JPH02106745A - フォトマスクおよびフオトマスク測定方法 - Google Patents
フォトマスクおよびフオトマスク測定方法Info
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- JPH02106745A JPH02106745A JP63259546A JP25954688A JPH02106745A JP H02106745 A JPH02106745 A JP H02106745A JP 63259546 A JP63259546 A JP 63259546A JP 25954688 A JP25954688 A JP 25954688A JP H02106745 A JPH02106745 A JP H02106745A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 30
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 4
- 239000011295 pitch Substances 0.000 abstract description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業−１−の利用分野）
本発明は、半導体集積回路の製造に用いられるフォトマ
スクおよびその高精度な測定方法に関する。
スクおよびその高精度な測定方法に関する。
（従来の技術）
半導体集積回路の製造では普通数枚から士数枚のフォト
マスク（以下、マスクという）が１組として用いられる
。従って、それらのマスク間のパターン重ね合わせ精度
は極めて重要な要素となる。
マスク（以下、マスクという）が１組として用いられる
。従って、それらのマスク間のパターン重ね合わせ精度
は極めて重要な要素となる。
マスクパターンの重ね合わせは、特定レベルのマスク（
以下、基準マスクという）を基準として、他のレベルの
マスク（以下、被検マスクという）の同−位置にあるパ
ターンの位置ずれ量として表わされる。このパターン重
ね合わせを求めるためにマスクコンパレータが広く用い
られている。
以下、基準マスクという）を基準として、他のレベルの
マスク（以下、被検マスクという）の同−位置にあるパ
ターンの位置ずれ量として表わされる。このパターン重
ね合わせを求めるためにマスクコンパレータが広く用い
られている。
従来、この種マスクとフォトマスクａｌ’ｌ定方法につ
いて第３図および第４図を用いて説明する。第３図は代
表的なマスクコンパレータの構成を示すものであり、１
５は基準マスク、１６は被検マスク、１７は照明光、１
８は対物レンズ、１９は基準マスクと被検マスクのパタ
ーン重ね合わせ像である。第４図は１１５縮小投影型露
光装置に用いられる従来のマスクについて、基準マスク
１５と被検マスク１６のマスクパターンを示すものであ
り、２１および２３はそれぞれのマスク重ね合わせ測定
位置の１つにあるパターンを示す。以下、パターン重ね
合わせの測定方法について説明する。
いて第３図および第４図を用いて説明する。第３図は代
表的なマスクコンパレータの構成を示すものであり、１
５は基準マスク、１６は被検マスク、１７は照明光、１
８は対物レンズ、１９は基準マスクと被検マスクのパタ
ーン重ね合わせ像である。第４図は１１５縮小投影型露
光装置に用いられる従来のマスクについて、基準マスク
１５と被検マスク１６のマスクパターンを示すものであ
り、２１および２３はそれぞれのマスク重ね合わせ測定
位置の１つにあるパターンを示す。以下、パターン重ね
合わせの測定方法について説明する。
まず、第４図において、被検マスク１６の位置をｘ、
ｙ方向に移動させ、かつ回転方向も調整することにより
、基準マスク１５と被検マスク１６の同一位置にある特
定のパターン２０と２２（普通縮小投影型露光装置のア
ライメントマーク等を用いる）の位置を一致させて重ね
合わせる。次に、基準マスク１５と被検マスク１６の相
対位置を固定したままの状態で、両マスクの載置された
ＸＹ子テーブル体を重ね合わせ？１１！Ｉ定位置（第４
図の２１と２３のパターンのある位置）に移動させる。
ｙ方向に移動させ、かつ回転方向も調整することにより
、基準マスク１５と被検マスク１６の同一位置にある特
定のパターン２０と２２（普通縮小投影型露光装置のア
ライメントマーク等を用いる）の位置を一致させて重ね
合わせる。次に、基準マスク１５と被検マスク１６の相
対位置を固定したままの状態で、両マスクの載置された
ＸＹ子テーブル体を重ね合わせ？１１！Ｉ定位置（第４
図の２１と２３のパターンのある位置）に移動させる。
このとき、パターン２１とン；３の重ね合わせの状態は
コンパレータの顕微鏡によって、第３図の基準マスクと
被検マスクのパターン重ね合わせ像１９のように見える
。基準マスクと被検マスクの重ね合わせ像１９でΔＸと
Δｙが重ね合わせの値を表オ〕す。この値は重ね合わせ
像１９を目視観察しなから、Δｘ二〇、Δｙ＝Ｑとなる
ようマイクロメータ（図示せず）により被検マスクを移
動させたときの移動量から求める。この方法により、マ
スク乾板山数箇所の重ね合わせの値、長寸法ピッチ（基
準マスクに対する被検マスクの相対的な値）、直交度（
基準マスクに対する被検マスクの相対的な値）等を求め
るものである。
コンパレータの顕微鏡によって、第３図の基準マスクと
被検マスクのパターン重ね合わせ像１９のように見える
。基準マスクと被検マスクの重ね合わせ像１９でΔＸと
Δｙが重ね合わせの値を表オ〕す。この値は重ね合わせ
像１９を目視観察しなから、Δｘ二〇、Δｙ＝Ｑとなる
ようマイクロメータ（図示せず）により被検マスクを移
動させたときの移動量から求める。この方法により、マ
スク乾板山数箇所の重ね合わせの値、長寸法ピッチ（基
準マスクに対する被検マスクの相対的な値）、直交度（
基準マスクに対する被検マスクの相対的な値）等を求め
るものである。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、１−記従来のフォＩ−マスクでは、長寸
法ピッチおよび直交度の値髪測定するために適当なパタ
ーンが存在しない場合があり、かつ、目視によりパター
ンを重ね合わせるため個人差が発生し易く、測定精度が
低いという欠点を有していた。
法ピッチおよび直交度の値髪測定するために適当なパタ
ーンが存在しない場合があり、かつ、目視によりパター
ンを重ね合わせるため個人差が発生し易く、測定精度が
低いという欠点を有していた。
本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、重ね
合わせの値を長寸法ピッチ、直交度等を高精度かつ短時
間に測定可能はマスクとその測定方法を提供することを
目的とするものである。
合わせの値を長寸法ピッチ、直交度等を高精度かつ短時
間に測定可能はマスクとその測定方法を提供することを
目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は」−北口的を達成するために、マスクはマスク
乾板」−に同一ピッチのラインアン１〜スペース様パタ
ーン（以下、バーニアパターンという）を複数個配置し
た基準マスクと、基準マスクとは異なるピッチのバーニ
アパターンを」１記基準マスクと同一位置に配置した被
検マスクより成るものである。
乾板」−に同一ピッチのラインアン１〜スペース様パタ
ーン（以下、バーニアパターンという）を複数個配置し
た基準マスクと、基準マスクとは異なるピッチのバーニ
アパターンを」１記基準マスクと同一位置に配置した被
検マスクより成るものである。
（作 用）
したがって、本発明によれば、これらのマスクでは、基
準マスクと被検マスクで同一位置が配置されたバーニア
パターンの一致点を読み取ることにより重ね合わせの値
を求め、さらに、長寸法ピッチや直交度を算出すること
ができる。
準マスクと被検マスクで同一位置が配置されたバーニア
パターンの一致点を読み取ることにより重ね合わせの値
を求め、さらに、長寸法ピッチや直交度を算出すること
ができる。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例におけるバーニアパターンの
構成を示すものである。第１図において、（Ａ）は基準
マスク、（Ｂ）は被検マスクを示しているａｌ−ないし
４は基準マスクに形成されたバーニアパターン位置を示
し、それぞれ乾板中心から等しい距離（Ｑ）に配置され
ている。（Ｃ）は基準マスクに形成されたバーニアパタ
ーンの拡大図であり、５はＸ方向測定用バーニアパター
ン、６はＹ方向測定用バーニアパターン、ａはラインア
ンドスペースのピッチを表す。フないし１０被検マスク
に形成されたバーニアパターンの位置を示し、それぞれ
設計値上基準マスクに形成されたバーニアパターン１な
いし４と同一に配置されている。（Ｄ）は被検マスクに
形成されたバーニアパターンの拡大図であり、１１はＸ
方向測定用バーニアパターン、１２はＹ方向７１Ｉ１１
定用バーニアパターン、ｂはラインアンドスペースのピ
ッチを表わす。ａとｂはわずかに異なり、代表的な数値
例はａ＝２．０μｍ、 ｂｌ、８戸である。
構成を示すものである。第１図において、（Ａ）は基準
マスク、（Ｂ）は被検マスクを示しているａｌ−ないし
４は基準マスクに形成されたバーニアパターン位置を示
し、それぞれ乾板中心から等しい距離（Ｑ）に配置され
ている。（Ｃ）は基準マスクに形成されたバーニアパタ
ーンの拡大図であり、５はＸ方向測定用バーニアパター
ン、６はＹ方向測定用バーニアパターン、ａはラインア
ンドスペースのピッチを表す。フないし１０被検マスク
に形成されたバーニアパターンの位置を示し、それぞれ
設計値上基準マスクに形成されたバーニアパターン１な
いし４と同一に配置されている。（Ｄ）は被検マスクに
形成されたバーニアパターンの拡大図であり、１１はＸ
方向測定用バーニアパターン、１２はＹ方向７１Ｉ１１
定用バーニアパターン、ｂはラインアンドスペースのピ
ッチを表わす。ａとｂはわずかに異なり、代表的な数値
例はａ＝２．０μｍ、 ｂｌ、８戸である。
上記のようにバーニアパターンを形成した本実施例のフ
ォトマスクと、マスクコンパレータとを用いた実施例も
測定方法について説明する。ます、従来例と同様の方法
によって特定のパターン（アライメントマーク等）の位
置を一致させて重ね合わせる。次に基準マスクに形成さ
れたバーニアパターン１（被検マスクに形成されたバー
ニアパターン７）の位置にＸＹ子テーブル移動すると、
基準マスクと被検マスクのバーニアパターンの重ね合せ
る像は第２図に示すようになる。第２図において、１３
はＸ方向のバーニア−数点、１４はＹ方向のバーニア−
数点を示す。このバーニアの一致点を読みとることによ
り重ね合わせの値を求めることができる。第２図に示し
たごとき場合では、ａ二２．０７ｎ＋＋ 、 ｂ ＝
１．８７ｚｎ＋とすると、基準マスクに対する被検マス
クの重ね合わせの値は、Δｘ＝−０．１μｍ、Δｙ＝−
０，］ Ｈｒｍとである。この測定方法では、マイクロ
メータにより被検マスクを移動させてその移動祉を読み
取る必要はない。次に、ＸＹテーブル基べ（３マスクに
形成されたバーニアパターン２゜３．４（被検マスクに
形成されたバーニアパターン８，９．１０）に順次移動
させて各位置における重ね合わぜを求める。基７（ロマ
スクに形成されたバニアパターン１，２，３．４に対す
る被検マスクの重ね合わせ値をそれぞれ（Δχ１．Δｙ
、）、（ΔＸ ２１ Δｙ、Ｌ （Δｘ３．Δｙ３）、
（Δｘ４．Δｙ４）とすると、バーニアパターン２と
４間の長寸法ピッチはΔＸ４−ΔＸ ｚ ＋バーニアパ
ターン１と３間の長寸法ピッチはΔｙ３−Δｙユ、直交
度は長さ２Ｑに対して（Δｘ３−Δｘ、）＋（Δｙ、−
Δｙ２）で表わさられる。
ォトマスクと、マスクコンパレータとを用いた実施例も
測定方法について説明する。ます、従来例と同様の方法
によって特定のパターン（アライメントマーク等）の位
置を一致させて重ね合わせる。次に基準マスクに形成さ
れたバーニアパターン１（被検マスクに形成されたバー
ニアパターン７）の位置にＸＹ子テーブル移動すると、
基準マスクと被検マスクのバーニアパターンの重ね合せ
る像は第２図に示すようになる。第２図において、１３
はＸ方向のバーニア−数点、１４はＹ方向のバーニア−
数点を示す。このバーニアの一致点を読みとることによ
り重ね合わせの値を求めることができる。第２図に示し
たごとき場合では、ａ二２．０７ｎ＋＋ 、 ｂ ＝
１．８７ｚｎ＋とすると、基準マスクに対する被検マス
クの重ね合わせの値は、Δｘ＝−０．１μｍ、Δｙ＝−
０，］ Ｈｒｍとである。この測定方法では、マイクロ
メータにより被検マスクを移動させてその移動祉を読み
取る必要はない。次に、ＸＹテーブル基べ（３マスクに
形成されたバーニアパターン２゜３．４（被検マスクに
形成されたバーニアパターン８，９．１０）に順次移動
させて各位置における重ね合わぜを求める。基７（ロマ
スクに形成されたバニアパターン１，２，３．４に対す
る被検マスクの重ね合わせ値をそれぞれ（Δχ１．Δｙ
、）、（ΔＸ ２１ Δｙ、Ｌ （Δｘ３．Δｙ３）、
（Δｘ４．Δｙ４）とすると、バーニアパターン２と
４間の長寸法ピッチはΔＸ４−ΔＸ ｚ ＋バーニアパ
ターン１と３間の長寸法ピッチはΔｙ３−Δｙユ、直交
度は長さ２Ｑに対して（Δｘ３−Δｘ、）＋（Δｙ、−
Δｙ２）で表わさられる。
上記のように本実施例によれば、バーニアパターンを用
いたことにより、重ね合わせの値や長寸法ピンチ、直交
度を高精度かつ短時間で測定することができる。例えば
、バーニアパターンのピッチがａ ＝２．０Ｑｍ、 ｂ
＝１．８Ｑｍで読み取り精度が１／２ピツチ（ライン
又はスペース１−本毎）とすれば測定精度は０．１声で
ある。
いたことにより、重ね合わせの値や長寸法ピンチ、直交
度を高精度かつ短時間で測定することができる。例えば
、バーニアパターンのピッチがａ ＝２．０Ｑｍ、 ｂ
＝１．８Ｑｍで読み取り精度が１／２ピツチ（ライン
又はスペース１−本毎）とすれば測定精度は０．１声で
ある。
なお、バーニアパターンは他のパターンに影響を与えな
い任意の位置に配置できるとともに、そのピッチは読み
取り精度等を考慮して任；意に決めることができる。
い任意の位置に配置できるとともに、そのピッチは読み
取り精度等を考慮して任；意に決めることができる。
更に本発明の測定方法は従来の方法と併用することがで
きる。また、マスクコンパレータの代わりに２枚のマス
クを比較検査するマスク比較型欠陥検査装置を用いた場
合も、」―記バーニアパターンを形成したマスクを用い
ることにより同様に効果を得ることができる。
きる。また、マスクコンパレータの代わりに２枚のマス
クを比較検査するマスク比較型欠陥検査装置を用いた場
合も、」―記バーニアパターンを形成したマスクを用い
ることにより同様に効果を得ることができる。
（発明の効果）
本発明は上記実施例より明らかなように、マスク乾板上
に、基準マスクと被検マスクでピッチの異なるバーニア
パターンを形成することにより、マスクコンパレータ等
を用いて、重ね合わせの値や長寸法ピッチ、直交度を高
精度かつ短時間に４１１定可能なフォトマスクとフォト
マスク測定方法を容易に実現できるという効果を有する
。
に、基準マスクと被検マスクでピッチの異なるバーニア
パターンを形成することにより、マスクコンパレータ等
を用いて、重ね合わせの値や長寸法ピッチ、直交度を高
精度かつ短時間に４１１定可能なフォトマスクとフォト
マスク測定方法を容易に実現できるという効果を有する
。
第１図は本発明の一実施例におけろマスクのバニアパタ
ーンの構成を示す図、第２図は基準マスクと被検マスク
のバーニアパターンの重ね合わせ像を示す図、第３図は
マスクコンパレータの構成図、第４図は従来のマスクの
マスクパターンを示す図である。 １．２，３．４ ・基準マスクに形成されたバーニア
パターン、 ５ ・・・基準マスクに形成されたＸ方向
測定用バーニアパターン、 ６ ・・・基準マスクに形
成されたＹ方向ｉｌｔり走用バーニアパターン、 ７，
８゜９．１０ 被検マスクに形成されたバーニアパタ
ーン、１１ ・・・被検マスクに形成されたＸ方向測定
用バーニアパターン、】２・・・被検マスクに形成され
たＹ方向測定用バーニアパターン、 １３・・・ Ｘ方
向のバーニア−数点、１４・ Ｙ方向のバーニア−数点
、１５・ 基準マスク、１６・・・被検マスク、Ｉ７・
・・照明光、〕８・・・対物レンズ、１９・ 基準マス
クと被検マスクのパターン重ね合わせ像、２０．２２・
・・マスクのアライメン１〜マーク、２］、２３・・・
重ね合わせ測定位置のマスクパターン。
ーンの構成を示す図、第２図は基準マスクと被検マスク
のバーニアパターンの重ね合わせ像を示す図、第３図は
マスクコンパレータの構成図、第４図は従来のマスクの
マスクパターンを示す図である。 １．２，３．４ ・基準マスクに形成されたバーニア
パターン、 ５ ・・・基準マスクに形成されたＸ方向
測定用バーニアパターン、 ６ ・・・基準マスクに形
成されたＹ方向ｉｌｔり走用バーニアパターン、 ７，
８゜９．１０ 被検マスクに形成されたバーニアパタ
ーン、１１ ・・・被検マスクに形成されたＸ方向測定
用バーニアパターン、】２・・・被検マスクに形成され
たＹ方向測定用バーニアパターン、 １３・・・ Ｘ方
向のバーニア−数点、１４・ Ｙ方向のバーニア−数点
、１５・ 基準マスク、１６・・・被検マスク、Ｉ７・
・・照明光、〕８・・・対物レンズ、１９・ 基準マス
クと被検マスクのパターン重ね合わせ像、２０．２２・
・・マスクのアライメン１〜マーク、２］、２３・・・
重ね合わせ測定位置のマスクパターン。
Claims (4)
- （１）同一ピッチのラインアンドスペース様パターンを
マスク乾板上に複数個形成した基準フォトマスクと、上
記基準フォトマスクとは異なるピッチのラインアンドス
ペース様パターンをマスク乾板上の上記基準フォトマス
クと同一位置に形成した被検フォトマスクによって構成
されることを特徴とするフォトマスク。 - （２）同一ピッチのラインアンドスペース様パターンを
マスク乾板上で他パターンが存在しない領域に形成した
ことを特徴とする請求項（１）記載のフォトマスク。 - （３）同一ピッチのラインアンドスペース様パターンを
マスク乾板の各辺の近傍に少くとも１個ずつ形成したこ
とを特徴とする請求項（１）記載のフォトマスク。 - （４）同一ピッチのラインアンドスペース様パターンを
マスク乾板上に複数個形成した基準フォトマスクと、上
記基準フォトマスクとは異なるピッチのラインアンドス
ペース様パターンをマスク乾板上の上記基準フォトマス
クと同一位置に形成した被検フォトマスクによって構成
されることを特徴とするフォトマスク測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259546A JPH02106745A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | フォトマスクおよびフオトマスク測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259546A JPH02106745A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | フォトマスクおよびフオトマスク測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02106745A true JPH02106745A (ja) | 1990-04-18 |
Family
ID=17335613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63259546A Pending JPH02106745A (ja) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | フォトマスクおよびフオトマスク測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02106745A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09127680A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Nec Corp | 露光用マスク |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP63259546A patent/JPH02106745A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09127680A (ja) * | 1995-10-31 | 1997-05-16 | Nec Corp | 露光用マスク |
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