is the measuring device (SEM, etc.) be used with a charged beam source.
【0015】 [0015]
(4) 基準パターンと被測定用パターンを複数組用意し、各組が互いに回転していて、回転角は360度を整数で除した値であること。 (4) the reference pattern and the measured pattern to plural sets prepared, they rotate each set to each other, it is the rotation angle is a value obtained by dividing 360 degrees by an integer.
【0016】 [0016]
(作用) (Action)
本発明によれば、基準パターンと被測定用パターンの相対位置ずれ量を測定することで、投影光学系のパターンに対する収差等による影響を調べることができる。 According to the present invention, by measuring the relative positional deviation amount of the reference pattern and the measured pattern, it is possible to examine the effect due to the aberration or the like with respect to the pattern of the projection optical system. そしてこの場合、露光波長よりも短い波長の測定光源又は荷電ビーム源を有する測定機器を用いて基準パターン及び被測定用パターンの位置を測定するために、微細ピッチの被測定用パターンの1本1本を解像することができる。 And in this case, in order to measure the position of the reference pattern and the measurement pattern using the measuring device having a measurement light source or a charged beam source having a wavelength shorter than the exposure wavelength, one of the measured pattern of fine-pitch 1 it is possible to resolve this. このため、被測定用パターンの繰り返しの最初及び最後の部分、即ち寸法精度の低い端部のパターンを物理的に除去しなくとも、これらのパターンを光学的に除去した状態で測定を行うことができる。 Therefore, repeated the first and last part of the pattern to be measured, i.e. even a pattern of low end dimensional accuracy not physically removed, is possible to measure these patterns while optically removed it can.
【0017】 [0017]
従って、1度の露光で形成された被測定用パターンであっても、その位置を精度良く測定することができ、露光装置における光学系の収差関数等の測定等に効果的に適用することが可能となる。 Therefore, even in the measurement pattern formed by one-time exposure, can be accurately measuring the position, it is effectively applied to measurement of such aberration function of the optical system in the exposure apparatus It can become. また、測定機器の解像力が高いことから、被測定用パターンの占有面積を小さくすることができ、これによりデバイスの製造工程で工程検査用パターンとして導入することも可能となる。 Further, since the resolution of the measuring instrument is high, it is possible to reduce the area occupied by the pattern to be measured, it becomes possible thereby to introduce a process inspection pattern in the manufacturing process of the device.
【0018】 [0018]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。 It will be described below with reference to the illustrated embodiments the details of the present invention.
【0019】 [0019]
(第1の実施形態) (First Embodiment)
まず、図1に示すように、基準パターン11と被測定用パターン12を形成したマスクを用意する。 First, as shown in FIG. 1, it is prepared as a reference pattern 11 mask formed to be measurement pattern 12. ここで、各々のパターン11,12は、例えば透明基板上に形成された遮光膜パターンとする。 Here, each of the patterns 11 and 12, a light-shielding film pattern formed on a transparent substrate. 被測定用パターン12は繰り返しパターンであり、基準パターン11と被測定用パターン12は両者共に線対称な配置にする。 Measured pattern 12 is repeated pattern, the reference pattern 11 and pattern 12 under test is a line-symmetrical arrangement Both. このため、基準パターン11の両側に被測定用パターン12を配置しても良いし、基準パターン11で被測定用パターン12を挟むようにしても良い。 Therefore, it may be arranged to be measurement pattern 12 on either side of the reference pattern 11, it may be interposed the measurement pattern 12 with the reference pattern 11.
【0020】 [0020]
基準パターン11は、中心点10に対しX方向に線対称に配置されたラインパターン11a,11bと、中心点10に対しY方向に線対称に配置されたラインパターン11c,11dとからなる。 The reference pattern 11 is made with respect to the central point 10 X direction are arranged in line symmetry the line pattern 11a, a 11b, with respect to the center point 10 Y direction are arranged in line symmetry the line pattern 11c, and 11d. 各々のラインパターンは、比較的寸法の大きい(ウェハ上換算で1.5μm程度)ものである。 Each line pattern, is relatively dimension greater (about 1.5μm in terms of the wafer).
【0021】 [0021]
被測定用パターン12は、中心点10に対しX方向に線対称に配置された多数本(図では簡単のために6本にしている)のラインパターンと、中心点10に対しY方向に線対称に配置された多数本(図では簡単のために6本にしている)のラインパターンとからなる。 The measurement pattern 12 includes a line pattern of many books to the central point 10 is arranged symmetrically in the X direction (which is the six for simplicity in the drawing), a line in the Y direction with respect to the center point 10 (in the figure in the six are for simplicity) large number of which are arranged symmetrically composed of a line pattern. 各々のラインパターンは、ウェハ上換算で0.2〜0.3μm程度である。 Each of the line pattern is 0.2~0.3μm about in terms of the wafer.
【0022】 [0022]
なお、被測定用パターン12は、上記の同一周期のラインパターンをそれぞれ結合することにより、結果として中心点10を中心に複数の矩形環状パターン(図では簡単のために6本にしている)12a〜12fを周期的に配置したものとなっている。 Incidentally, the measurement pattern 12, by combining respectively the line patterns of the same period of the (in the drawing are the six for simplicity) a plurality of rectangular annular pattern around the center point 10 as a result 12a and it is obtained by periodically arranging ~12F. そして、基準パターン11が概略四方から被測定用パターン12を囲んだような構成となっている。 The reference pattern 11 is in the as surrounding the measured pattern 12 consists schematic square.
【0023】 [0023]
上記のような構成のマスクを露光装置にセットし、マスクの各パターンをウェハ上のレジストに転写する。 Masks of the above configuration was set in an exposure apparatus to transfer the patterns of the mask on the resist on the wafer. さらに、現像処理してレジストパターンを得る。 Moreover, obtaining a resist pattern by developing processing. ウェハ上のレジストがポジ型の場合、マスクに遮光膜で形成した各パターン11,12の縮小像がレジストパターンとして残ることになる。 When the resist on the wafer is a positive type, so that the reduced image of each pattern 11, 12 formed in the light shielding film as a mask remains as a resist pattern. そして、得られたレジストパターンに対して測定を行う。 Then, the measurement performed on the obtained resist pattern.
【0024】 [0024]
基準パターンと被測定用パターンの相対位置測定には、測定光源として露光波長よりも短い波長の光源を用いる。 Reference pattern and the relative position measurement of the measurement pattern uses a short wavelength of the light source than the exposure wavelength as the measurement light source. 或いは、電子ビームを使用した走査型電子顕微鏡(SEM)等の高解像力の測定装置を用いる。 Alternatively, using a measuring device of high resolution, such as a scanning electron microscope using an electron beam (SEM). つまり、被測定用パターンの1本1本を十分に解像可能な測定装置を用いる。 In other words, fully used resolvable measuring apparatus a single one pattern to be measured.
【0025】 [0025]
また、このパターン測定では、ウェハ上の基準パターンの中心位置と被測定用パターンの中心位置をそれぞれ測定し、これらの相対位置を求める。 Further, in this pattern measurement, the center position of the center position and the pattern to be measured of the reference pattern on the wafer were measured to determine their relative positions. このときに、被測定用パターンの繰り返しパターンのうち、繰り返しの最初と最後は繰り返しの周期性が失われているため、その部分は被測定用パターン位置の測定の際は考慮しないで被測定用パターンの位置を求める。 In this case, among the repeating pattern of the pattern under test, because the first and last iteration has been lost periodicity of repeated, under test is not considered during that part of the measurement of the pattern position to be measured determining the position of the pattern.
【0026】 [0026]
具体的には、図2に示すようにウェハ上に形成されたレジストパターンに対し、二つの基準パターンA1,A2のそれぞれの中心位置の中間点Acを求めて基準パターンの中心位置とする。 Specifically, the resist pattern formed on the wafer as shown in FIG. 2, the center position of the reference pattern seeking midpoint Ac of the respective center positions of the two reference patterns A1, A2. 被測定用パターンの位置は、複数本の被測定用パターンの平均的な中心位置から被測定用パターンの位置Cを求め、その中点を被測定用パターンの中心位置として出す。 Position of the pattern to be measured determines the position C of the measurement pattern from the average central position of the measurement pattern of a plurality of, put that middle point as the center position of the pattern to be measured. 基準パターンの中心位置と被測定用パターンの中心位置の相対位置ずれ量は、投影光学系を通して転写した後はゼロではなくなる。 The relative positional shift of the center position and the center position of the pattern for the measurement of the reference pattern is no longer a zero after the transfer through the projection optical system. そのずれ量を測定することで、投影光学系のパターンに対する収差等による影響を測定することができる。 By measuring the amount of deviation, it is possible to measure the effect of aberration with respect to the pattern of the projection optical system.
【0027】 [0027]
基準パターンの位置計測をする際、基準パターンの測定エッジが4箇所以上ある場合は、線対称な関係にある2箇所の位置B1,B2から基準パターンの位置をBcのようにして求めても良い。 When the position measurement of the reference pattern, if the measurement edge of the reference pattern has more than four positions may be determined by the position of the reference pattern from the position B1, B2 of two places in the line symmetrical relationship as Bc . また、被測定用パターンは、線対称な関係にある2箇所のパターンエッジの測定点位置D1,D2から被測定用パターン位置Dを求めて、その中点を被測定用パターンの中心位置として求めても良い。 The pattern for the measurement from the measurement point position D1, D2 of the pattern edge in two places in the line symmetric relationship in search of the measured pattern position D, Searching for the middle point as the center position of the pattern to be measured and it may be.
【0028】 [0028]
なお、マスクに形成するパターンの配置は、図1に限るものではなく図3に示すように、被測定用パターン32が概略四方から基準パターン31を囲んだような構成であってもよい。 The arrangement of the pattern formed on the mask, as shown in FIG. 3 is not limited to FIG. 1, it may be configured to be measured pattern 32 as surrounding the reference pattern 31 from the coarse square. このような場合でも、ウェハ上に形成された基準パターンと被測定用パターンの位置を上記のようにして求めることが可能である。 Even in such a case, the position of the reference pattern and the measurement pattern formed on the wafer can be determined as described above. 図1、図3の場合には、同一マークで水平方向だけでなく、垂直方向の測定を行うことも可能である。 1, in the case of FIG. 3, not only the horizontal direction at the same mark, it is also possible to measure the vertical direction. 概略四方を囲む際、その形は必ずしも正方形である必要はなく、正多角形であったり円であっても良い。 When surrounding the outline square, the shape is not necessarily a square, it may be a circle or a regular polygon.
【0029】 [0029]
また、高次の収差まで測定するために、図1や図3に示すような基準パターンと被測定用パターンの組を複数組用意し、各組が互いに回転しているように配置しても良い。 Further, in order to measure higher order aberrations, a set of reference pattern and the measured pattern as shown in FIGS. 1 and 3 and a plurality of sets prepared, be arranged so as each set are rotated relative to one another good. この場合の回転角は、360度を整数で除した値である。 Rotation angle in this case is a value obtained by dividing 360 degrees by an integer.
【0030】 [0030]
このように本実施形態によれば、ウェハ上に被測定用パターンを形成する際、2度の露光を行う必要はなく1度の露光で済むため、被測定用パターンの形成が極めて容易に迅速にできるようになる。 According to the present embodiment, when forming the measured pattern on the wafer, because it requires exposure of one time is not necessary to perform the exposure twice, very easily and quickly formed pattern to be measured You will be able to. そして、被測定用パターンの繰り返しパターンの最初と最後を測定に含めないので、被測定用パターンを無限に続く繰り返しパターンとして扱うことができ、精度良い測定が可能である。 Since not included in the measurement of the first and last repetition pattern of the pattern under test, can be treated as a repeating pattern followed by the measurement pattern infinitely, it is possible to accurate measurement. また、基準パターンと被測定用パターンの組を回転させた物を組み合わせて配置することにより、投影光学系の収差測定の際、高次の収差まで測定することが可能である。 Further, by arranging the set of reference pattern and the measured pattern by combining those obtained by rotating, during the aberration measurement of the projection optical system, it is possible to measure higher order aberrations.
【0031】 [0031]
(第2の実施形態) (Second Embodiment)
被測定用パターンの変形例として、図4のようにすることができる。 As a modification of the pattern to be measured, it may be as shown in Figure 4. これは、基準パターン41と被測定用パターン42の関係は、基準パターン41が概略二方から被測定用パターン42を囲んだような構成である。 This relationship of the measurement pattern 42 and the reference pattern 41, the reference pattern 41 is such enclosed the measurement pattern 42 consists schematic two-way.
【0032】 [0032]
基準パターン41の位置はA又はBの位置から求め、被測定用パターン42はFの位置から求める。 Position of the reference pattern 41 is determined from the position of A or B, the measurement pattern 42 is obtained from the position of F. 求め方の詳細は第1の実施形態の場合とほぼ同じなので省略する。 It details how determined omitted almost the same as in the first embodiment. この場合も、先の第1の実施形態と同様の効果が得られる。 In this case, the same effect as the first embodiment can be obtained.
【0033】 [0033]
なお、基準パターン41が概略二方から被測定用パターン42を囲んだような構成に限らず、被測定用パターン42が基準パターン41を概略二方から囲んだような構成であっても良い。 The reference pattern 41 is not limited to such surrounding the measured pattern 42 consists schematic two-way, may be such as surrounding the object to be measurement pattern 42 is the reference pattern 41 from the schematic two-way configuration. これらのパターン41,42には、水平方向だけでなく、垂直方向のパターンがあっても良い。 These patterns 41 and 42, not only the horizontal direction, there may be a vertical direction of the pattern. 基準パターン41と被測定用パターン42は、パターンサイズや密度を変えて複数組同時に露光しても良い。 The reference pattern 41 to be measured pattern 42 may be exposed multiple sets simultaneously by changing the pattern size and density.
【0034】 [0034]
また、高次の収差を測定するために、図4に示すような基準パターンと被測定用パターンの組を複数組用意し、各組を互いに回転しているように配置しても良い。 Further, in order to measure the high-order aberrations, a set of reference pattern and the measured pattern as shown in FIG. 4 and a plurality of sets prepared, may be arranged as to rotate each pair with each other. この場合の回転角は、360度を整数で除した値である。 Rotation angle in this case is a value obtained by dividing 360 degrees by an integer. 基準パターン41と被測定用パターン42の相対位置測定には、測定光源として露光波長よりも短い波長の光源を用いる、或いは荷電ビーム源を使用したSEM等の高解像力の測定装置を用いる。 The reference pattern 41 in the relative position measurement of the measurement pattern 42, using the shorter wavelength of the light source than the exposure wavelength as the measurement light source, or using a high resolution of the measuring apparatus such as SEM using a charged beam source.
【0035】 [0035]
(第3の実施形態) (Third Embodiment)
基準パターンと被測定用パターンが半導体デバイス作成用の原板内に配置される場合は、被測定用パターンとして半導体デバイスパターンを用いることができる。 When the reference pattern and the measured pattern is disposed within the original plate for creating a semiconductor device, a semiconductor device pattern as the pattern under test. その例を図5に示す。 The example shown in FIG. この図は、被測定用パターンとして実際に形成すべき回路パターンと同等のパターンが形成されたマスクを用いた露光によって、ウェハ上に形成されたレジストパターンを示している。 This figure, by exposure using a mask pattern equivalent to the circuit pattern to be actually formed as a pattern to be measured is formed, indicating a resist pattern formed on the wafer.
【0036】 [0036]
基準パターンの位置の求め方は、第1の実施形態の通りである。 Determination of the position of the reference pattern is as the first embodiment. 即ち、二つの基準パターンA1,A2のそれぞれの中心位置の中間点Acを求めて基準パターンの中心位置とする。 That is, the center position of the reference pattern seeking midpoint Ac of the respective center positions of the two reference patterns A1, A2. 又は、基準パターンの位置計測をする際に基準パターンの測定エッジが4箇所以上ある場合は、線対称な関係にある2箇所の位置B1,B2から基準パターンの位置をBcのようにして求めても良い。 Or, if the measurement edge of the reference pattern when the position measurement of the reference patterns are more than four positions is determined by the position of the reference pattern from the position B1, B2 of two places in the line symmetrical relationship as Bc it may be.
【0037】 [0037]
被測定用パターンの位置測定では、複数本の被測定用パターンの平均的な中心位置から被測定用パターンの位置Hを求め、その中点を被測定用パターンの中心位置として出す。 The localization of the pattern to be measured, obtain the position H of the measurement pattern from the average central position of the measurement pattern of a plurality of, put that middle point as the center position of the pattern to be measured. また、線対称な関係にある2箇所のパターンエッジの測定点位置G1,G2から被測定用パターンの長さGを求め、その中点を被測定用パターンの中心位置として求めても良い。 Also, determine the length G of the measurement pattern from the measurement point position G1, G2 of the pattern edge in two places in the line symmetric relationship may be determined that the midpoint as the center position of the pattern to be measured.
【0038】 [0038]
基準パターンと被測定用パターンは、1組が例えば5μm四方の枠内に収まる程度と極めて小さいものである。 Reference pattern and the pattern under test is very small and enough to fit in one set, for example, 5μm square within the frame. 基準パターンと被測定用パターンの相対位置測定には、先の第1の実施形態と同様に、測定光源として露光波長よりも短い波長の光源を用いるか、或いは荷電ビーム光源を使用したSEM等の高解像力の測定装置を用いればよい。 The relative position measurement of the reference pattern and the measured pattern, as in the first embodiment described above, or using a shorter wavelength of the light source than the exposure wavelength as the measurement light source, or the like SEM using a charged beam source it may be used a measuring device of high resolution.
【0039】 [0039]
本実施形態によれば、先の第1の実施形態と同様の効果が得られるのは勿論のこと、回路パターンを被測定用パターン内に用いることで、その回路特有の収差の影響を測定することができる。 According to this embodiment, it of course the same effect as the first embodiment can be obtained of, by using the circuit pattern in the pattern under test, determining the effect of the circuit-specific aberration be able to. また、基準パターンと被測定用パターンからなるモニタパターンが5μm四方程度と極めて小さくなり、測定専用のマスクではなく実際の露光用マスクにモニタパターンを形成することもできるため、モニタパターンをデバイスの製造工程で工程検査用パターンとして導入することが可能となる。 Further, since the reference pattern and the monitor pattern comprising a pattern to be measured is extremely small as about 5μm square, it is also possible to form the monitoring pattern to the actual exposure mask rather than measuring only the mask, the monitoring pattern of a device manufacturing it is possible to introduce a step test pattern in step.
【0040】 [0040]
また、図1〜第3の実施形態で用いたパターン位置の求め方はこの方法に限定されるわけではなく、発明の趣旨内であれば他の求め方をすることができる。 Also, how to obtain the pattern position used in FIG. 1 to the third embodiment is not limited to this method, it is possible to other method of obtaining, if within the spirit of the invention. 基準パターンは、図1〜図5に示すように必ずしも長く形成する必要はなく、エッジ位置を測定すべき方向と直交する方向に該測定に要する長さ以上あればよい。 The reference pattern need not be necessarily formed long, as shown in FIGS. 1 to 5, may be in required length or longer the measurement in a direction perpendicular to the direction to be measured edge position. また、マスクに形成する基準パターン及び被測定用パターンは必ずしも遮光膜である必要はなく、半透明膜で形成することも可能である。 The reference pattern and the measurement pattern formed on the mask is not necessarily the light-shielding film, it is also possible to form a translucent film. その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。 Other, without departing from the scope of the present invention can be modified in various ways.
【0041】 [0041]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上詳述したように本発明によれば、試料上に形成された基準パターン及び被測定用パターンに対し、露光波長よりも短い波長の測定光源又は荷電ビーム源を有する測定機器を用い、基準パターンの中心位置と被測定用パターンの中心位置を測定し、且つ被測定用パターンに対しては両端を除くパターンの中心位置を測定するようにしているので、被検査パターンの繰り返しの最初及び最後を除去する必要なしに、基準パターンと被測定用パターンとの相対位置を精度良く測定することができる。 According to the present invention as described in detail above, with respect to the reference pattern and the measurement pattern formed on a sample, using a measuring device having a measurement light source or a charged beam source having a wavelength shorter than the exposure wavelength, the reference pattern the center position and the center position of the measurement pattern to measure the, and so for the measured pattern is to measure the center position of the pattern except for the both ends, the first and last repetition of a pattern to be inspected without having to remove the relative position between the reference pattern and the measured pattern can be accurately measured.
【0042】 [0042]
従って、光学系の収差関数を精度良く求めようとする場合でも、被測定用パターンの形成に要する露光回数を1度で済ませることができ、検査プロセスの容易化及び高速化をはかることができる。 Therefore, even if to be obtained accurately aberration function of the optical system, it is possible to dispense a number of exposures required for forming the pattern to be measured at one time, it is possible to facilitate and speed up the testing process.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】第1の実施形態に用いたマスク上のパターン配置を示す図。 FIG. 1 is a diagram showing a pattern arrangement on the mask used in the first embodiment.
【図2】ウェハ上に形成されたレジストパターンを示す図。 FIG. 2 shows a resist pattern formed on the wafer.
【図3】マスク上のパターン配置の別の例を示す図。 FIG. 3 shows another example of a pattern layout on the mask.
【図4】第2の実施形態におけるマスク上のパターン配置例を示す図。 4 is a diagram showing a pattern arrangement of the mask in the second embodiment.
【図5】第3の実施形態におけるウェハ上のパターン形成例を示す図。 5 is a diagram showing a pattern forming example on the wafer in the third embodiment.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
10…中心点11,31,41…基準パターン12,32,42…被検査パターン 10 ... the central point 11,31,41 ... the reference pattern 12,32,42 ... a pattern to be inspected

Claims (3)

  1. 基準パターンと被測定用パターンとの相対位置を測定するパターン測定方法であって、 A pattern measurement method for measuring the relative position of the reference pattern and the measured pattern,
    所定周期の繰り返しパターンからなる被測定用パターンと、この被測定用パターンよりも線幅の大きい基準パターンとを有するマスクを用い、投影露光装置を使用して上記各パターンを試料上に転写する工程と、 And the measured pattern of a repeating pattern of a predetermined period, the step of transferring using a mask having a large reference pattern with a line width than the measured pattern, each of the above-mentioned pattern using the projection exposure apparatus on the sample When,
    前記転写により前記試料上に形成された各々のパターンに対し、該パターンを転写する際の露光波長よりも短い波長の測定光源又は荷電ビーム源を有する測定機器を用い、前記試料上の基準パターンの中心位置と被測定用パターンの中心位置を測定し、且つ被測定用パターンに対しては繰り返しの最初と最後の部分を除くパターンの中心位置を測定する工程と、 Wherein for each of the pattern formed on the sample by the transfer, using a measuring device having a measurement light source or a charged beam source having a wavelength shorter than the exposure wavelength at the time of transferring the pattern of the reference pattern on the sample the center position and the center position of the measurement pattern to measure, measuring a center position of the pattern except the first and last part of the iteration and to the measurement pattern,
    前記測定された各中心位置のずれ量を求める工程と、 And obtaining a shift amount of each center position that is the measurement,
    を含むことを特徴とするパターン測定方法。 Pattern measurement method characterized in that it comprises a.
  2. 前記マスクの基準パターンは、被測定用パターンを挟んで線対称に、又は被測定用パターンに挟まれて線対称に配置され、且つ各々のパターンの中心位置は一致していることを特徴とする請求項1記載のパターン測定方法。 Reference pattern of the mask is in line symmetry across the pattern to be measured, or sandwiched measured patterns are disposed in line symmetry, and the center position of each pattern is characterized by match pattern measuring method according to claim 1, wherein.
  3. 前記マスクの被測定用パターンは、前記試料上に形成すべき実際の回路パターンと同等のパターンを模して形成されることを特徴とする請求項1又は2記載のパターン測定方法。 Measured pattern of the mask, pattern measuring method according to claim 1 or 2, characterized in that it is formed in imitation of the actual circuit pattern equivalent to the pattern to be formed on the sample.
JP26991999A 1999-09-24 1999-09-24 Pattern measurement method Expired - Fee Related JP4112759B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26991999A JP4112759B2 (en) 1999-09-24 1999-09-24 Pattern measurement method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26991999A JP4112759B2 (en) 1999-09-24 1999-09-24 Pattern measurement method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001091214A true JP2001091214A (en) 2001-04-06
JP4112759B2 true JP4112759B2 (en) 2008-07-02

Family

ID=17479053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26991999A Expired - Fee Related JP4112759B2 (en) 1999-09-24 1999-09-24 Pattern measurement method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4112759B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7541201B2 (en) * 2000-08-30 2009-06-02 Kla-Tencor Technologies Corporation Apparatus and methods for determining overlay of structures having rotational or mirror symmetry
JP4873779B2 (en) * 2000-12-18 2012-02-08 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Photomask pattern defect inspection method, and a method of manufacturing a semiconductor device
JP4351955B2 (en) * 2004-06-03 2009-10-28 日立ビアメカニクス株式会社 Method of locating the reference point
KR100660536B1 (en) 2004-12-21 2006-12-22 삼성전자주식회사 Optical Mask For Measuring An Aberration Of Beam And Method Of Measuring The Aberration Using The Same
JP4654299B2 (en) * 2006-09-15 2011-03-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ Scanning electron microscopy point aberration measuring alignment chip
US9097989B2 (en) * 2009-01-27 2015-08-04 International Business Machines Corporation Target and method for mask-to-wafer CD, pattern placement and overlay measurement and control

Also Published As

Publication number Publication date Type
JP2001091214A (en) 2001-04-06 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4757207A (en) Measurement of registration of overlaid test patterns by the use of reflected light
US6130747A (en) Method of measuring aberrations of lens
US6674511B2 (en) Evaluation mask, focus measuring method and aberration measuring method
US6262435B1 (en) Etch bias distribution across semiconductor wafer
US20020135875A1 (en) Grating test patterns and methods for overlay metrology
US6118535A (en) In Situ alignment system for phase-shifting point-diffraction interferometry
US20070019171A1 (en) Apparatus for aberration detection and measurement
US7995832B2 (en) Photomask inspection and verification by lithography image reconstruction using imaging pupil filters
US6636311B1 (en) Alignment method and exposure apparatus using the same
US5936738A (en) Focus monitor for alternating phase shifted masks
US4475811A (en) Overlay test measurement systems
US6272392B1 (en) Methodology for extracting effective lens aberrations using a neural network
US6094256A (en) Method for forming a critical dimension test structure and its use
US6879400B2 (en) Single tone process window metrology target and method for lithographic processing
US20020131055A1 (en) Method and apparatus for the determination of mask rules using scatterometry
US6741334B2 (en) Exposure method, exposure system and recording medium
US6011611A (en) Method of measuring aberration of projection optics
US6842237B2 (en) Phase shifted test pattern for monitoring focus and aberrations in optical projection systems
US20050168717A1 (en) Apparatus for characterization of photoresist resolution, and method of use
JPH08316125A (en) Method and apparatus for projection exposing
JPH11143085A (en) Exposure method and exposure system
US6251544B1 (en) Exposure dose measuring method and exposure dose measuring mask
US6171739B1 (en) Method of determining focus and coma of a lens at various locations in an imaging field
Brunner et al. Quantitative stepper metrology using the focus monitor test mask
JPH07220995A (en) Light intensity distribution simulating method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040609

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060104

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070626

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070827

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080408

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080410

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140418

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees