JPH02116848A

JPH02116848A - フォトマスク

Info

Publication number: JPH02116848A
Application number: JP63271598A
Authority: JP
Inventors: Minoru Takeda; 実武田; Hiroichi Kawahira; 川平　博一
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1988-10-27
Publication date: 1990-05-01
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JP2995061B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、フォトマスクに関する。本発明は、例えば、
半導体装置作製用のフォトマスクとして利用することが
でき、特に、製造精度の評価を厳密に行うことを可能と
したフォトマスクを提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明のフォトマスクは、ラインアンドスベー〔従来の
技術］フォトマスク利用の近年の技術分野、例えば半導体装置
の技術分野にあっては、半導体デバイスの高集積化に伴
い、デバイスの基本構成素子であるトランジスタやキャ
パシター等の寸法は微細化の一途を辿り、その加工寸法
制御への要求は増々厳しくなってきている。

この微細加工の方法として現在、例えば縮小投影露光装
置及びフォトレジストを用いたフォトリソグラフィー技
術、及び半導体材料の異方性加工が可能な反応性ドライ
エツチング技術が主に用いられている。

前者のフォトリソグラフィー技術では、一般に、実際の
デバイスパターンを通常拡大、例えば５倍或いは１０倍
に拡大した専用のフォトマスク（しティクルと称されて
いる）を用いて、このフォトマストのパターンを縮小投
影露光装置を用いて半導体ウェハーに縮小転写してレジ
ストパターンを形成することが行われている。この時用
いるフォトマスクは、通常、ガラスプレート上に所定の
ＣｒＦｊ［膜のパターンが描かれた構造になっているが
、このパターンは一般に電子線描画装置により描画され
、高寸法精度のパターンが形成可能である。

しかしながらこのフォトマスクにおけるパターン形成に
も、ウェハー上のパターン形成と同様、レジストを用い
た、電子線描画、現像工程を用いるため、そのパターン
寸法はある程度のバラツキ、ズレを厳密に評価し、管理
する必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このレティクルと称されるフォトマスクの製造精度評価
の方法として、従来は、単純で寸法自体もかなり粗いパ
ターン（例えばＦ字状パターン）をレティクル上に配置
し、その線幅を光学式測定装置等を用いて評価していた
。また実際にはこのような評価用パターン自体にあまり
明確な規定がないことも多く、評価用パターンの情報量
も少なく、レティクル製造工程の精確な評価、管理を行
うことが困難であった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決して、
フォトマスク製造における該フォトマスク上のパターン
精度の評価を精密かつ容易に行うことができるようにし
て、精度高く得ることができるフォトマスクを提供せん
とするものである。

〔問題を解決するための手段〕

上述の問題点を解決するため、本発明のフォトマスクは
、ラインアンドスペースパターンとアイランドパターン
よりなるフォトマスク評価用パターンを、レティクル上
に配した構成をとる。

本発明において、ラインアンドスペースとは、少なくと
も２本のラインを有し、該ライン間にスペースが存在す
るもので、これらのラインの幅・長さ、またスペースの
幅等によって、精度を規定できることが可能になってい
るものである。またアイランドパターンとは、該ライン
アンドスペースパターンとは独立して、点状乃至は任意
の面積をもった平面形状で存在するものをいう。（なお
、ラインアンドスペースをウェハ上のレジストパターン
の評価として用いる例が特開昭６２−１１５８３０号公
報に記載されているが、これはレティクルにおける技術
には必ずしも適用できないものである）。

本発明に係るフォトマスク評価用パターンについて、本
発明の一実施例を示す第１図の例示を参照して説明する
と、次のとおりである。

本発明において、フォトマスク評価用パターンは、ライ
ンアンドスペースパターンと、アイランドパターンとを
少なくとも１つ有して成るが、第１図に例示するものは
、ライン２１〜２５の５本のラインが、それぞれ隣り合
うラインとスペースを有して設置されることにより、ラ
インアンドスペースパターンが形成され、かつアイラン
ドパターンは、アイランド３１〜３９の９個のパターン
から形成されている。符号１はレティクルである。

第１図の例では、ラインの幅Ｘ（μｍ）が各ラインにつ
いて同じである。アイランドもｘＸｘ　（μｍ）の正方
形として形成されているが、所望に応じライン幅はライ
ン毎に変わってもよい。アイランドも正方形とは限らず
、形状寸法とも任意でよい。ラインの形状も任意であり
、第１図のものに限られない。

また、第２図に例示するフォトマスク評価用パターンは
、第１図のパターンを、Ｘの寸法を換えて配列したもの
である。この例は特に、ポジパターン４１〜４４と、ネ
ガパターン４５〜４６とをともに有するように構成され
ている。

このような第２図の如きパターンの組を、第３図に示す
如く、スクライブライン５に該当する部分に位置するよ
うに配置したり、または、角隅部に配置して、フォトマ
スク上のパターンの精度評価用として用いることができ
る。

〔作用〕

本発明のフォトマスクは、ラインアンドスペースパター
ンと、アイランドパターンとを有するので、レティクル
上のパターン（通常Ｃｒパターン）の線幅均一性の評価
（例えばラインアンドスペースパターンの、ラインの線
幅により評価できる）、パターン忠実性の評価（例えば
アイランドパターンを正方形状にして、それが丸みを帯
びないかどうかで、忠実度を評価でき、またパターンを
大きさの異なる大小複数のパターンの組として、その設
計値とのずれの観察により、忠実度を評価できる）、及
び電子線描画像の解像度の評価（例えば、線幅Ｘを段階
的に微細にしたものを形成して、どの程度微細なものま
で解像可能かを評価できる）、近接効果の評価（パター
ン同士が近接して位置するとき、忠実度が低下すること
があるが、かかる近接効果の程度を評価できる）等につ
いての各評価を、精密かつ容易に行うようにすることが
できる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について説明する。なお当然のこと
ではあるが、本発明は以下の実施例により限定されるも
のではない。

第１図及び第２図に、本実施例のフォトマスク評価用パ
ターンを示す。

これは、半導体の製造工程において用いるレティクルの
製造精度評価用パターンとして用いられるもので、基本
パターンは第１図に示すようになっている。即ち、第１
図に示すように、本例においては、各々直角に屈曲し、
かつ互いにスペースをもって離間する５木のライン２１
〜２５から成るラインアンドスペースパターンと、９個
の正方形のアイランド３１〜３９から成るアイランドパ
ターンから構成されている。本例のアイランドパターン
は、正方形のアイランド３１〜３９から構成して、コン
タクトホール状パターンとして形成してあり、コンタク
トホール用のパターンの評価ができるようになっている
。

ラインアンドスペースパターンを構成するラインの中で
、１本（図のライン２３）は、他のライン２１．２２，
２４．２５より長く引き出されており、この部分で線幅
測定等が容易に行えるようにし、また比較が容易に行え
るようにした。例えばこの突出した１本のライン（また
はスペース）の線幅と、ラインアンドスペースが密集し
た部分の線幅を比較することにより、電子線描画時の近
接効果を評価できる。即ち、電子線で描画してレティク
ルのパターンを形成するとき、近接したパターンである
と互いに影響を受けて、線幅の制御性が落ちることがあ
るが、かかる近接効果も容易に評価できるのである。一
方アイランドパターンの形状観察により、例えばそれが
丸みを帯びるなどの変形が生じていないかを見ることに
よって、パターン忠実度の評価ができる。

本実施例の基本パターンは、第１図に示すように、その
基本寸法（図中Ｘで示す。）をレティクル上で５μｍと
したが、この基本寸法Ｘを段階的に変えたもの組にして
、評価パターンとしたのが、第２図に示すパターンであ
る。またこの第２図の実施例は、ポジ・ネガ双方のパタ
ーンを有するようにして、ポジ・ネガ両タイプとして構
成したものである。

即ち、第２図の実施例においては、符号４１で示すパタ
ーンはｘ＝５μｍで、第１図と同じものを配置したが、
パターン４２は、ｘ＝４μｍとしたもの、パターン４３
は、ｘ＝３μｍとしたもの、パターン４４は、ｘ＝２．
５μｍとしたものを、各々図示のように配置して構成し
た。この第２図の評価用パターンにより、各寸法の線幅
精度パターン忠実性等を一括して測定、評価できる。

また、パターン４１〜４４は、第１図と同様のネガパタ
ーン（ライン等がクロム等で形成されるもの）であるが
、第２図の評価用パターンは、図示のように、ポジパタ
ーン（第１図と逆に、ライン等を描いて、その余の部分
をクロム等で形成したもの）４５〜４８も設けである。

即ちポジパターン４５〜４８を、寸法をそれぞれｘ＝＝
５μｍ、Ｘ千４μｍ、ｘ＝３μｍ、ｘ＝２．５μｍとな
るように段階的に変えて、このように構成したポジパタ
ーン４５〜４８を配置して構成することにより、ネガ用
、ポジ用の共用を可能とした。

本実施例の評価用パターンは、極めてコンパクトに形成
でき、例えば第１図の例では、ウェハー上パターン転写
時に、デバイスのスクライブライン上に収納されるよう
に十分小さく作成できる。

即ち、例えば第１図のパターンは、ウェハー上にレティ
クルの１１５の寸法で縮小転写する縮小投影露光装置を
用いる場合、ウェハー上の寸法として縦４５μｍ横７０
μｍの長方形の領域におさまるため、通常のデバイス作
成の際のスクライブライン領域（通常１００μｍ程度の
幅）に容易に収納できる。

第３図に示すのは、レティクル１上のスクライブライン
５領域上に、当該評価用パターン（例えば第１図のパタ
ーン、あるいは第２図のパターン）を多数点配置した例
である。図中の■〜［相］の各位置に、各パターンが存
在するものである。各パターンは、レティクルパターン
を形成する際に同時に、各■〜０に該当するものを、レ
ティクルパターン評価用として形成しておくことにより
、設けることができる。このようなレティクル１上の各
位置に配置したパターンの線幅を測定することにより、
レティクル面内の線幅均一性を評価、管理できる。例え
ば周辺４点（■、■、　＠、　＠）と中央部１点（例え
ば■）をとって、その評価パターンが良好であることを
確認し、これが良好であると、全体として良好であると
評価することができる。

本実施例によれば、寸法を段階的に変化させたライン・
アンド・スペース及び矩形状のアイランドパターン（コ
ンタクトホール状パターン）から成る専用のレティクル
寸法精度評価用パターンを、レティクルのスクライブラ
イン領域上の適切な位置に多数点配置することができ、
これにより、レティクル上のＣｒパターンの線幅均一性
、パターン忠実性、及び電子線描画像の解像力、近接効
果等を容易かつ高精度で評価することができる。

〔発明の効果〕上述の如く、本発明のフォトマスクは、該フォトマスク
の製造における該フォトマスク上のパターン精度の評価
を精密かつ容易に行うことができるもので、従って精度
が高く、かつ該精度の評価を精密に行うことができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれフォトマスク評価用パタ
ーンの例を示す平面図であり、第３図は該評価用パター
ンの配置例を示す平面図である。ｌ・・・レティクル、２１〜２５・・・ライン（ライン
アンドスペースパターン）、３１〜３９・・・アイラン
ド（アイランドパターン）。

Claims

【特許請求の範囲】

１、ラインアンドスペースパターンとアイランドパター
ンよりなるフォトマスク評価用パターンをレティクル上
に配したフォトマスク。