JPH06308712A - 位相シフトマスクおよびその検査方法 - Google Patents
位相シフトマスクおよびその検査方法Info
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- JPH06308712A JPH06308712A JP2706093A JP2706093A JPH06308712A JP H06308712 A JPH06308712 A JP H06308712A JP 2706093 A JP2706093 A JP 2706093A JP 2706093 A JP2706093 A JP 2706093A JP H06308712 A JPH06308712 A JP H06308712A
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- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/26—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof
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- G—PHYSICS
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- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】位相シフトマスクを用いて投影露光しウェハ上
に転写したレジストパターンの幅を測定することによ
り、位相シフトマスクにおける位相シフタの透過率誤差
や位相シフト角誤差を測定し、検査する。 【構成】ガラス基板１上にクロム２で周期的なラインア
ンドスペースパターンを形成し、更に、位相シフタ３を
光透過部に１つおきに配置する。前記位相シフトマスク
によりウェハ４上に塗布されたレジスト５をフォーカス
を変化させながらｉ線４により露光し現像する。次にウ
ェハ４上に位相シフタを通して露光し形成したレジスト
パターン幅Ｗｓと、位相シフタを通さずに露光し形成し
たレジストパターン幅Ｗｏを測長する。デフォーカスに
対するＷｓとＷｏの関係により、位相シフタの透過率誤
差や位相シフト角誤差を測定する。
に転写したレジストパターンの幅を測定することによ
り、位相シフトマスクにおける位相シフタの透過率誤差
や位相シフト角誤差を測定し、検査する。 【構成】ガラス基板１上にクロム２で周期的なラインア
ンドスペースパターンを形成し、更に、位相シフタ３を
光透過部に１つおきに配置する。前記位相シフトマスク
によりウェハ４上に塗布されたレジスト５をフォーカス
を変化させながらｉ線４により露光し現像する。次にウ
ェハ４上に位相シフタを通して露光し形成したレジスト
パターン幅Ｗｓと、位相シフタを通さずに露光し形成し
たレジストパターン幅Ｗｏを測長する。デフォーカスに
対するＷｓとＷｏの関係により、位相シフタの透過率誤
差や位相シフト角誤差を測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造の露光工程に
用いる位相シフトマスクおよびその検査方法に関するも
ので、特に位相シフトマスクにおける位相シフタの透過
率誤差及び位相シフト角誤差を測定する検査方法、及び
それに用いる位相シフトマスクに関するものである。
用いる位相シフトマスクおよびその検査方法に関するも
ので、特に位相シフトマスクにおける位相シフタの透過
率誤差及び位相シフト角誤差を測定する検査方法、及び
それに用いる位相シフトマスクに関するものである。
【０００２】尚、フォトリソグラフィー技術において
は、縮小投影するものをレチクル、等倍投影するものマ
スクと称するが、本発明においてはレチクルやマスクを
総称して単にマスクと呼ぶ。
は、縮小投影するものをレチクル、等倍投影するものマ
スクと称するが、本発明においてはレチクルやマスクを
総称して単にマスクと呼ぶ。
【０００３】
【従来の技術】従来、位相シフトマスクの位相シフタの
透過率誤差測定は、例えばビーム径が約５ｍｍの自己分
光光度計等により測定していた。
透過率誤差測定は、例えばビーム径が約５ｍｍの自己分
光光度計等により測定していた。
【０００４】また、位相シフタの位相シフト角測定につ
いては、ニードルを位相シフタに接触させる段差計等に
より機械的に位相シフタの膜厚を測定し、位相シフト角
を算出するか、あるいはＡ．Ｐ．Ｇｈｏｓｈ ａｎｄ
Ｄ．Ｂ．Ｄｏｖｅ“Ｄｉｒｅｃｔ Ｐｈａｓｅ Ｍｅａ
ｓｕｒｅｍｅｎｔｓ Ｉｎ Ｐｈａｓｅ ＳｈｉｆｔＭ
ａｓｋｓ”；ＳＰＩＥ，ｖｏｌ．１６７３，ｐｐ２４２
〜２４９，（１９９２）にも発表されているような方法
が提案されている。
いては、ニードルを位相シフタに接触させる段差計等に
より機械的に位相シフタの膜厚を測定し、位相シフト角
を算出するか、あるいはＡ．Ｐ．Ｇｈｏｓｈ ａｎｄ
Ｄ．Ｂ．Ｄｏｖｅ“Ｄｉｒｅｃｔ Ｐｈａｓｅ Ｍｅａ
ｓｕｒｅｍｅｎｔｓ Ｉｎ Ｐｈａｓｅ ＳｈｉｆｔＭ
ａｓｋｓ”；ＳＰＩＥ，ｖｏｌ．１６７３，ｐｐ２４２
〜２４９，（１９９２）にも発表されているような方法
が提案されている。
【０００５】その提案の位相シフト角測定例を図７の断
面図に示す。Ｈｅ−Ｎｅレーザー光源７から照射した光
は、ハーフミラー８によりそれぞれ位相シフトマスク
（ガラス基板１，パターンを形成するクロム２，位相シ
フタ３からなる）の位相シフタ３を透過する光Ｂ１と、
それと相い隣り合う位相シフタのない部分を透過する光
Ｂ２に分光する。さらに、レンズ９によりＢ１、Ｂ２を
位相シフトマスク面にフォーカスする。最後に、位相シ
フトマスクを透過した前記２つの光Ｂ１、Ｂ２をレンズ
９及びハーフミラー８により再び合成し、光干渉強度計
１０により干渉強度を求め、その値から位相差を算出し
て位相シフト角誤差を求める。
面図に示す。Ｈｅ−Ｎｅレーザー光源７から照射した光
は、ハーフミラー８によりそれぞれ位相シフトマスク
（ガラス基板１，パターンを形成するクロム２，位相シ
フタ３からなる）の位相シフタ３を透過する光Ｂ１と、
それと相い隣り合う位相シフタのない部分を透過する光
Ｂ２に分光する。さらに、レンズ９によりＢ１、Ｂ２を
位相シフトマスク面にフォーカスする。最後に、位相シ
フトマスクを透過した前記２つの光Ｂ１、Ｂ２をレンズ
９及びハーフミラー８により再び合成し、光干渉強度計
１０により干渉強度を求め、その値から位相差を算出し
て位相シフト角誤差を求める。
【０００６】ここで、透過率誤差とは位相シフタ３の置
かれていない透過部分の透過率を１００％とした場合
の、位相シフタ３の置かれた透過部の透過率の低下分を
意味する。また、位相シフト角誤差とは、位相シフト法
の最大の効果を得ることができる位相シフト角１８０°
からのずれを意味する。この時、位相シフト角が１８０
°以上の時は正の誤差とし、位相シフト角が１８０°以
下の時は負の誤差とする。
かれていない透過部分の透過率を１００％とした場合
の、位相シフタ３の置かれた透過部の透過率の低下分を
意味する。また、位相シフト角誤差とは、位相シフト法
の最大の効果を得ることができる位相シフト角１８０°
からのずれを意味する。この時、位相シフト角が１８０
°以上の時は正の誤差とし、位相シフト角が１８０°以
下の時は負の誤差とする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この従来の位相シフト
マスクの位相シフタの透過率誤差を測定する検査方法で
は、自己分光光度計を用いる場合、そのビーム径が約５
ｍｍであるため、位相シフタの透過率誤差測定のモニタ
ー用に径５ｍｍ以上の大きな面積のパターンが必要とな
り、これを量産で用いられる位相シフトマスク上に適用
する場合、配置スペースの問題上この測定用パターンを
入れることは困難である。
マスクの位相シフタの透過率誤差を測定する検査方法で
は、自己分光光度計を用いる場合、そのビーム径が約５
ｍｍであるため、位相シフタの透過率誤差測定のモニタ
ー用に径５ｍｍ以上の大きな面積のパターンが必要とな
り、これを量産で用いられる位相シフトマスク上に適用
する場合、配置スペースの問題上この測定用パターンを
入れることは困難である。
【０００８】さらに、従来の位相シフトマスクの位相シ
フタの位相シフト角誤差を測定する検査方法では、段差
計を用いる場合、そのニードル先端の曲率半径が最小約
１０μｍであり、かつ段差を中心にニードルの移動範囲
を考慮すると位相シフタの位相シフト角誤差測定のため
に１００μｍ平方以上の面積のパターンが必要となる。
その上、この場合、ニードルを位相シフタに機械的に接
触させて測定するため、位相シフトマスクを傷つけるこ
とになり、位相シフトマスク製造の歩留まり低下をもた
らす。そのため、正規の位相シフトマスク毎にモニター
用ダミーマスクを作製する必要があった。
フタの位相シフト角誤差を測定する検査方法では、段差
計を用いる場合、そのニードル先端の曲率半径が最小約
１０μｍであり、かつ段差を中心にニードルの移動範囲
を考慮すると位相シフタの位相シフト角誤差測定のため
に１００μｍ平方以上の面積のパターンが必要となる。
その上、この場合、ニードルを位相シフタに機械的に接
触させて測定するため、位相シフトマスクを傷つけるこ
とになり、位相シフトマスク製造の歩留まり低下をもた
らす。そのため、正規の位相シフトマスク毎にモニター
用ダミーマスクを作製する必要があった。
【０００９】また、光干渉強度計を用いて位相シフト角
誤差を求める場合も、上述の自己分光光度計および段差
計を用いると同様、位相シフトマスク上に広いパターン
を配置する必要がある。さらに、位相シフトマスクの優
れた解像力や広い焦点深度の性能を充分に得るには、位
相シフトマスクのシフタの透過率および位相シフト角を
精度よく制御する必要がある。
誤差を求める場合も、上述の自己分光光度計および段差
計を用いると同様、位相シフトマスク上に広いパターン
を配置する必要がある。さらに、位相シフトマスクの優
れた解像力や広い焦点深度の性能を充分に得るには、位
相シフトマスクのシフタの透過率および位相シフト角を
精度よく制御する必要がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス基板上
の半導体集積回路パターンに支障ない領域に周期的な繰
り返しパターンを設け、更に、位相シフタを前記繰り返
しパターンの透過部に１つおきに配置した位相シフトマ
スクである。さらに、この位相シフトマスクを用いてウ
ェハ上に投影露光を行ない、前記の位相シフトマスクに
より転写したレジストパターンの幅を測定することによ
り、位相シフタの透過率誤差及び位相シフト角誤差を測
定する検査方法である。
の半導体集積回路パターンに支障ない領域に周期的な繰
り返しパターンを設け、更に、位相シフタを前記繰り返
しパターンの透過部に１つおきに配置した位相シフトマ
スクである。さらに、この位相シフトマスクを用いてウ
ェハ上に投影露光を行ない、前記の位相シフトマスクに
より転写したレジストパターンの幅を測定することによ
り、位相シフタの透過率誤差及び位相シフト角誤差を測
定する検査方法である。
【００１１】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例を説明するための縦断面図
である。ガラス基板１上にクロム２で周期的なラインア
ンドスペースパターンを形成し、更に、位相シフタ３を
光透過部に１つおきに配置する。この時、近接効果の影
響を小さくし精度良く検査を行なうためにラインアンド
スペースパターンは最低５本以上あることが望ましい。
また、ラインアンドスペースパターンの寸法はレチクル
上で２μｍほどでよい。従って、本発明の構造は高々１
９μｍ平方ほどの面積でも十分である。尚、本実施例で
はウェハ上で０．３μｍラインアンドスペースパターン
とした。
る。図１は本発明の一実施例を説明するための縦断面図
である。ガラス基板１上にクロム２で周期的なラインア
ンドスペースパターンを形成し、更に、位相シフタ３を
光透過部に１つおきに配置する。この時、近接効果の影
響を小さくし精度良く検査を行なうためにラインアンド
スペースパターンは最低５本以上あることが望ましい。
また、ラインアンドスペースパターンの寸法はレチクル
上で２μｍほどでよい。従って、本発明の構造は高々１
９μｍ平方ほどの面積でも十分である。尚、本実施例で
はウェハ上で０．３μｍラインアンドスペースパターン
とした。
【００１２】本実施例においては、このラインアンドス
ペースパターンを半導体素子の性能に支障のないように
スクライブ線の中に形成した。また、上述のマスクは図
８（ｂ）の断面図に示すようなシフタ上置タイプを用い
ているが、図８（ｂ）に示すようにシフタ下置きタイプ
の構造であっても同様の効果が得られる。前記位相シフ
トマスクを用いてウェハ５上に塗布されたレジストパタ
ーン６をフォーカスを変化させながらｉ線４により１／
５で縮小露光し現像する。尚、本実施例では露光光源に
ｉ線を用いている。次にウェハ５上に位相シフタ３を通
して露光し形成したレジストパターン幅Ｗｓと、位相シ
フタを通さずに露光し形成したレジストパターン幅Ｗｏ
をＳＥＭにより測長する。測長は近接効果の影響の少な
いラインアンドスペースパターンの中心部のパターンを
採用すると精度良い検査が可能となる。
ペースパターンを半導体素子の性能に支障のないように
スクライブ線の中に形成した。また、上述のマスクは図
８（ｂ）の断面図に示すようなシフタ上置タイプを用い
ているが、図８（ｂ）に示すようにシフタ下置きタイプ
の構造であっても同様の効果が得られる。前記位相シフ
トマスクを用いてウェハ５上に塗布されたレジストパタ
ーン６をフォーカスを変化させながらｉ線４により１／
５で縮小露光し現像する。尚、本実施例では露光光源に
ｉ線を用いている。次にウェハ５上に位相シフタ３を通
して露光し形成したレジストパターン幅Ｗｓと、位相シ
フタを通さずに露光し形成したレジストパターン幅Ｗｏ
をＳＥＭにより測長する。測長は近接効果の影響の少な
いラインアンドスペースパターンの中心部のパターンを
採用すると精度良い検査が可能となる。
【００１３】この時、レジストパターン幅とデフォーカ
スの関係は一般的に図２のグラフのようになる。これ
を、図３〜図６のグラフを用いて以下詳細に説明する。
図３にジャストフォーカス時の位相シフタの透過率誤差
（Ｔｅ）とレジストパターン幅の関係を示す。レジスト
パターン幅ＷｓはＷ８に示すように、透過率誤差が零の
時には、Ｗｏと同じ値になるが、透過率誤差（Ｔｅ＝１
００−Ｔ）の増加即ち、透過率（Ｔ）の減少に伴って減
少する。尚、同図にてＷ７はＷｏの変化を示す。このよ
うに、透過率誤差が生じるとレジストパターンの幅が変
化することに着目し、その変化量から位相シフタの透過
率誤差を求めることができる。
スの関係は一般的に図２のグラフのようになる。これ
を、図３〜図６のグラフを用いて以下詳細に説明する。
図３にジャストフォーカス時の位相シフタの透過率誤差
（Ｔｅ）とレジストパターン幅の関係を示す。レジスト
パターン幅ＷｓはＷ８に示すように、透過率誤差が零の
時には、Ｗｏと同じ値になるが、透過率誤差（Ｔｅ＝１
００−Ｔ）の増加即ち、透過率（Ｔ）の減少に伴って減
少する。尚、同図にてＷ７はＷｏの変化を示す。このよ
うに、透過率誤差が生じるとレジストパターンの幅が変
化することに着目し、その変化量から位相シフタの透過
率誤差を求めることができる。
【００１４】次に、図４，図５，図６にフォーカスを変
化させた時の位相シフタの位相シフト角誤差と光強度の
関係をそれぞれ示す。各図とも、中心部はクロムにより
遮光した部分であり、右側の部分は位相シフタを配置し
た部分、また左側は位相シフタを配置していない部分で
ある。尚、図４はジャストフォーカス、図５はデフォー
カス−１μｍ、図６はデフォーカス＋１μｍの場合を示
す。
化させた時の位相シフタの位相シフト角誤差と光強度の
関係をそれぞれ示す。各図とも、中心部はクロムにより
遮光した部分であり、右側の部分は位相シフタを配置し
た部分、また左側は位相シフタを配置していない部分で
ある。尚、図４はジャストフォーカス、図５はデフォー
カス−１μｍ、図６はデフォーカス＋１μｍの場合を示
す。
【００１５】位相シフト角誤差が零の時即ち、位相シフ
ト角が１８０°の時には、フォーカスの変化にかかわら
ず図４に示すジャストフォーカス時の光強度Ｉ１は位相
シフタの置かれた右側部分と位相シフタの無い左側部分
で左右対称になっており、結局図２に示すようにレジス
トパターン幅Ｗｓ及びＷｏは同じ値になる。ところが、
位相シフト角誤差が正の値の場合、例えば位相シフト角
が２１０°の場合には光強度Ｉ２は図４のジャストフォ
ーカス時には左右対称であったものが、デフォーカス−
１μｍ時には図５に示すように位相シフタの置かれた右
側部分では光強度が減少し、反対に位相シフタのない左
側部分では光強度が増加する。このため、レジストパタ
ーン幅は図２に示すようにマイナスデフォーカス時には
Ｗｓは減少し、反対にＷｏは増加する。一方、デフォー
カス＋１μｍの場合には図６に示すように図５と反対の
挙動を示し、プラスデフォーカス時にはＷｓは増加し、
Ｗｏは減少する。
ト角が１８０°の時には、フォーカスの変化にかかわら
ず図４に示すジャストフォーカス時の光強度Ｉ１は位相
シフタの置かれた右側部分と位相シフタの無い左側部分
で左右対称になっており、結局図２に示すようにレジス
トパターン幅Ｗｓ及びＷｏは同じ値になる。ところが、
位相シフト角誤差が正の値の場合、例えば位相シフト角
が２１０°の場合には光強度Ｉ２は図４のジャストフォ
ーカス時には左右対称であったものが、デフォーカス−
１μｍ時には図５に示すように位相シフタの置かれた右
側部分では光強度が減少し、反対に位相シフタのない左
側部分では光強度が増加する。このため、レジストパタ
ーン幅は図２に示すようにマイナスデフォーカス時には
Ｗｓは減少し、反対にＷｏは増加する。一方、デフォー
カス＋１μｍの場合には図６に示すように図５と反対の
挙動を示し、プラスデフォーカス時にはＷｓは増加し、
Ｗｏは減少する。
【００１６】さらに、位相シフト角誤差が負の値の場
合、例えば位相シフト角が１５０°の場合には光強度Ｉ
３は図５及び図６に示すように位相シフト角誤差が正の
値の場合とは逆の挙動になる。結局、上述同様の説明に
よりレジストパターン幅は図２に示すようにプラスデフ
ォーカス時にはＷｓは減少し、Ｗｏは増加する。反対
に、マイナスデフォーカス時にはＷｓは増加し、Ｗｏは
減少する。このように、位相シフト角が１８０°からず
れるとレジストパターン幅がデフォーカスにより対称的
に変化し、これらの変化量（傾き）から位相シフト角を
求めることができる。
合、例えば位相シフト角が１５０°の場合には光強度Ｉ
３は図５及び図６に示すように位相シフト角誤差が正の
値の場合とは逆の挙動になる。結局、上述同様の説明に
よりレジストパターン幅は図２に示すようにプラスデフ
ォーカス時にはＷｓは減少し、Ｗｏは増加する。反対
に、マイナスデフォーカス時にはＷｓは増加し、Ｗｏは
減少する。このように、位相シフト角が１８０°からず
れるとレジストパターン幅がデフォーカスにより対称的
に変化し、これらの変化量（傾き）から位相シフト角を
求めることができる。
【００１７】以上の新しい知見の元に図２に示す位相シ
フタの透過率誤差（Ｔｅ）及び位相シフト角誤差（θ
ｅ）とレジストパターン幅（Ｗｓ，Ｗｏ）の関係が得ら
れる。以下、この関係をまとめる。
フタの透過率誤差（Ｔｅ）及び位相シフト角誤差（θ
ｅ）とレジストパターン幅（Ｗｓ，Ｗｏ）の関係が得ら
れる。以下、この関係をまとめる。
【００１８】位相シフタの透過率誤差及び位相シフト角
誤差が零の場合（Ｔｅ＝０，θｅ＝０）、レジストパタ
ーン幅Ｗｓ、ＷｏはＷ１のような関係であり、デフォー
カスに対して一定の値となる。
誤差が零の場合（Ｔｅ＝０，θｅ＝０）、レジストパタ
ーン幅Ｗｓ、ＷｏはＷ１のような関係であり、デフォー
カスに対して一定の値となる。
【００１９】位相シフタの透過率誤差が零以上で位相シ
フト角誤差が零の場合（Ｔｅ≧０，θｅ＝０）、レジス
トパターン幅ＷｏはＷ１のままであるが、レジストパタ
ーン幅Ｗｓは位相シフタによる透過率低下の為にＷ２の
ようにＷ１に比べ減少する。この時の減少量と透過率誤
差の関係は図３に示したようになる。
フト角誤差が零の場合（Ｔｅ≧０，θｅ＝０）、レジス
トパターン幅ＷｏはＷ１のままであるが、レジストパタ
ーン幅Ｗｓは位相シフタによる透過率低下の為にＷ２の
ようにＷ１に比べ減少する。この時の減少量と透過率誤
差の関係は図３に示したようになる。
【００２０】位相シフタの透過率誤差が零で位相シフト
角誤差が正即ち、位相シフト角が１８０°以上の場合
（Ｔｅ＝０，θｅ＞０）、レジストパターン幅ＷｓはＷ
３のようにデフォーカスの増加に伴って増加するが、レ
ジストパターン幅Ｗｏはレジストパターン幅Ｗｓの挙動
とは反対にＷ４のようにデフォーカスの増加に伴って減
少する。
角誤差が正即ち、位相シフト角が１８０°以上の場合
（Ｔｅ＝０，θｅ＞０）、レジストパターン幅ＷｓはＷ
３のようにデフォーカスの増加に伴って増加するが、レ
ジストパターン幅Ｗｏはレジストパターン幅Ｗｓの挙動
とは反対にＷ４のようにデフォーカスの増加に伴って減
少する。
【００２１】位相シフタの透過率誤差が零で位相シフト
角誤差が負即ち、位相シフト角が１８０°以下の場合
（Ｔｅ＝０，θｅ＞０）は、上述の傾向とは逆にレジス
トパターン幅ＷｓはＷ４のようにデフォーカスの増加に
伴って減少し、レジストパターン幅ＷｏはＷ３のように
デフォーカスの増加に伴って増加する。
角誤差が負即ち、位相シフト角が１８０°以下の場合
（Ｔｅ＝０，θｅ＞０）は、上述の傾向とは逆にレジス
トパターン幅ＷｓはＷ４のようにデフォーカスの増加に
伴って減少し、レジストパターン幅ＷｏはＷ３のように
デフォーカスの増加に伴って増加する。
【００２２】位相シフタの透過率誤差が零以上で位相シ
フト角誤差が正の場合（Ｔｅ≧０，θｅ＞０）は、レジ
ストパターン幅ＷｏはＷ４のままであるが、レジストパ
ターン幅ＷｓはＷ５のように変化する。
フト角誤差が正の場合（Ｔｅ≧０，θｅ＞０）は、レジ
ストパターン幅ＷｏはＷ４のままであるが、レジストパ
ターン幅ＷｓはＷ５のように変化する。
【００２３】位相シフタの透過率誤差が零以上で位相シ
フト角誤差が負の場合（Ｔｅ≧０，θｅ＞０）は、レジ
ストパターン幅ＷｏはＷ３のようにるが、レジストパタ
ーン幅ＷｓはＷ６のように変化する。
フト角誤差が負の場合（Ｔｅ≧０，θｅ＞０）は、レジ
ストパターン幅ＷｏはＷ３のようにるが、レジストパタ
ーン幅ＷｓはＷ６のように変化する。
【００２４】つまり、位相シフタの透過率誤差及び位相
シフト角誤差が零の場合、レジストパターン幅Ｗｓ及び
Ｗｏはデフォーカスの変化によらず、ほぼ一定である。
位相シフト角誤差のみが存在する時即ち、位相シフト角
が１８０°からずれている場合、レジストパターン幅Ｗ
ｓ及びＷｏはデフォーカスの変化に対して増減する。透
過率誤差のみが存在する場合は、レジストパターン幅Ｗ
ｏの挙動は透過率誤差が零の場合と同一であるが、レジ
ストパターン幅Ｗｓは透過率低下のためレジストパター
ン幅Ｗｏに比べ減少する。さらに、透過率誤差及び位相
シフト角誤差の両方が存在する場合、レジストパターン
幅Ｗｓ及びＷｏは上述２つの挙動を重畳した挙動を示
す。
シフト角誤差が零の場合、レジストパターン幅Ｗｓ及び
Ｗｏはデフォーカスの変化によらず、ほぼ一定である。
位相シフト角誤差のみが存在する時即ち、位相シフト角
が１８０°からずれている場合、レジストパターン幅Ｗ
ｓ及びＷｏはデフォーカスの変化に対して増減する。透
過率誤差のみが存在する場合は、レジストパターン幅Ｗ
ｏの挙動は透過率誤差が零の場合と同一であるが、レジ
ストパターン幅Ｗｓは透過率低下のためレジストパター
ン幅Ｗｏに比べ減少する。さらに、透過率誤差及び位相
シフト角誤差の両方が存在する場合、レジストパターン
幅Ｗｓ及びＷｏは上述２つの挙動を重畳した挙動を示
す。
【００２５】以上、これらの関係は使用する露光装置、
レジスト及びラインアンドスペースパターンの寸法等に
依存して変化するので、正確な測定を行なうためには予
め校正曲線の作成が必要である。以上はネガ型レジスト
を用いた場合について述べたが、ポジ型レジストを用い
る場合にはレジストパターンのスペース幅を測定するこ
とにより同様な結果を得ることができる。
レジスト及びラインアンドスペースパターンの寸法等に
依存して変化するので、正確な測定を行なうためには予
め校正曲線の作成が必要である。以上はネガ型レジスト
を用いた場合について述べたが、ポジ型レジストを用い
る場合にはレジストパターンのスペース幅を測定するこ
とにより同様な結果を得ることができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ガラス基
板上に周期的なラインアンドンスペースパターンを設
け、更に、位相シフタを光透過部に１つおきに配置した
構造により、高々１９μｍ平方ほどの面積のパターンで
位相シフタの透過率誤差やシフト角誤差を測定すること
ができる。
板上に周期的なラインアンドンスペースパターンを設
け、更に、位相シフタを光透過部に１つおきに配置した
構造により、高々１９μｍ平方ほどの面積のパターンで
位相シフタの透過率誤差やシフト角誤差を測定すること
ができる。
【００２７】前記構造の位相シフトマスクを用いて転写
したレジストパターン幅を測定し位相シフタ透過率誤差
やシフト角誤差を測定することにより、被接触測定のた
めマスクを傷つけることなく測定できるため膜厚モニタ
用のダミーマスクが不要になり、マスクの枚数が半分で
済むのでマスク製造の歩留まりが５０％から１００％に
向上する効果がある。
したレジストパターン幅を測定し位相シフタ透過率誤差
やシフト角誤差を測定することにより、被接触測定のた
めマスクを傷つけることなく測定できるため膜厚モニタ
用のダミーマスクが不要になり、マスクの枚数が半分で
済むのでマスク製造の歩留まりが５０％から１００％に
向上する効果がある。
【００２８】また、位相シフト角誤差の測定において
は、ＳＥＭの測定データから±１％の精度が得られ、高
精度で測定ができる効果がある。透過率誤差の測定にお
いては、同じく測定データから±５％の精度が得られ、
容易な測定法で従来の自己分光光度計と同程度の精度で
測定できる効果がある。
は、ＳＥＭの測定データから±１％の精度が得られ、高
精度で測定ができる効果がある。透過率誤差の測定にお
いては、同じく測定データから±５％の精度が得られ、
容易な測定法で従来の自己分光光度計と同程度の精度で
測定できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例を説明するための縦断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の一実施例における位相シフタの位相シ
フト角誤差及び透過率誤差とレジストパターン幅の関係
を説明するためのグラフである。
フト角誤差及び透過率誤差とレジストパターン幅の関係
を説明するためのグラフである。
【図３】本発明の一実施例における位相シフタの透過率
誤差とレジストパターン幅の関係を説明するためのグラ
フである。
誤差とレジストパターン幅の関係を説明するためのグラ
フである。
【図４】本発明の一実施例におけるジャストフォーカス
時の光強度を説明するためのグラフである。
時の光強度を説明するためのグラフである。
【図５】本発明の一実施例におけるデフォーカス−１μ
ｍ時の光強度を説明するためのグラフである。
ｍ時の光強度を説明するためのグラフである。
【図６】本発明の一実施例におけるデフォーカス＋１μ
ｍ時の光強度を説明するためのグラフである。
ｍ時の光強度を説明するためのグラフである。
【図７】従来の位相シフト誤差測定の方法を説明するた
めの縦断面図である。
めの縦断面図である。
【図８】位相シフトマスクの構造を説明するための図
で、同図（ａ），（ｂ）はそれぞれ縦断面図である。
で、同図（ａ），（ｂ）はそれぞれ縦断面図である。
１ ガラス基板 ２ クロム ３ 位相シフタ ４ ｉ線 ５ ウェハ ６ レジストパターン ７ Ｈｅ−Ｎｅレーザー光源 ８ ハーフミラー ９ レンズ １０ 光干渉強度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 7352−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 21/30 ３１１ Ｗ
Claims (4)
- 【請求項１】 ガラス基板上にクロム等の遮光体により
半導体集積回路パターンが形成され且つその透明領域の
一部に位相シフタを配置した位相シフトマスクに於て、
前記ガラス基板上の半導体集積回路パターンに支障ない
領域に周期的な繰り返しパターンを設け、更に、位相シ
フタを前記繰り返しパターンの透過部に１つおきに配置
したことを特徴とする位相シフトマスク。 - 【請求項２】 前記繰り返しパターンとしてラインアン
ドスペースパターンを用いる請求項１記載の位相シフト
マスク。 - 【請求項３】 ガラス基板上の半導体集積回路パターン
に支障ない領域に周期的な繰り返しパターンを設け、更
に、位相シフタを前記繰り返しパターンの透過部に１つ
おきに配置した位相シフトマスクを用いてウェハ上に投
影露光を行ない、前記位相シフトマスクにより転写した
レジストパターンの幅を測定することにより、位相シフ
タの透過率誤差を測定することを特徴とする検査方法。 - 【請求項４】 ガラス基板上の半導体集積回路パターン
に支障ない領域に周期的な繰り返しパターンを設け、更
に、位相シフタを前記繰り返しパターンの透過部に１つ
おきに配置した位相シフトマスクを用いてウェハ上に投
影露光を行ない、前記位相シフトマスクにより転写した
レジストパターンの幅を測定することにより、位相シフ
タの位相シフト角誤差を測定することを特徴とする検査
方法。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2706093A JP2500423B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 位相シフトマスクの検査方法 |
| EP94102342A EP0611996A3 (en) | 1993-02-17 | 1994-02-16 | Phase shift mask and inspection procedure. |
| KR1019940002770A KR0168142B1 (ko) | 1993-02-17 | 1994-02-17 | 위상 시프터의 위상 시프트 각도 오차를 측정하는 방법 |
| US08/197,851 US5439767A (en) | 1993-02-17 | 1994-02-17 | Phase shift mask and its inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2706093A JP2500423B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 位相シフトマスクの検査方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06308712A true JPH06308712A (ja) | 1994-11-04 |
| JP2500423B2 JP2500423B2 (ja) | 1996-05-29 |
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ID=12210530
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|---|---|---|---|
| JP2706093A Expired - Fee Related JP2500423B2 (ja) | 1993-02-17 | 1993-02-17 | 位相シフトマスクの検査方法 |
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| JP (1) | JP2500423B2 (ja) |
| KR (1) | KR0168142B1 (ja) |
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- 1993-02-17 JP JP2706093A patent/JP2500423B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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- 1994-02-16 EP EP94102342A patent/EP0611996A3/en not_active Withdrawn
- 1994-02-17 US US08/197,851 patent/US5439767A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-02-17 KR KR1019940002770A patent/KR0168142B1/ko not_active IP Right Cessation
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| EP0611996A3 (en) | 1997-03-05 |
| EP0611996A2 (en) | 1994-08-24 |
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| JP2500423B2 (ja) | 1996-05-29 |
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| KR940020479A (ko) | 1994-09-16 |
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