JPH07326563A - Exposure condition evaluating pattern, and method and system for evaluating exposure condition using the same - Google Patents

Exposure condition evaluating pattern, and method and system for evaluating exposure condition using the same

Info

Publication number
JPH07326563A
JPH07326563A JP12014494A JP12014494A JPH07326563A JP H07326563 A JPH07326563 A JP H07326563A JP 12014494 A JP12014494 A JP 12014494A JP 12014494 A JP12014494 A JP 12014494A JP H07326563 A JPH07326563 A JP H07326563A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
exposure
condition evaluation
exposure condition
concave
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.)
Pending
Application number
JP12014494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Nakayama
保彦 中山
Yoshitada Oshida
良忠 押田
Minoru Yoshida
実 吉田
Masahiro Watanabe
正浩 渡辺
Susumu Komoriya
進 小森谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP12014494A priority Critical patent/JPH07326563A/en
Publication of JPH07326563A publication Critical patent/JPH07326563A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70605Workpiece metrology
    • G03F7/70681Metrology strategies
    • G03F7/70683Mark designs

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Projection-Type Copiers In General (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To compute an optimum exposure focusing surface and an optimum exposure amount and control exposure processing conditions of an exposure system by a method wherein the minimum interval between a concave pattern and a convex pattern of a resist image of a pattern for evaluating exposure conditions formed on a wafer is detected. CONSTITUTION:A pattern 1 for evaluating exposure conditions is formed with a plurality of opposing wedge-shaped patterns and comprises a pattern 1a and a pattern 1b. In the pattern 1a, opposing wedge-shaped patterns are formed with a concave pattern (removing pattern) and a convex pattern (leaving pattern) arranged in a horizontal (X) direction and a vertical (Y) direction at intervals of boundary resolution degree of an exposure system. On the other hand, the pattern 1b is formed with a concave pattern and a convex pattern arranged in horizontal and vertical directions in the same manner at intervals which are about double as wide as the boundary resolution degree of the exposure system. Accordingly, intervals between the exposed concave and convex patterns to be processed are measured, whereby an optimum exposure focusing surface can be computed from the mean value of the both and an optimum exposure amount can be computed from the difference of the both.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の製造
工程のうち、ホトリソグラフィー工程において使用され
るマスク上に形成されたパターンと、該パターンを使用
する露光条件評価方法及び装置に係り、特に、高速かつ
高精度に最適露光条件を算出できるとともに、露光装置
のセットアップタイムを短縮するのに好適な露光条件評
価用パターンとそれを使用する露光条件評価方法および
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern formed on a mask used in a photolithography process in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit, and an exposure condition evaluation method and apparatus using the pattern, In particular, the present invention relates to an exposure condition evaluation pattern suitable for calculating the optimum exposure condition at high speed and with high accuracy and suitable for shortening the setup time of the exposure apparatus, and an exposure condition evaluation method and apparatus using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の製造におけるホトリソ
グラフィー工程(以下、ホトリソ工程という)におい
て、主に縮小投影露光装置によりマスク(レチクル)上
に描かれた回路パターンを投影レンズを介して感光基板
(以下、ウェハという)上に転写し、ウェハ上に回路パ
ターンを形成している。この転写の際、ウェハが正確に
投影レンズの最適結像面に設定されるように、投影レン
ズの最適結像面を検出してウェハの高さと傾きとが調整
されるが、この調整が不正確の場合は、レチクルパター
ンの投影像がウェハ上に正確に結像せず、ウェハ上では
ボケたパターンが形成され、解像不良という問題が生じ
る。
2. Description of the Related Art In a photolithography process (hereinafter referred to as a photolithography process) in the manufacture of a semiconductor integrated circuit, a circuit pattern drawn on a mask (reticle) by a reduction projection exposure apparatus is mainly formed on a photosensitive substrate (via a projection lens). (Hereinafter, referred to as wafer), and a circuit pattern is formed on the wafer. During this transfer, the height and tilt of the wafer are adjusted by detecting the optimum image forming surface of the projection lens so that the wafer is accurately set on the optimum image forming surface of the projection lens. If it is correct, the projected image of the reticle pattern is not accurately formed on the wafer, and a blurred pattern is formed on the wafer, which causes a problem of poor resolution.

【0003】一方、ショット毎の露光時間(露光量)を
正確に設定しないと、ウェハ上に形成される回路パター
ンの線幅と設計線幅との間にずれが生じ、最終的に所望
の特性を満足できないものとなる。このように露光装置
でパターンを形成する際には、投影レンズの最適露光焦
点面位置や最適露光量等の露光条件を正確に設定しない
と、歩留りなどが低下するという問題が生じる。
On the other hand, if the exposure time (exposure amount) for each shot is not set accurately, a deviation occurs between the line width of the circuit pattern formed on the wafer and the designed line width, and finally the desired characteristics are obtained. Will not be satisfied. As described above, when forming a pattern with the exposure apparatus, unless the exposure conditions such as the optimum exposure focal plane position of the projection lens and the optimum exposure amount are accurately set, there is a problem that the yield and the like decrease.

【0004】そこで、従来は、まず先行的に1枚のウェ
ハを用い、1ショット毎に露光条件であるウェハの高さ
と露光量との少なくとも一方を変えながら、例えば、回
路パターンの最小線幅より細いマークを含む線幅の異な
る複数の矩形状マークからなる基準パターンを、順次ウ
ェハ上に転写露光する。そして、このウェハ上にマトリ
ックス状に形成された基準レジストパターン像の線幅、
或いはパターン長さを走査型電子顕微鏡により検出し、
ウェハ上に解像されるレジストパターン像の最小線幅か
ら、投影レンズの最適露光焦点面と最適露光量とを算出
していた。
Therefore, in the prior art, first, one wafer is used in advance while changing at least one of the wafer height and the exposure amount, which are exposure conditions, for each shot, for example, from the minimum line width of the circuit pattern. A reference pattern made up of a plurality of rectangular marks having different line widths including thin marks is sequentially transferred and exposed on the wafer. Then, the line width of the reference resist pattern image formed in a matrix on this wafer,
Alternatively, the pattern length is detected by a scanning electron microscope,
The optimum exposure focal plane and the optimum exposure amount of the projection lens are calculated from the minimum line width of the resist pattern image resolved on the wafer.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記走
査型電子顕微鏡を用いて線幅を検出する方法では、装置
自体が高価で、しかもウェハ装着時に排気等が必要とな
るため、測定に多大の時間を要していた。さらに、上記
方法では、いずれも基準パターンを露光条件を変えなが
らウェハ上にマトリックス状に形成されたレジストパタ
ーン像の線幅或いはパターン長さを検出しているため、
最適な露光条件を算出するのに時間がかかるという問題
も有していた。
However, in the method of detecting the line width using the above scanning electron microscope, the apparatus itself is expensive, and exhaustion or the like is required when the wafer is mounted. Was needed. Furthermore, in any of the above methods, since the line width or pattern length of the resist pattern image formed in a matrix on the wafer is detected while changing the exposure conditions for the reference pattern,
There is also a problem that it takes time to calculate the optimum exposure condition.

【0006】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
高速かつ高精度に最適露光条件を算出できるとともに、
露光装置のセットアップタイムを短縮することができる
露光条件評価用パターンと該パターンを使用する露光条
件評価方法および装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art.
The optimum exposure conditions can be calculated at high speed and high accuracy,
An object of the present invention is to provide an exposure condition evaluation pattern capable of shortening the setup time of the exposure apparatus, and an exposure condition evaluation method and apparatus using the pattern.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、露光装置によって回路パターンを投影レ
ンズを介してウェハ上に転写する際に、露光装置の適正
な露光条件を測定するために、レチクル上に、形状が同
じ凹パターンと凸パターンにより形成された露光条件評
価用基準パターンを有し、このパターンの間隔が投影レ
ンズで解像できる限界の線幅とほぼ同じものと解像限界
の約2倍の線幅のものとからなる。
To achieve the above object, the present invention is intended to measure appropriate exposure conditions of an exposure apparatus when the circuit pattern is transferred onto the wafer through the projection lens by the exposure apparatus. In addition, the reticle has a reference pattern for exposure condition evaluation, which is formed by a concave pattern and a convex pattern with the same shape, and the resolution of the pattern width is almost the same as the limit line width that can be resolved by the projection lens. The line width is about twice the limit.

【0008】さらに露光装置によって回路パターンを投
影レンズを介してウェハ上に転写する際に、上記パター
ンを有するレチクルを用いて露光装置の適正な露光条件
を測定する装置において、上記パターンが転写されたウ
ェハを保持するウェハステージと、ウェハステージに保
持されたウェハ上のレジスト像のビデオ信号を発生する
系と、この系から出力されるビデオ信号を処理してレジ
スト像の凹パターンの間隔と凸パターンの間隔とを求
め、この検出結果をレジスト像の形成情報として発生す
る画像信号処理回路とを有するパターン検出装置、パタ
ーン検出装置からの形成情報に基づいて、露光装置の最
適な露光条件として投影レンズの最適露光焦点面と最適
露光量とを算出すると共に、この最適露光条件に応じて
露光装置の露光処理条件を制御する制御装置とを設け
る。
Further, when the circuit pattern is transferred onto the wafer by the exposure apparatus through the projection lens, the pattern is transferred in the apparatus which measures the proper exposure condition of the exposure apparatus by using the reticle having the pattern. A wafer stage that holds a wafer, a system that generates a video signal of a resist image on the wafer held on the wafer stage, a video signal that is output from this system, and the interval and concave pattern of the concave pattern of the resist image And a pattern detection device having an image signal processing circuit that generates the detection result as formation information of the resist image, and based on the formation information from the pattern detection device, the projection lens is set as the optimum exposure condition of the exposure device. The optimum exposure focal plane and the optimum exposure amount are calculated, and the exposure processing of the exposure apparatus is performed according to the optimum exposure conditions. Providing a control device for controlling the matter.

【0009】[0009]

【作用】上記構成としたことにより、所望の露光条件評
価用パターンを有するレチクルを用い、このパターンを
ウエハ上に転写露光し、該ウエハ上に形成された露光条
件評価用パターンのレジストパターン像の凹パターンと
凸パターンの最小間隔を検出することにより、最適露光
焦点面と最適露光量とを算出するとともに、この最適露
光条件に基づいて露光装置の露光処理条件を制御するこ
とが可能になる。このため、線幅を検出する回数が少な
くてすみ、高精度、高速に最適露光条件を算出でき、さ
らに、露光装置におけるオフセット量の補正を短時間で
行うことが可能になる。
With the above structure, a reticle having a desired exposure condition evaluation pattern is used, and this pattern is transferred and exposed onto a wafer to form a resist pattern image of the exposure condition evaluation pattern formed on the wafer. By detecting the minimum distance between the concave pattern and the convex pattern, it is possible to calculate the optimum exposure focal plane and the optimum exposure amount, and control the exposure processing condition of the exposure apparatus based on the optimum exposure condition. Therefore, the number of times of detecting the line width can be reduced, the optimum exposure condition can be calculated with high accuracy and high speed, and the offset amount in the exposure apparatus can be corrected in a short time.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明の露光条件評価用パターンの第
1の実施例を図1ないし図7を参照して説明する。図1
は対向するくさび形パターンを有する露光条件評価用パ
ターンを示す図、図2は図1の対向するくさび形パター
ンの凹パターンおよび凸パターンの間隔とその検出信号
とを示す拡大図、図3は図2の凹および凸のパターン幅
とフォーカスとの各種露光量における関係を示す図、図
4は図2の凹および凸のパターン幅の平均値とフォーカ
スとの関係を示す図、図5は図2の凹および凸のパター
ン幅と露光量との関係を示す図、図6は図2の凹および
凸のパターン幅の平均値および差の値と露光量との関係
を示す図、図7は解像限界未満の凹および凸のパターン
幅とフォーカスとの関係を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the exposure condition evaluation pattern of the present invention will be described below with reference to FIGS. Figure 1
2 is a diagram showing an exposure condition evaluation pattern having opposing wedge-shaped patterns, FIG. 2 is an enlarged view showing the intervals between the concave and convex patterns of the opposing wedge-shaped patterns of FIG. 1 and their detection signals, and FIG. 2 shows the relationship between the concave and convex pattern widths and the focus in various exposure amounts, FIG. 4 shows the relationship between the average value of the concave and convex pattern widths in FIG. 2 and the focus, and FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the concave and convex pattern widths and the exposure amount, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the average value and difference value of the concave and convex pattern widths in FIG. 2 and the exposure amount, and FIG. It is a figure which shows the relationship between the pattern width of the concave and convex below an image limit, and a focus.

【0011】図1において、1は複数の対向するくさび
形のパターンで形成された露光条件評価用パターンで、
パターン1aとパターン1bとの2組で構成されてい
る。パターン1aは対向するくさび形のパターンが露光
装置の限界解像度の間隔で左右(X方向)と上下(Y方
向)に配置された抜きパターン(凹パターン)と残しパ
ターン(凸パターン)とで形成され、一方、パターン1
bは露光装置の限界解像度の約2倍の間隔で同じく左右
と上下に配置された抜きパターンと残しパターンとで形
成されている。ここで、パターン1aはフォーカス位置
(露光焦点面)検出用に用い、パターン1bは露光量評
価用に使用される。
In FIG. 1, reference numeral 1 is an exposure condition evaluation pattern formed of a plurality of opposed wedge-shaped patterns.
It is composed of two sets of a pattern 1a and a pattern 1b. The pattern 1a is formed by opposing wedge-shaped patterns, which are a blank pattern (concave pattern) and a remaining pattern (convex pattern) arranged on the left and right (X direction) and on the upper and lower sides (Y direction) at intervals of the limit resolution of the exposure apparatus. , On the other hand, pattern 1
The pattern b is formed by a blank pattern and a remaining pattern which are arranged on the left and right sides and on the upper and lower sides at intervals of about twice the limit resolution of the exposure apparatus. Here, the pattern 1a is used for focus position (exposure focal plane) detection, and the pattern 1b is used for exposure amount evaluation.

【0012】いま、図1に示すような対向するくさび形
の凹パターンおよび凸パターンからなる露光条件評価用
パターンを使用する場合、まず、露光量を固定し、焦点
位置を変えて露光する。次に、前記と反対に、焦点位置
を固定し、露光量を変えて露光する。このようにして形
成された凹及び凸のくさび形パターンを現像後、凹パタ
ーンについては図2(a)に示すように、対向するくび
れた最狭部分の線幅を測定する。凸パターンについては
図2(b)に示すように、対向する最小間隔を測定す
る。図2は凹パターンの最小間隔AA’断面における検
出信号、および凸パターンの最小間隔BB’断面におけ
る検出信号により、それぞれの抜きパターン幅a,残し
パターン幅bを光学顕微鏡で観察したものである。
When an exposure condition evaluation pattern consisting of opposed wedge-shaped concave and convex patterns as shown in FIG. 1 is used, first, the exposure amount is fixed and the focus position is changed to perform exposure. Next, contrary to the above, the focus position is fixed and the exposure amount is changed to perform exposure. After developing the concave and convex wedge-shaped patterns thus formed, the line width of the narrowed portion which is opposed to each other is measured for the concave pattern as shown in FIG. As for the convex pattern, as shown in FIG. 2 (b), the minimum facing distance is measured. 2A and 2B are observation patterns of the blank pattern width a and the remaining pattern width b under an optical microscope based on the detection signals in the cross section AA 'of the concave pattern and the cross section BB' of the convex pattern.

【0013】前記フォーカス位置の測定、つまりフォー
カス位置検出には、凹または凸パターンの最小間隔が、
解像限界に形成されているパターン1aを用いる。この
フォーカス位置と凹パターンの間隔(抜きパターン幅)
との間には図3(a)に示すようなほぼ2次関数に近似
される関係があり、ベストフォーカス位置で抜きパター
ン幅aが最小となる。また、この曲線は露光量により異
なり、露光量が多いほど2次項の係数は大きくなる。一
方、フォーカス位置と凸パターンの間隔(残しパターン
幅)との間には、同様に図3(b)に示すようなほぼ2
次関数に近似される関係があり、露光量によりその曲線
は異なり、露光量が多いほど2次項の係数は逆に小さく
なる。
To measure the focus position, that is, to detect the focus position, the minimum interval between the concave and convex patterns is
The pattern 1a formed at the resolution limit is used. Distance between this focus position and the concave pattern (width of the removed pattern)
, And there is a relationship approximated to a quadratic function as shown in FIG. 3A, and the extraction pattern width a becomes the minimum at the best focus position. Further, this curve varies depending on the exposure amount, and the coefficient of the quadratic term increases as the exposure amount increases. On the other hand, between the focus position and the interval between the convex patterns (remaining pattern width), similarly, as shown in FIG.
There is a relationship that is approximated by a quadratic function, and the curve differs depending on the exposure amount. The larger the exposure amount, the smaller the coefficient of the quadratic term.

【0014】ところが、図4に示すように凹パターンと
凸パターンの間隔、つまり抜きおよび残しの各パターン
幅の平均値は、露光量によらず同じ2次曲線となる。従
って、露光量をまず設定し、焦点位置を変えて露光後凹
および凸パターンの各間隔を測定すれば、これを2次近
似することにより最適露光焦点面が求められることにな
る。
However, as shown in FIG. 4, the interval between the concave pattern and the convex pattern, that is, the average value of each of the pattern widths of the blank pattern and the remaining pattern has the same quadratic curve regardless of the exposure amount. Therefore, if the exposure amount is set first and the focal position is changed to measure the intervals of the concave and convex patterns after exposure, the optimum exposure focal plane can be obtained by quadratic approximation.

【0015】次に前記露光量の設定には、凹または凸パ
ターンの最小間隔が、解像限界の約2倍に形成されたパ
ターン1bを用いる。この露光量と凹パターンの間隔
(抜きパターン幅)との間には、図5(a)に示すよう
な単調減少の関係があり、一方、凸パターンの間隔(残
しパターン幅)との間には、同様に図5(b)に示すよ
うな単調増加の関係がある。この変化の関係はフォーカ
ス位置により異なるが、凹パターン間隔と凸パターン間
隔との差には図6に示すような線形性がある。このた
め、予め最適露光量で形成したときのパターン間隔を測
定すれば、フォーカス位置を設定し、露光量を変えて露
光後、凹パターン間隔と凸パターン間隔との差を測定
し、予め測定した前記パターン間隔と比較することによ
り、図6に示す線形近似結果より最適露光量が求められ
る。
Next, for the setting of the exposure amount, the pattern 1b in which the minimum interval of the concave or convex pattern is formed to be about twice the resolution limit is used. There is a monotonically decreasing relationship as shown in FIG. 5A between the exposure amount and the interval between the concave patterns (the width of the removed pattern), and on the other hand, between the interval between the convex patterns (the width of the remaining pattern). Similarly has a monotonically increasing relationship as shown in FIG. The relationship of this change differs depending on the focus position, but the difference between the concave pattern interval and the convex pattern interval has linearity as shown in FIG. Therefore, if the pattern interval when formed with the optimum exposure amount is measured in advance, the focus position is set, and after the exposure is performed while changing the exposure amount, the difference between the concave pattern interval and the convex pattern interval is measured and measured in advance. By comparing with the pattern interval, the optimum exposure amount is obtained from the linear approximation result shown in FIG.

【0016】さらに、予め、前記図1に示すような露光
条件評価用パターンにより、前記図4に示すフォーカス
位置と凹凸パターンの間隔の平均値、および図6に示す
露光量と凹凸パターンの間隔との差の関係を求めておけ
ば、ある露光条件で露光したウエハに対し、その露光さ
れたパターン幅の平均値と差の値とを求め、該求めたパ
ターン幅の平均値と最適フォーカス位置におけるパター
ン幅の平均値との比較、および該求めたパターン幅の差
の値と最適露光量における差との比較とをそれぞれ行う
ことにより、最適フォーカス位置からのオフセット量お
よび最適露光量からのオフセット量がそれぞれ求められ
る。この各オフセット量を露光装置にフィードバックす
ることにより、露光装置の安定化を図ることができる。
Further, in advance, by using the exposure condition evaluation pattern as shown in FIG. 1, the average value of the intervals between the focus position and the uneven pattern shown in FIG. 4, and the exposure amount and the interval between the uneven patterns shown in FIG. If the relationship of the difference is obtained, the average value of the exposed pattern width and the difference value are obtained for the wafer exposed under a certain exposure condition, and the average value of the obtained pattern width and the optimum focus position An offset amount from the optimum focus position and an offset amount from the optimum exposure amount are compared by respectively comparing the average value of the pattern width and the obtained difference value of the pattern width and the difference in the optimum exposure amount. Are required respectively. The exposure apparatus can be stabilized by feeding back each offset amount to the exposure apparatus.

【0017】また、前記図3および図4に示すように、
凹パターン幅(抜きパターン幅)および凸パターン幅
(残しパターン幅)とフォーカスとの関係、抜き、残し
の両パターン幅の平均とフォーカスとの関係を示す各曲
線は、いずれもフォーカスの正負範囲でほぼ対称である
ため、正負の判定が困難である。しかし、図7に示す解
像限界未満のパターンを用いると、同図に示すように正
負のフォーカス範囲で曲線の形状が異なるため、これを
利用してフォーカス位置の正負の判定、つまりフォーカ
ス位置判断を容易に行うことが可能になる。
Further, as shown in FIG. 3 and FIG.
The curves showing the relationship between the concave and convex pattern widths (outer pattern width) and the convex pattern width (remaining pattern width) and the focus, and the relationship between the average of both the unremoved pattern width and the remaining pattern width and the focus are in the positive and negative range of the focus. Since it is almost symmetrical, it is difficult to determine whether it is positive or negative. However, if a pattern less than the resolution limit shown in FIG. 7 is used, the shape of the curve is different in the positive and negative focus ranges as shown in FIG. 7, and this is used to determine whether the focus position is positive or negative, that is, the focus position determination. Can be easily performed.

【0018】つぎに、本発明の露光条件評価装置を図8
を参照して説明する。図8は露光条件評価装置の概略図
である。
Next, the exposure condition evaluation apparatus of the present invention is shown in FIG.
Will be described with reference to. FIG. 8 is a schematic diagram of an exposure condition evaluation apparatus.

【0019】図8において、照明光源6から発せられた
光は、開口絞り7で照明σが決められ、また、視野絞り
8で照明視野が決定される。これらを通過した光は、レ
ンズ9を通り、ビームスプリッタ10で反射して対物レ
ンズ11を通過し、ステージ13上に載置されたウェハ
12上に形成されている前記図1に示すような露光条件
評価用パターン1に照射される。ウエハ12上の露光条
件評価用パターン1で反射した光は、対物レンズ11、
ビームスプリッタ10を通り、結像レンズ14を通過後
2次元センサ15にパターン像が結像する。このパター
ンの画像を画像処理部16に取り込み、画像演算部17
により対向するくさび形の凹パターンおよび凸パターン
の間隔を測定する。ここで測定された抜きパターンおよ
び残しパターンの各パターン幅a,bの平均(a/2+
b/2)と差(a−b)とについて、露光条件評価デー
タベース18に格納されている前記図4に示すフォーカ
スと抜きパターン幅および残しパターン幅の平均との関
係データ、前記図6に示す露光量と抜きパターン幅と残
しパターン幅との差の関係データと比較し、一致するフ
ォーカス位置および露光量を算出する。ここで算出され
たフォーカス位置と露光量は、露光装置19のパラメー
タ設定部20に送られ、当初設定のパラメータと比較さ
れ、差分(ずれ量)を当初設定のパラメータに加え、該
差分を加えたパラメータを新たなパラメータとして設定
し、以後の露光を行なう。
In FIG. 8, the illumination σ of the light emitted from the illumination light source 6 is determined by the aperture stop 7, and the illumination field is determined by the field stop 8. The light passing through these passes through the lens 9, is reflected by the beam splitter 10, passes through the objective lens 11, and is exposed on the wafer 12 mounted on the stage 13 as shown in FIG. The condition evaluation pattern 1 is irradiated. The light reflected by the exposure condition evaluation pattern 1 on the wafer 12 is reflected by the objective lens 11,
After passing through the beam splitter 10 and the imaging lens 14, a pattern image is formed on the two-dimensional sensor 15. The image of this pattern is taken into the image processing unit 16, and the image calculation unit 17
The distance between the wedge-shaped concave and convex patterns facing each other is measured by. The average (a / 2 +) of the pattern widths a and b of the blank pattern and the remaining pattern measured here
b / 2) and the difference (ab), the relationship data between the focus shown in FIG. 4 and the average of the removed pattern width and the remaining pattern width, which are stored in the exposure condition evaluation database 18, and shown in FIG. It is compared with the relationship data of the difference between the exposure amount, the removed pattern width and the remaining pattern width, and the matching focus position and exposure amount are calculated. The focus position and the exposure amount calculated here are sent to the parameter setting unit 20 of the exposure apparatus 19 and compared with the initially set parameter. The difference (deviation amount) is added to the initially set parameter, and the difference is added. The parameter is set as a new parameter, and the subsequent exposure is performed.

【0020】これにより、露光装置19のオフセット量
が簡易かつ高速に、しかも高精度に測定されて好ましい
露光条件が設定され、安定した線幅を得ることが可能に
なる。そして、同時に、露光装置19のセットアップタ
イムを短縮することが可能になる。
As a result, the offset amount of the exposure device 19 can be measured easily and at high speed and with high accuracy, preferable exposure conditions can be set, and a stable line width can be obtained. At the same time, the setup time of the exposure device 19 can be shortened.

【0021】図9は、本発明の露光条件評価用パターン
の第2の実施例である。図に示すように本実施例の露光
条件評価用パターン1´は、前記図1に示すパターン1
に、露光装置の限界解像度以下に形成されたパターン1
cを付加したものである。このパターン1cにより、前
記図7にて説明した如くフォーカス位置がプラスの範囲
かマイナスの範囲かを容易に判断することができる。
FIG. 9 shows a second embodiment of the exposure condition evaluation pattern of the present invention. As shown in the figure, the exposure condition evaluation pattern 1'of this embodiment is the pattern 1 shown in FIG.
Pattern 1 formed below the limit resolution of the exposure apparatus
c is added. With this pattern 1c, it is possible to easily determine whether the focus position is in the plus range or the minus range as described with reference to FIG.

【0022】図10は、本発明の露光条件評価用パター
ンの第3の実施例である。図に示すようにこの露光条件
評価用パターン2は、パターン2a,2b,2cの3組
のパターンから構成されている。パターン2aは菱形の
パターンが露光装置の限界解像度の間隔で上下左右に4
つ配置された残しパターンと抜きパターンで形成され、
パターン2bは露光装置の限界解像度の約2倍の間隔で
上下左右に4つ配置された残しパターンと抜きパターン
で形成され、パターン2cは露光装置の限界解像度以下
の間隔で上下左右に4つ配置された残しパターンと抜き
パターンで形成されている。このパターン2を用いる
と、x,y方向の対向するパターン間隔が、C−C’,
D−D’とE−E’,F−F’の各2か所で測定される
ため、間隔測定精度が向上する効果を有する。
FIG. 10 shows a third embodiment of the exposure condition evaluation pattern of the present invention. As shown in the figure, this exposure condition evaluation pattern 2 is composed of three sets of patterns 2a, 2b and 2c. In the pattern 2a, a diamond-shaped pattern is formed vertically and horizontally at intervals of the limit resolution of the exposure apparatus.
Formed by the remaining pattern and the blank pattern arranged
The pattern 2b is formed by a remaining pattern and a blank pattern which are arranged at four times in the vertical and horizontal directions at intervals of about twice the limit resolution of the exposure apparatus, and the pattern 2c is arranged in four vertically and horizontally at intervals below the critical resolution of the exposure apparatus. It is formed by the left pattern and the removed pattern. When this pattern 2 is used, the pattern intervals facing each other in the x and y directions are CC ′,
Since it is measured at each of two locations, DD ′, EE ′, and FF ′, it has the effect of improving the interval measurement accuracy.

【0023】図11は、本発明の露光条件評価用パター
ンの第4の実施例である。図に示すようにこの露光条件
評価用パターン3は、対向するパターン間隔が露光装置
の限界解像度の約2倍のものと、限界解像度のものと、
限界解像度以下のものとが階段状に配置されている残し
パターン3aと抜きパターン3bとにより構成されてい
る。このパターン3を用いると、間隔の異なる3種類の
パターンを1つのパターンに形成することができるた
め、露光条件評価用パターン3を小形にすることができ
る効果を有する。
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the exposure condition evaluation pattern of the present invention. As shown in the figure, this exposure condition evaluation pattern 3 has a pattern interval facing each other which is about twice the limit resolution of the exposure apparatus and a limit resolution.
Those having a resolution less than or equal to the limit resolution are constituted by a remaining pattern 3a and a blanking pattern 3b which are arranged in a stepwise manner. When this pattern 3 is used, three types of patterns having different intervals can be formed into one pattern, so that the exposure condition evaluation pattern 3 can be miniaturized.

【0024】図12は、本発明の露光条件評価用パター
ンの第5の実施例である。図に示すようにこの露光条件
評価用パターン4は、パターン間隔が露光装置の限界解
像度のラインおよびスペースからなる抜きパターンと残
しパターン4aと、限界解像度の約2倍の抜きパターン
と残しパターン4bと、限界解像度以下の抜きパターン
と残しパターン4cとにより形成されている。このパタ
ーンを用いると、パターン形成が基板の回路部で用いら
れるものと同じになるため、作成が容易になる効果を有
する。
FIG. 12 shows the fifth embodiment of the exposure condition evaluation pattern of the present invention. As shown in the figure, the exposure condition evaluation pattern 4 includes a blank pattern and a remaining pattern 4a whose pattern intervals are composed of lines and spaces at the limit resolution of the exposure apparatus, and a blank pattern and a remaining pattern 4b about twice the limit resolution. , And the remaining pattern 4c. When this pattern is used, the pattern formation is the same as that used in the circuit portion of the substrate, and thus it has an effect of facilitating production.

【0025】なお、前記図1、図9、図11、図12に
おいては、各組ともパターンを左右(X方向)と上下
(Y方向)に配置しているが、各組のパターンを左右
(X方向)または上下(Y方向)のいずれか1つにして
もよい。
In FIGS. 1, 9, 11, and 12, the patterns are arranged on the left and right (X direction) and on the top and bottom (Y direction) in each set. It may be one of the X direction) and the top and bottom (Y direction).

【0026】図13は、本発明の露光条件評価装置が搭
載された露光装置の具体例を示す図である。図中、前記
図8と同符号のものは同じものを示す。図において、照
明系29より照射された露光光は、シャッタ30を通り
レチクル31上に描画されたパターンを縮小レンズ32
を介してウェハ12上に縮小投影露光する。ウェハ12
上の露光する位置はステージ13により制御される。符
号29〜32,38および39は前記図8に示す符号1
9に相当する露光装置である。かかる露光装置で露光さ
れたウェハ12は、現像後、再びこの露光装置に搭載さ
れ、露光条件評価光学系33により露光条件評価用パタ
ーンの抜きと残しの間隔が測定される。なお、露光条件
評価光学系33は、前記図8に示す符号6〜11,14
および15からなる光学系と同じである。
FIG. 13 is a diagram showing a specific example of an exposure apparatus equipped with the exposure condition evaluation apparatus of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 8 indicate the same elements. In the figure, exposure light emitted from an illumination system 29 passes through a shutter 30 and reduces a pattern drawn on a reticle 31 by a reduction lens 32.
Reduced projection exposure is performed on the wafer 12 via. Wafer 12
The upper exposure position is controlled by the stage 13. Reference numerals 29 to 32, 38 and 39 are reference numerals 1 shown in FIG.
It is an exposure apparatus corresponding to 9. The wafer 12 exposed by such an exposure apparatus is mounted on this exposure apparatus again after being developed, and the exposure condition evaluation optical system 33 measures the interval between the removal and the leaving of the exposure condition evaluation pattern. The exposure condition evaluation optical system 33 includes the reference numerals 6 to 11 and 14 shown in FIG.
It is the same as the optical system consisting of 15 and 15.

【0027】露光条件評価光学系33の照明光源6から
発せられた光は、前記図8の場合と同様に開口絞り7で
照明σが決められ、また、視野絞り8で照明視野が決定
される。これらを通過した光は、レンズ9、ビームスプ
リッタ10、対物レンズ11を通過し、ステージ13上
に載置されたウェハ12上に形成されている前記図1に
示すような露光条件評価用パターン1に照射される。ウ
エハ12上の露光条件評価用パターン1で反射した光
は、対物レンズ11、ビームスプリッタ10、結像レン
ズ14を通過後、2次元センサ15にパターン像が結像
する。このパターンの画像を画像処理部34に取り込
み、画像演算部35により対向するくさび形の凹パター
ンおよび凸パターンの間隔を測定する。ここで測定され
た抜きパターンおよび残しパターンの各パターン幅a,
bの平均(a/2+b/2)と差(a−b)とについ
て、露光条件評価データベース36に格納されている前
記図4に示すフォーカスと抜きパターン幅および残しパ
ターン幅の平均との関係データ、前記図6に示す露光量
と抜きパターン幅と残しパターン幅との差の関係データ
と比較し、一致するフォーカス位置および露光量を算出
する。ここで算出されたフォーカス位置と露光量は、パ
ラメータ設定部37に送られ、当初設定のパラメータと
比較され、差分(ずれ量)を当初設定のパラメータに加
え、該差分を加えたパラメータを新たなパラメータとし
て設定する。なお、上記符号34〜37は、前記図8に
示す符号16〜18および20と同機能のものである。
As for the light emitted from the illumination light source 6 of the exposure condition evaluation optical system 33, the illumination .sigma. Is determined by the aperture stop 7 and the illumination field is determined by the field stop 8 as in the case of FIG. . The light that has passed these passes through the lens 9, the beam splitter 10, and the objective lens 11, and is formed on the wafer 12 mounted on the stage 13 and the exposure condition evaluation pattern 1 as shown in FIG. Is irradiated. The light reflected by the exposure condition evaluation pattern 1 on the wafer 12 passes through the objective lens 11, the beam splitter 10, and the imaging lens 14 to form a pattern image on the two-dimensional sensor 15. The image of this pattern is taken into the image processing unit 34, and the interval between the wedge-shaped concave pattern and convex pattern facing each other is measured by the image calculation unit 35. Each pattern width a of the blank pattern and the remaining pattern measured here,
Regarding the average (a / 2 + b / 2) and the difference (ab) of b, the relationship data between the focus shown in FIG. 4 and the average of the removal pattern width and the remaining pattern width stored in the exposure condition evaluation database 36. , And the corresponding focus position and exposure amount are calculated by comparing with the relationship data of the difference between the exposure amount and the removal pattern width and the remaining pattern width shown in FIG. The focus position and the exposure amount calculated here are sent to the parameter setting unit 37, compared with the initially set parameter, the difference (deviation amount) is added to the initially set parameter, and the parameter to which the difference is added is newly updated. Set as a parameter. The reference numerals 34 to 37 have the same functions as the reference numerals 16 to 18 and 20 shown in FIG.

【0028】そして、露光量に関してはシャッタ開閉時
間制御部38により所望の露光時間に制御し、一方、フ
ォーカス位置に関してはステージ制御部39により露光
フォーカス位置を制御して以後の露光を行なう。これに
より、前記図8の場合と同様に、露光装置のオフセット
量が簡易かつ高速に測定されて好ましい露光条件が設定
され、安定した線幅を得ることが可能になる。
The shutter opening / closing time control unit 38 controls the exposure amount to a desired exposure time, while the stage control unit 39 controls the exposure focus position with respect to the focus position for subsequent exposure. As a result, as in the case of FIG. 8, the offset amount of the exposure apparatus can be measured simply and at high speed, preferable exposure conditions can be set, and a stable line width can be obtained.

【0029】つぎに、図14は、本発明の露光条件評価
装置が使用されたホトリソ工程安定化システムの一例を
示す図である。図中、前記図8と同符号のものは同じも
のを示す。図において、露光条件評価装置41で測定さ
れたパターン間隔は、ホトリソ工程制御部43により露
光装置19および現像装置40に対しては各パラメータ
を新たなパラメータに再設定することでフィードバック
制御し、一方、エッチング装置42については各パラメ
ータを新たなパラメータに再設定することでフィードフ
ォワード制御する。これにより、露光装置のフォーカ
ス、露光量オフセット量を求め、この値より、露光装置
のオフセット量、現像装置の現像時間等のプロセス条
件、エッチング装置のエッチング時間等のプロセス条件
を設定し、制御することができ、エッチング後にウエハ
上に形成されるパターンの安定化を図ることが可能にな
る。
Next, FIG. 14 is a diagram showing an example of a photolithography process stabilization system in which the exposure condition evaluation apparatus of the present invention is used. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 8 indicate the same elements. In the figure, the pattern interval measured by the exposure condition evaluation device 41 is feedback controlled by resetting each parameter to a new parameter for the exposure device 19 and the developing device 40 by the photolithography process control unit 43, and With respect to the etching apparatus 42, feedforward control is performed by resetting each parameter to a new parameter. With this, the focus of the exposure apparatus and the exposure amount offset amount are obtained, and the process conditions such as the offset amount of the exposure apparatus, the development time of the developing apparatus, and the etching time of the etching apparatus are set and controlled from these values. Therefore, it is possible to stabilize the pattern formed on the wafer after etching.

【0030】図15は本発明の露光条件評価装置が使用
されたホトリソ工程安定化システムの他の例を示す図、
図16はレジストの露光部と未露光部との光透過性を示
す図である。図中、前記図8,14と同符号のものは同
じものを示す。図16に示すように、基板45上のレジ
スト46の露光部47と未露光部48とでは、物質が異
なり透過率が異なることから、図15に示す露光装置1
9と現像装置40との間の露光条件評価装置41におい
て露光波長付近の光を照明光として用いると、露光条件
評価用パターン像が検出され、これにより前記抜きと残
しパターン幅が測定される。この現像前に測定されたパ
ターン幅情報と、現像装置40とエッチング装置42と
の間の露光条件評価装置41において測定されたパター
ン幅情報とから、ホトリソ工程制御部44により露光装
置19、現像装置40およびエッチング装置42のそれ
ぞれに対するパラメータが設定され、この条件で稼働す
ることにより、前記14の場合と同様に安定したパター
ン形状のウエハを得ることが可能になる。
FIG. 15 is a diagram showing another example of a photolithography process stabilization system in which the exposure condition evaluation apparatus of the present invention is used,
FIG. 16 is a diagram showing the light transmittance of the exposed and unexposed portions of the resist. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. As shown in FIG. 16, the exposed portion 47 and the unexposed portion 48 of the resist 46 on the substrate 45 have different substances and different transmittances. Therefore, the exposure apparatus 1 shown in FIG.
When light near the exposure wavelength is used as illumination light in the exposure condition evaluation device 41 between the developing device 40 and the developing device 40, the exposure condition evaluation pattern image is detected, and the above-mentioned blanking and remaining pattern width is measured. From the pattern width information measured before the development and the pattern width information measured by the exposure condition evaluation device 41 between the developing device 40 and the etching device 42, the photolithography process control unit 44 controls the exposure device 19, the developing device. By setting the parameters for each of 40 and the etching device 42 and operating under these conditions, it becomes possible to obtain a wafer having a stable pattern shape as in the case of the above-mentioned 14.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
露光された対向する凹パタ−ンと凸パタ−ンの間隔を測
定することにより、両者の平均値より最適露光焦点面
を、また、両者の差より最適露光量を算出することがで
きるため、高速かつ高精度に最適露光条件を算出できる
とともに、露光装置のセットアップタイムを短縮するこ
とができる効果を奏する。
As described above, according to the present invention, by measuring the distance between the exposed concave and convex patterns, the optimum exposure focal plane can be determined from the average value of the two. Further, since the optimum exposure amount can be calculated from the difference between the two, the optimum exposure condition can be calculated at high speed and with high accuracy, and the setup time of the exposure apparatus can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の露光条件評価用パターンの第1の実施
例の対向するくさび形パタ−ン形状を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an opposing wedge-shaped pattern shape of a first embodiment of an exposure condition evaluation pattern of the present invention.

【図2】図1の対向するくさび形パターンの凹パターン
および凸パターンの間隔とその検出信号とを示す拡大図
である。
FIG. 2 is an enlarged view showing an interval between concave and convex patterns of the wedge-shaped pattern facing each other in FIG. 1 and a detection signal thereof.

【図3】図2の凹および凸のパターン幅とフォーカスと
の各種露光量における関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the concave and convex pattern widths in FIG. 2 and the focus at various exposure amounts.

【図4】図2の凹および凸のパターン幅の平均値とフォ
ーカスとの関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the average value of the concave and convex pattern widths of FIG. 2 and focus.

【図5】図2の凹および凸のパターン幅と露光量との関
係を示す図である。
5 is a diagram showing the relationship between the concave and convex pattern widths of FIG. 2 and the exposure dose.

【図6】図2の凹および凸のパターン幅の平均値および
差の値と露光量との関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the average value and difference value of the concave and convex pattern widths of FIG. 2 and the exposure amount.

【図7】解像限界未満の凹および凸のパターン幅とフォ
ーカスとの関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between concave and convex pattern widths below the resolution limit and focus.

【図8】図8は露光条件評価装置の概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram of an exposure condition evaluation apparatus.

【図9】本発明の露光条件評価用パターンの第2の実施
例で、第1の実施例のパタ−ンに限界解像度以下の間隔
を持つパタ−ンを付加した図である。
FIG. 9 is a diagram showing a second embodiment of the exposure condition evaluation pattern of the present invention in which a pattern having an interval equal to or less than the limit resolution is added to the pattern of the first embodiment.

【図10】本発明の露光条件評価用パターンの第3の実
施例である。
FIG. 10 is a third example of the exposure condition evaluation pattern of the present invention.

【図11】本発明の露光条件評価用パターンの第4の実
施例である。
FIG. 11 is a fourth example of the exposure condition evaluation pattern of the present invention.

【図12】本発明の露光条件評価用パターンの第5の実
施例である。
FIG. 12 is a fifth example of the exposure condition evaluation pattern of the present invention.

【図13】本発明の露光条件評価装置が搭載された露光
装置の具体例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a specific example of an exposure apparatus equipped with the exposure condition evaluation apparatus of the present invention.

【図14】本発明の露光条件評価装置が使用されたホト
リソ工程安定化システムの一例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a photolithography process stabilization system in which the exposure condition evaluation apparatus of the present invention is used.

【図15】本発明の露光条件評価装置が使用されたホト
リソ工程安定化システムの他の例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing another example of a photolithography process stabilization system in which the exposure condition evaluation apparatus of the present invention is used.

【図16】レジストの露光部と未露光部との光透過性を
示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing light transmittance between an exposed portion and an unexposed portion of a resist.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1´,2,3,4…露光条件評価用パタ−ン、1
a,2a,4a…限界解像度間隔パタ−ン、1b,2
b,4b…約2倍の限界解像度間隔パタ−ン、1c,2
c,4c…限界解像度未満間隔パタ−ン、6…照明光
源、7…開口絞り、8…視野絞り、9…レンズ、10…
ビ−ムスプリッタ、11…対物レンズ、12…ウェハ、
13…ステ−ジ、14…結像レンズ、15…2次元セン
サ、16…画像処理部、17…画像演算部、18…露光
条件評価デ−タベ−ス、19…露光装置、20…パラメ
−タ設定部、40…現像装置、41…露光条件評価装
置、42…エッチング装置、43,44…ホトリソ工程
制御部、46…レジスト、47…レジストの露光部、4
8…レジストの未露光部。
1, 1 ', 2, 3, 4 ... Exposure condition evaluation pattern, 1
a, 2a, 4a ... Limit resolution interval pattern, 1b, 2
b, 4b ... Approximately twice the limit resolution interval pattern, 1c, 2
c, 4c ... Patterns less than the limit resolution, 6 ... Illumination light source, 7 ... Aperture stop, 8 ... Field stop, 9 ... Lens, 10 ...
Beam splitter, 11 ... Objective lens, 12 ... Wafer,
Reference numeral 13 ... Stage, 14 ... Image forming lens, 15 ... Two-dimensional sensor, 16 ... Image processing section, 17 ... Image computing section, 18 ... Exposure condition evaluation database, 19 ... Exposure device, 20 ... Parameter. Setting unit, 40 ... developing device, 41 ... exposure condition evaluation device, 42 ... etching device, 43, 44 ... photolithography process control unit, 46 ... resist, 47 ... resist exposure unit, 4
8 ... Unexposed portion of resist.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G21K 5/02 X H01L 21/66 J 7630−4M (72)発明者 渡辺 正浩 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 小森谷 進 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G21K 5/02 X H01L 21/66 J 7630-4M (72) Inventor Masahiro Watanabe Totsuka, Yokohama, Kanagawa Prefecture 292, Yoshida-cho, Tokyo, Ltd., Production Engineering Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Susumu Komoritani 5-20-1, Kamisuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Within Hitachi, Ltd. Semiconductor Division

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レチクル上の回路パターンを感光基板上
に投影露光する露光装置における露光条件評価用のパタ
ーンにおいて、前記露光装置の限界解像度のパターン幅
を有してそれぞれ対向配置された直線図形からなる凹パ
ターンおよび凸パターンと、前記露光装置の限界解像度
のほぼ2倍のパターン幅を有してそれぞれ対向配置され
た前記図形と同図形の凹パターンおよび凸パターンとの
2組からなることを特徴とする露光条件評価用パター
ン。
1. A pattern for exposure condition evaluation in an exposure apparatus for projecting and exposing a circuit pattern on a reticle onto a photosensitive substrate, wherein straight lines arranged facing each other with a pattern width of a limit resolution of the exposure apparatus. And a concave pattern and a convex pattern having the same pattern and having the pattern width of approximately twice the limit resolution of the exposure apparatus and facing each other. The exposure condition evaluation pattern to be.
【請求項2】 レチクル上の回路パターンを感光基板上
に投影露光する露光装置における露光条件評価用のパタ
ーンにおいて、前記露光装置の限界解像度のパターン幅
を有してそれぞれ対向配置された直線図形からなる凹パ
ターンおよび凸パターンと、前記露光装置の限界解像度
のほぼ2倍のパターン幅を有してそれぞれ対向配置され
た前記図形と同図形の凹パターンおよび凸パターンと、
前記露光装置の限界解像度以下のパターン幅を有してそ
れぞれ対向配置された前記図形と同図形の凹パターンお
よび凸パターンとの3組からなることを特徴とする露光
条件評価用パターン。
2. A pattern for exposure condition evaluation in an exposure apparatus for projecting and exposing a circuit pattern on a reticle onto a photosensitive substrate, wherein straight lines arranged facing each other with a pattern width of a limit resolution of the exposure apparatus. A concave pattern and a convex pattern, and a concave pattern and a convex pattern of the same figure that are arranged to face each other with a pattern width that is approximately twice the limit resolution of the exposure apparatus.
An exposure condition evaluation pattern comprising three sets of the figure and a concave pattern and a convex pattern of the same figure, which are arranged to face each other with a pattern width equal to or less than the limit resolution of the exposure apparatus.
【請求項3】 前記凹パターンおよび凸パターンの図形
が、くさび形または菱形からなる請求項1または2記載
の露光条件評価用パターン。
3. The exposure condition evaluation pattern according to claim 1, wherein the figures of the concave pattern and the convex pattern are formed in a wedge shape or a diamond shape.
【請求項4】 レチクル上の回路パターンを感光基板上
に投影露光する露光装置における露光条件評価用のパタ
ーンにおいて、前記対向するパターン間隔が露光装置の
限界解像度の約2倍、限界解像度および限界解像度以下
の各パターン幅を階段状に配置した凹パターンと、該凹
パターンと同図形からなる前記各パターン幅を階段状に
配置した凸パターンとの2組からなることを特徴とする
露光条件評価用パターン。
4. A pattern for exposure condition evaluation in an exposure device for projecting and exposing a circuit pattern on a reticle onto a photosensitive substrate, wherein the pattern intervals facing each other are about twice the limit resolution of the exposure device, the limit resolution and the limit resolution. An exposure condition evaluation comprising two sets of a concave pattern having the following pattern widths arranged stepwise and a convex pattern having the same pattern as the concave pattern having the pattern widths arranged stepwise. pattern.
【請求項5】 前記各組の凹パターンおよび凸パターン
が、いずれもパターンを左右(X方向)および上下(Y
方向)に配置してなる請求項1,2または4記載の露光
条件評価用パターン。
5. The concave pattern and the convex pattern of each set have a pattern in the left-right direction (X direction) and in the vertical direction (Y direction).
Direction), the exposure condition evaluation pattern according to claim 1, 2, or 4.
【請求項6】 レチクル上の回路パターンを感光基板上
に投影露光する露光装置における露光条件評価方法にお
いて、パターン幅の異なる少なくとも2組の凹パターン
および凸パターンを有する露光条件評価用パターンを使
用して、予め、その凹、凸各パターン幅の平均値とフォ
ーカスとの関係を示すデータと、凹、凸各パターン幅の
差の値と露光量との関係を示すデータとを求め、該求め
た各データと、任意の露光条件で露光したウエハにおけ
るパターン幅の平均値と差の値とをそれぞれ比較し、最
適露光焦点面および最適露光量との各オフセット量を求
めることを特徴とする露光条件評価方法。
6. An exposure condition evaluation method in an exposure apparatus for projecting and exposing a circuit pattern on a reticle onto a photosensitive substrate, wherein an exposure condition evaluation pattern having at least two sets of concave and convex patterns having different pattern widths is used. Then, in advance, data showing the relationship between the average value of the concave and convex pattern widths and the focus and data showing the relationship between the value of the difference between the concave and convex pattern widths and the exposure amount were obtained, and obtained. An exposure condition characterized in that each data is compared with an average value and a difference value of a pattern width of a wafer exposed under an arbitrary exposure condition, and an offset amount between the optimum exposure focal plane and the optimum exposure amount is obtained. Evaluation methods.
【請求項7】 前記露光条件評価用パターンが、露光装
置の限界解像度のパターン幅、限界解像度のほぼ2倍の
パターン幅および限界解像度以下のパターン幅を有する
3組の対向配置された直線図形からなる凹パターンおよ
び凸パターンからなり、最適露光焦点面を前記限界解像
度のパターンより求め、最適露光量を前記限界解像度の
ほぼ2倍のパターンより求め、焦点位置の正負の判定を
前記限界解像度以下のパターンにより行なう構成からな
る請求項6記載の露光条件評価方法。
7. The exposure condition evaluation pattern is composed of three sets of straight line patterns arranged opposite to each other having a pattern width of a limit resolution of an exposure apparatus, a pattern width of almost twice the limit resolution and a pattern width of the limit resolution or less. The optimum exposure focal plane is obtained from the pattern having the limit resolution, the optimum exposure amount is obtained from the pattern having almost twice the limit resolution, and whether the focus position is positive or negative is determined to be not more than the limit resolution. The exposure condition evaluation method according to claim 6, wherein the exposure condition evaluation method comprises a pattern.
【請求項8】 前記ウエハ上に露光された凹凸の対向す
るパターンの間隔が、現像する前に、露光部と未露光部
でレジストの透過率の異なる波長を用いて測定されるこ
とにより、最適露光焦点面と最適露光量とが算出される
請求項6記載の露光条件評価方法。
8. The optimum distance between the patterns of concavities and convexities exposed on the wafer is measured before development by using wavelengths having different resist transmittances between an exposed portion and an unexposed portion. The exposure condition evaluation method according to claim 6, wherein the exposure focal plane and the optimum exposure amount are calculated.
【請求項9】 ウェハ上に形成された凹凸の対向するパ
ターンの間隔を測定する手段と、該測定結果から凹凸の
対向するパターン間隔の平均と差を求める手段と、これ
より、フォーカスと露光量のオフセット量を求める手段
と、該オフセット量を露光装置にフィードバックする手
段とを有することを特徴とする露光条件評価装置。
9. A means for measuring the distance between the patterns of concavities and convexities formed on the wafer, a means for obtaining the average and the difference between the intervals of the patterns of concavities and convexes facing each other from the measurement result, and a focus and an exposure amount. And an exposure condition evaluation device which feeds back the offset amount to the exposure device.
JP12014494A 1994-06-01 1994-06-01 Exposure condition evaluating pattern, and method and system for evaluating exposure condition using the same Pending JPH07326563A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12014494A JPH07326563A (en) 1994-06-01 1994-06-01 Exposure condition evaluating pattern, and method and system for evaluating exposure condition using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12014494A JPH07326563A (en) 1994-06-01 1994-06-01 Exposure condition evaluating pattern, and method and system for evaluating exposure condition using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07326563A true JPH07326563A (en) 1995-12-12

Family

ID=14779060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12014494A Pending JPH07326563A (en) 1994-06-01 1994-06-01 Exposure condition evaluating pattern, and method and system for evaluating exposure condition using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07326563A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999040613A1 (en) * 1998-02-09 1999-08-12 Nikon Corporation Method of adjusting position detector
JP2000171683A (en) * 1998-12-02 2000-06-23 Nec Corp Optimum focus position measuring method and mask for measuring focus position
JP2005150760A (en) * 2003-11-18 2005-06-09 Asml Netherlands Bv Optimization of lithography processing based on hyper-sample correlation
JP2006005003A (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Fujitsu Ltd Method and device for exposure measurement and manufacturing method of semiconductor device
JP2008028389A (en) * 2006-07-18 2008-02-07 Asml Netherlands Bv Inspection method and inspection apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell, and method of manufacturing device
JP2008112991A (en) * 2006-10-12 2008-05-15 Asml Netherlands Bv Method for performing focus test, and device manufacturing method
JP2008270849A (en) * 2008-08-15 2008-11-06 Fujitsu Microelectronics Ltd Focus measuring method and equipment
JP2010206199A (en) * 2009-03-03 2010-09-16 Nikon Corp Mask for flare measurement, method of measuring flare, and exposure method
US8040497B2 (en) * 2006-11-30 2011-10-18 Globalfoundries Inc. Method and test structure for estimating focus settings in a lithography process based on CD measurements
JP5790644B2 (en) * 2010-04-30 2015-10-07 株式会社ニコン Inspection apparatus and inspection method
CN110244518A (en) * 2018-03-09 2019-09-17 佳能株式会社 Determining method, exposure method, device, the manufacturing method of article and storage medium

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4591584B2 (en) * 1998-02-09 2010-12-01 株式会社ニコン Method for adjusting position detection device and position detection device
US6538740B1 (en) 1998-02-09 2003-03-25 Nikon Corporation Adjusting method for position detecting apparatus
WO1999040613A1 (en) * 1998-02-09 1999-08-12 Nikon Corporation Method of adjusting position detector
JP2009004811A (en) * 1998-02-09 2009-01-08 Nikon Corp Adjusting method for position detecting apparatus and position detecting apparatus
JP2000171683A (en) * 1998-12-02 2000-06-23 Nec Corp Optimum focus position measuring method and mask for measuring focus position
JP2005150760A (en) * 2003-11-18 2005-06-09 Asml Netherlands Bv Optimization of lithography processing based on hyper-sample correlation
US8120748B2 (en) 2003-11-18 2012-02-21 Asml Netherlands B.V. Lithographic processing optimization based on hypersampled correlations
JP2006005003A (en) * 2004-06-15 2006-01-05 Fujitsu Ltd Method and device for exposure measurement and manufacturing method of semiconductor device
US7952696B2 (en) 2004-06-15 2011-05-31 Fujitsu Semiconductor Limited Exposure measurement method and apparatus, and semiconductor device manufacturing method
JP4588368B2 (en) * 2004-06-15 2010-12-01 富士通セミコンダクター株式会社 Exposure measurement method and apparatus, and semiconductor device manufacturing method
JP2008028389A (en) * 2006-07-18 2008-02-07 Asml Netherlands Bv Inspection method and inspection apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell, and method of manufacturing device
US7916284B2 (en) 2006-07-18 2011-03-29 Asml Netherlands B.V. Inspection method and apparatus, lithographic apparatus, lithographic processing cell and device manufacturing method
JP4643627B2 (en) * 2006-10-12 2011-03-02 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Focus test execution method and device manufacturing method
JP2008112991A (en) * 2006-10-12 2008-05-15 Asml Netherlands Bv Method for performing focus test, and device manufacturing method
US8040497B2 (en) * 2006-11-30 2011-10-18 Globalfoundries Inc. Method and test structure for estimating focus settings in a lithography process based on CD measurements
JP2008270849A (en) * 2008-08-15 2008-11-06 Fujitsu Microelectronics Ltd Focus measuring method and equipment
JP2010206199A (en) * 2009-03-03 2010-09-16 Nikon Corp Mask for flare measurement, method of measuring flare, and exposure method
KR20180125045A (en) * 2009-03-03 2018-11-21 가부시키가이샤 니콘 Flare-measuring mask, flare-measuring method, and exposure method
JP5790644B2 (en) * 2010-04-30 2015-10-07 株式会社ニコン Inspection apparatus and inspection method
US10359367B2 (en) 2010-04-30 2019-07-23 Nikon Corporation Inspection apparatus and inspection method
CN110244518A (en) * 2018-03-09 2019-09-17 佳能株式会社 Determining method, exposure method, device, the manufacturing method of article and storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6778275B2 (en) Aberration mark and method for estimating overlay error and optical aberrations
JP4898419B2 (en) Method for determining exposure amount and focus position offset amount, program and device manufacturing method
KR100498197B1 (en) Photomask, focus monitoring method, method for monitoring light exposure and method for fabricating semiconductor device
US6706456B2 (en) Method of determining exposure conditions, exposure method, device manufacturing method, and storage medium
JP3265668B2 (en) How to calculate the best focus position
KR100517678B1 (en) Reticle that compensates for lens error in a photolithographic system
JP2854551B2 (en) Manufacturing method of exposure mask
JP3761357B2 (en) Exposure amount monitor mask, exposure amount adjustment method, and semiconductor device manufacturing method
KR20080059572A (en) Optical characteristic measuring method, exposure method, device manufacturing method, inspecting apparatus and measuring method
WO2003043075A1 (en) Method and apparatus for the production of process sensitive lithographic features
JP3445045B2 (en) Projection exposure apparatus and device manufacturing method using the same
US20040179190A1 (en) Optical properties measurement method, exposure method, and device manufacturing method
KR20120092662A (en) Optical characteristic measurement method, exposure method and device manufacturing method
US20090284722A1 (en) Method for monitoring focus on an integrated wafer
US6777145B2 (en) In-line focus monitor structure and method using top-down SEM
JP2009187967A (en) Focus measurement method and method of manufacturing semiconductor device
JPH07326563A (en) Exposure condition evaluating pattern, and method and system for evaluating exposure condition using the same
JP3200244B2 (en) Scanning exposure equipment
JPH11102061A (en) Photomask pattern for projection exposure, photomask for projection exposure, focusing position detecting method, focusing position control method, and manufacture of semiconductor device
JP2000193596A (en) Inspecting method
KR20050090429A (en) Method of measuring the performance of an illumination system
JP2001093803A (en) Method of calculating blur value in lithography and method of lithography
JPH0246462A (en) Formation of pattern for measurement
US20040027553A1 (en) Method for the characterization of an illumination source in an exposure apparatus
US6365302B1 (en) Pattern for measuring focus of light exposing apparatus and method thereof