JPH08107052A

JPH08107052A - 位置ずれ評価パターン

Info

Publication number: JPH08107052A
Application number: JP23867394A
Authority: JP
Inventors: Tsumoru Suzuki; 積鈴木
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1994-10-03
Filing date: 1994-10-03
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】ある層と別の層のパターン間の微細なＸずれ
量を、該両パターンの交差位置に対応させることが可能
となり、傾斜の値の半分の倍率でＹ方向に拡大表示する
ことができる位置ずれ評価パターンを提供する。【構成】検出したいＸ方向の位置ずれ量の分解能δＸ
に対してＸ方向に微小幅Ｌｘを有し、傾き２ｋ（ｋ＞
１）でＹ方向に長さＬｙであるような、ある層で描画さ
れたパターン１０１と、Ｘ方向に微小幅Ｌｘを有し、傾
き−２ｋ（ｋ＞１）でＹ方向に長さＬｙであるような、
別の層で描画されたパターン１０２とを重ねる構成とす
ることにより、ある層と別の層のパターン間のＸ方向の
微細なずれ量を傾斜の値２ｋの半分の倍率ｋに拡大して
Ｙ方向の該両パターンの交差位置１０５に表出せしめる
Ｘ方向位置ずれ評価パターンＡと、そのＸ方向位置ずれ
評価パターンにおいて、Ｘ方向とＹ方向を入れ替えた構
成のＹ方向位置ずれ評価パターンＢとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造のリソグラ
フィにおいて、ある層で描画されたパターンと別の層で
描画されたパターン間の相対的位置ずれを評価するため
の位置ずれ評価パターンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の評価パターンとしては、
図３に示すようなＢＯＸパターンがあり、ある層で描画
されたパターンＡ１と、別の層で描画されたパターンＡ
２間の相対的位置ずれを、パターン間隔Ａ３，Ａ４，Ａ
５，Ａ６の測定等から評価するための評価パターンを用
いた測定評価をしたり、あるいは、図示しないが、バー
ニアパターン（ある層で描画されたバーニア主尺パター
ンと別の層で描画されたバーニア副尺パターン間の相対
的位置ずれを検鏡により評価するための評価パターン）
を用いた検鏡評価が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＢＯＸ
パターンにおいては、測長装置による測定が必要であ
り、評価に時間を要する、或いは、基板の表面状態によ
っては、測長時にノイズのため適正な信号が取れず、測
定できない場合があるといった問題がある。一方、バー
ニアパターンにおいては、主尺と副尺の目盛りの一致点
を微視的に特定する必要があり、特定が必ずしも容易で
ないこと、或いは、パターン崩れ等の影響を受けやす
い、といった問題があった。

【０００４】本発明は、上記問題点を除去し、ある層と
別の層のパターン間の微細なＸずれ量を、該両パターン
の交差位置に対応させることが可能となり、傾斜の値の
半分の倍率でＹ方向に拡大表示することができる位置ず
れ評価パターンを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、（１）ある層で描画されたパターンと別の層で描画され
たパターン間の相対的位置ずれを評価する評価パターン
において、検出したいＸ方向の位置ずれ量の分解能δＸ
に対してＸ方向に微小幅Ｌｘを有し、傾き２ｋ（ｋ＞
１）でＹ方向に長さＬｙであるような、ある層で描画さ
れるパターンと、Ｘ方向に微小幅Ｌｘを有し、傾き−２
ｋ（ｋ＞１）でＹ方向に長さＬｙであるような、別の層
で描画されるパターンとを重ねる構成とすることによ
り、ある層と別の層のパターン間のＸ方向の微細なずれ
量を傾斜の値２ｋの半分の倍率ｋに拡大してＹ方向の該
両パターンの交差位置に表出せしめるＸ方向位置ずれ評
価パターンと、該Ｘ方向位置ずれ評価パターンにおいて
Ｘ方向とＹ方向を入れ替えた構成のＹ方向位置ずれ評価
パターンとを有する。

【０００６】ここで、Ｌｘ、Ｌｙの寸法範囲としては、
検出したいＸ方向の位置ずれ量の分解能をδＸ（例え
ば、０．０１〜０．１μｍ）とするとき、Ｌｘ≦２０δ
Ｘ、Ｌｙ≧２０ｋ・δＸである。（２）上記（１）記載の位置ずれ評価パターンにおい
て、長さを測定するための目盛りパターンを、Ｘずれ評
価パターンではＹ方向に、Ｙずれ評価パターンではＸ方
向に並べて配置する。

【０００７】（３）上記（１）記載の位置ずれ評価パタ
ーンにおいて、前記Ｘずれ評価パターンに対して前記あ
る層で描画されるパターンをＸ方向に複数並べてパター
ンとし、かつ別の層で描画されるパターンをＸ方向に複
数並べたパターンを有するＸずれ評価パターンと、この
Ｘずれ評価パターンにおいてＸ方向とＹ方向を入れ替え
た構成のＹずれ評価パターンとを有する。

【０００８】（４）上記（３）記載の位置ずれ評価パタ
ーンにおいて、前記Ｘずれ評価パターンとＹずれ評価パ
ターンを同一領域に重ねて配置するようにしたものであ
る。（５）ある層で描画されたパターンと別の層で描画され
たパターン間の相対的位置ずれを評価する評価パターン
において、Ｘ方向に微小幅Ｌｘを有し、Ｙ方向の長さＬ
ｙをブロック分割して各ブロックを微小寸法ずつ順次階
段状にオフセットさせるようにした、ある層で描画され
るパターンと、このパターンと構造を同じくし、オフセ
ットの方向が前記パターンとは逆方向になるようにし
た、別の層で描画されるパターンとを重ねる構造とする
ことにより、ある層と別の層のパターン間の微細なＸず
れ量を、この両パターンの交差するブロック位置に対応
させてＹ方向に拡大表示するＸずれ評価パターンと、こ
のＸずれ評価パターンにおいて、Ｘ方向とＹ方向を入れ
替えた構成のＹずれ評価パターンとを有する。

【０００９】ここで、Ｌｘ、Ｌｙの寸法範囲としては、
検出したいＸ方向の位置ずれ量の分解能をδＸ（例え
ば、０．０１〜０・１μｍ）とするとき、Ｌｘ≦２０δ
Ｘ、Ｌｙ≧１００δＸである。（６）上記（５）記載の位置ずれ評価パターンにおい
て、各ブロックの位置を表示するための目盛りパターン
を、Ｘずれ評価パターンではＹ方向に、Ｙずれ評価パタ
ーンではＸ方向に並べて配置する。

【００１０】（７）上記（５）記載の位置ずれ評価パタ
ーンにおいて、検出対象とするずれ量の最大値の倍程度
以上にブロック長を設定する。（８）上記（５）記載の位置ずれ評価パターンにおい
て、ある層で描画されるパターンをＸ方向に複数並べて
パターンとし、かつ別の層で描画されるパターンをＸ方
向に複数並べてパターンとするＸずれ評価パターンと、
このＸずれ評価パターンにおいてＸ方向とＹ方向を入れ
替えた構成のＹずれ評価パターンとを有する。

【００１１】（９）上記（８）記載の位置ずれ評価パタ
ーンにおいて、前記Ｘずれ評価パターンとＹずれ評価パ
ターンを同一領域に重ねて配置する。

【００１２】

【作用】本発明によれば、上記のように、（１）上記（１）記載の発明によれば、ある層に描画さ
れるある層のパターンを少し傾斜させ、別の層で描画さ
れる別の層のパターンをある層のパターンとは逆方向に
少し傾斜させた上で、この両パターンを重ねる構成とす
ることにより、ある層と別の層のパターン間の微細なＸ
ずれ量を、この両パターンの交差位置に対応させること
が可能となり、傾斜の値の半分の倍率でＹ方向に拡大表
示することができる。

【００１３】（２）上記（２）記載の発明によれば、上
記（１）の構成に加えて、長さを測定するための目盛り
パターンを加えることにより、ずれ量の読取りを検鏡の
みによって容易に行うことができる。（３）上記（３）記載の発明によれば、ある層のパター
ン及び別の層のパターンを、それぞれ複数個並べるよう
に配置して、ある層のパターン及び別の層のパターンと
したので、ある層のパターンと別の層のパターンの交差
位置が、パターン全体の広がりと疎密を見ることで直観
的かつ容易に捉えられるため、その交差位置を一層特定
し易くなるとともに、局所的なパターン崩れ等が生じて
も悪影響を受けずに済むようにすることができる。

【００１４】（４）上記（４）記載の発明によれば、上
記（３）におけるＸずれ評価パターンとＹずれ評価パタ
ーンを同一領域に配置するようにしたので、上記（３）
においてＸずれ評価パターン、Ｙずれ評価パターンそれ
ぞれに必要とされていた評価パターン占有面積を全体的
に１／２に縮小することが可能となる。（５）上記（５）記載の発明によれば、ある層で描画さ
れるパターンをブロック分割し、検出したい最小ずれ量
の倍程度の微小寸法ずつ各ブロックを順次階段状にオフ
セットさせてゆくようにし、別の層で描画されるパター
ンをある層のパターンと同様であるが、オフセットがあ
る層のパターンと逆方向になるようにした上で、この両
パターンを重ねる構造とすることにより、ある層と別の
層のパターン間の微細なＸずれ量を、この両パターンの
交差するブロック位置に対応させることが可能となり、
Ｙ方向に拡大表示することが可能となる。

【００１５】（６）上記（６）記載の発明によれば、上
記（５）の構成に加えて、各ブロックの位置に対応した
目盛りパターンを加えたことにより、両パターンが交差
するブロックの位置を検鏡によって簡易に読み取ること
ができる。（７）上記（７）記載の発明によれば、検出対象とする
ずれ量の最大値の倍程度以上にブロック長を設定するこ
とにより、Ｘずれ評価パターンにおけるＹずれ量の影響
を除去することが可能となる。

【００１６】（８）上記（８）記載の発明によれば、上
記（５）におけるある層のパターン及び別の層のパター
ンをそれぞれ複数個並べるように配置して、ある層のパ
ターン及び別の層のパターンとしたので、ある層のパタ
ーンと別の層のパターンの交差位置が、全体の広がりと
疎密を見ることで直観的かつ容易に捉えられるため、そ
の交差位置を一層特定し易くなるとともに、局所的なパ
ターン崩れが生じても悪影響を受けずに済むようにする
ことができる。

【００１７】（９）上記（９）記載の発明によれば、上
記（８）におけるＸずれ評価パターンとＹずれ評価パタ
ーンを同一領域に配置するようにしたので、上記（８）
において、Ｘずれ評価パターン、Ｙずれ評価パターンそ
れぞれに必要とされていた評価パターン占有面積を全体
的に１／２に縮小することが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の第１実施例を示す位置ずれ評
価パターンの平面図（その１）であり、ある層のパター
ンが別の層のパターンに対して位置ずれなく描画された
ときの仕上がり状態を模式的に表している。図２はその
評価パターンの平面図（その２）であり、ある層のパタ
ーンが別の層のパターンに対して位置ずれを起こして描
画されたときの仕上がり状態を模式的に表している。

【００１９】図１には、ある層（以下、第１の層とい
う）で描画されたパターン１０１に対して、別の層（以
下、第２の層という）で描画されたパターン１０２がＸ
方向にどれだけずれたかを評価するためのＸ方向位置ず
れ評価パターン（以下、Ｘずれ評価パターン）Ａが示さ
れており、パターン１０２がパターン１０１に対して位
置ずれなく描画されたときの仕上がり状態が模式的に表
わされている。

【００２０】ここで、パターン１０１は微細幅（例えば
０．５μｍ）を有し、少し傾斜させてある（例えば、傾
き２０）。パターン１０２も微細幅（例えば０．５μ
ｍ）を有し、パターン１０１と逆方向に少し傾斜させて
ある（例えば、傾き２０）。パターン１０３，１０４は
パターン１０１と１０２の交差する位置をＹ方向に読み
取るために第１の層で描画される目盛りであり、Ｘずれ
評価の原点目盛り１０３は、パターン１０１とパターン
１０２が位置ずれなく描画された場合に、該両パターン
の交差位置１０５のＹ位置と一致するように設けられ、
補助目盛り１０４は原点目盛り１０３からＹ方向に一定
の間隔（例えば、１μｍピッチ）で設けられている。

【００２１】更に、パターン１０６及びパターン１０７
はそれぞれ第１の層及び第２の層で描画されるＹ方向位
置ずれ評価パターン（以下、Ｙずれ評価パターン）Ｂで
あり、１０８，１０９はパターン１０６とパターン１０
７の交差する位置をＸ方向に読み取るために第１の層で
描画される目盛りである。Ｙずれ評価の原点目盛り１０
８は、パターン１０６とパターン１０７とが位置ずれな
く描画された場合に、該両パターンの交差位置１１０の
Ｘ位置と一致するように設けられ、Ｙずれ評価の補助目
盛り１０９は原点目盛り１０８からＸ方向に一定の間隔
（例えば、１μｍピッチ）で設けられている。

【００２２】図２において、Ｘずれ評価パターンＡにお
いては、パターン１０２がパターン１０１に対して、
０．２０μｍだけ＋Ｘ方向にずれたときの仕上がり状態
を模式的に表しており、原点目盛り１０３から＋Ｙ方向
に数えて２つ目の補助目盛り１０４ａにパターン１０１
とパターン１０２の交差位置１０５が一致することが分
かる。

【００２３】また、Ｙずれ評価パターンＢにおいては、
パターン１０７がパターン１０６に対して、０．２０μ
ｍだけ−Ｙ方向にずれたときの仕上がり状態を模式的に
表しており、原点目盛り１０８から−Ｘ方向に数えて２
つ目の補助目盛り１０９ａにパターン１０６とパターン
１０７の交差位置１１０が一致することが分かる。図１
及び図２において、この実施例ではパターン１０１とパ
ターン１０２の傾きを２０，−２０に設定しているため
に、Ｘ方向に生じた０．２０μｍの位置ずれが、パター
ン１０１、１０２の交差位置で見てＹ方向に傾き２０の
半分の値である１０倍に拡大された位置、Ｙ＝２．０μ
ｍの位置として観測されている。

【００２４】換言すると、Ｘ方向の位置ずれ量は、Ｘず
れ評価パターンＡにおけるパターン１０１とパターン１
０２の交差位置の補助目盛りによる読み取り値の１／１
０として与えられる。パターン１０１とパターン１０２
の交差位置の補助目盛りによる読み取りの分解能として
は少なくとも目盛りピッチの半分、即ち、この実施例で
は目盛りピッチ１μｍの半分の０．５μｍであり、した
がって、Ｘ方向のずれ量としては、その１／１０の０．
０５μｍまでが読み取り可能である。

【００２５】また、Ｙ方向の位置ずれ量に関しても、図
１のＸずれ評価パターンＡにおいてＸ方向とＹ方向が入
れ替えられたＹずれ評価パターンＢによって、Ｘずれ評
価パターンの場合と同様にして検出することができる。
このように、Ｘずれ評価パターンとＹずれ評価パターン
の両方を盛り込むことによって、それぞれの位置ずれ量
を検鏡のみによって容易に知ることが可能となる。

【００２６】なお、実際には、Ｘ方向とＹ方向の位置ず
れは共に生じるが、その場合にも問題はない。なぜな
ら、例えば、Ｘ方向にΔＸμｍ、Ｙ方向にΔＹμｍの位
置ずれが生じていた場合、Ｘずれ評価パターンによる読
み値をＭｘ、Ｙずれ評価パターンによる読み値をＭｙと
するとき、この実施例では、Ｍｘ＝１０ΔＸ＋ΔＹ，Ｍｙ＝１０ΔＹ＋ΔＸの関係があり、 ΔＸ＝（１０Ｍｘ−Ｍｙ）／９０，ΔＹ＝（１０Ｍｙ−
Ｍｘ）／９０と簡単に正味のずれ量、ΔＸ，ΔＹが求められるからで
ある。

【００２７】因みに、Ｘずれ評価パターンにおける読み
値は、ΔＸが１０倍に拡大されているのに比べて、ΔＹ
は等倍でしか寄与していないため、ＭｙがＭｘと同程度
の場合は、上式のΔＸ＝（１０Ｍｘ−Ｍｙ）／９０は、
ΔＸ≒Ｍｘ／１０とほぼ読み値のまま扱うことができ
る。Ｙずれ評価パターンについても同様である。このよ
うに構成するようにしたので、（１）図１において、第１の層に描画されるパターン１
０１を少し傾斜させ、第２の層で描画されるパターン１
０２をパターン１０１とは逆方向に少し傾斜させた上
で、該両パターンを重ねる構成とすることにより、第１
の層と第２の層のパターン間の微細なＸずれ量を、該両
パターンの交差位置に対応させることが可能となり、傾
斜の値の半分の倍率でＹ方向に拡大表示することが可能
となる。

【００２８】（２）また、拡大されたずれ量を簡単に読
み取ることができるように、長さを測定するための目盛
りパターンを加えることにより、ずれ量の読み取りを検
鏡のみによって容易に行うことが可能となる。図４は本発明の第２実施例を示す位置ずれ評価パターン
の平面図である。この実施例においては、前記第１実施
例に示したＸずれ評価パターンをＸ方向に複数個並べて
配置したものであり、パターン２０１は第１の層で描画
されるパターンを、パターン２０２は第２の層で描画さ
れるパターンを示す。

【００２９】パターン２０３，２０４は、パターン２０
１とパターン２０２の交差する位置を、Ｙ方向に読み取
るために第１の層で描画される目盛りであり、原点目盛
り２０３は、パターン２０１とパターン２０２とが位置
ずれなく描画された場合に、該両パターンの交差位置２
０５のＹ位置と一致するように設けられ、補助目盛り２
０４は原点目盛り２０３からＹ方向に一定の間隔（例え
ば、１μｍピッチ）で設けられている。

【００３０】図４はパターン２０２がパターン２０１に
対して０．２０μｍだけ＋Ｘ方向にずれたときの仕上が
り状態を示している。パターンの全体の広がりが最も小
さく、かつ疎な位置として、原点目盛り２０３から＋Ｙ
方向に数えて２つ目の補助目盛り２０４ａにパターン２
０１とパターン２０２の交差位置２０５が対応している
ことが分かる。第１実施例に比べて、パターン全体の疎
密という情報が加わることにより、疎な位置が直観的に
知られ、第１の層のパターン２０１と第２の層のパター
ン２０２の交差位置２０５が一層特定し易いようになっ
ている。

【００３１】Ｙずれ評価パターンも図示しないが、図４
においてＸ方向とＹ方向を入れ替えたパターンとして提
供される。このように構成することにより、第２実施例
によれば、前記第１実施例におけるある層のパターン１
０１及び別の層のパターン１０２を、それぞれ複数個並
べるように配置してパターン２０１及びパターン２０２
としたので、パターン２０１とパターン２０２の交差位
置がパターン全体の広がりと疎密を見ることで直観的か
つ容易に捉えられるため、その交差位置を一層特定し易
くなるとともに、局所的なパターン崩れ等が生じても悪
影響を受けずに済むようにすることができる。

【００３２】図５は本発明の第３実施例を示す位置ずれ
評価パターンの平面図である。この図に示すように、第
３実施例は、前記第２実施例のＸずれ評価パターンとＹ
ずれ評価パターンを同一領域に配置したものである。パ
ターン３０１及びパターン３０２は、それぞれ第１の層
及び第２の層で描画されるＸずれ評価パターンであり、
パターン３０３，３０４はパターン３０１とパターン３
０２の交差する位置をＹ方向に読み取るために第１の層
で描画される目盛りである。Ｘずれ評価の原点目盛り３
０３は、パターン３０１とパターン３０２とが位置ずれ
なく描画された場合に、該両パターンの交差位置のＹ位
置と一致するように設けられ、Ｘずれ評価の補助目盛り
３０４は、原点目盛り３０３からＹ方向に一定の間隔
（例えば、１μｍピッチ）で設けられている。

【００３３】パターン３０５及びパターン３０６はそれ
ぞれ第１の層及び第２の層で描画されるＹずれ評価パタ
ーンであり、３０７，３０８はパターン３０５とパター
ン３０６の交差する位置をＸ方向に読み取るために第１
の層で描画される目盛りである。Ｙずれ評価の原点目盛
り３０７は、パターン３０５とパターン３０６とが位置
ずれなく描画された場合に、該両パターンの交差位置の
Ｘ位置と一致するように設けられ、Ｙずれ評価の補助目
盛り３０８は、原点目盛り３０７からＸ方向に一定の間
隔（例えば、１μｍピッチ）で設けられている。

【００３４】上記したように、上記第２実施例における
Ｘずれ評価パターンとＹずれ評価パターンを同一領域に
配置するようにしたので、上記第２実施例においてＸず
れ評価パターン、Ｙずれ評価パターンそれぞれに必要と
されていた評価パターン占有面積を全体的に１／２に縮
小することが可能となる。図５はＸずれ評価パターン３
０２がパターン３０１に対して、０．２０μｍだけ＋Ｘ
方向にずれ、Ｙずれ評価のパターン３０６がパターン３
０５に対して、０．２０μｍだけ＋Ｙ方向にずれたとき
の仕上がり状態を示している。パターン全体の広がりが
最も小さく、かつ疎な位置として、Ｘずれ評価の原点目
盛り３０３から＋Ｙ方向に数えて２つ目の補助目盛り３
０４ａの位置及びＹずれ評価の原点目盛り３０７から＋
Ｘ方向に数えて２つ目の補助目盛り３０８ａの位置に、
Ｘずれ評価パターン３０１とパターン３０２の交差位置
及びＹずれ評価のパターン３０５とパターン３０６の交
差位置が対応していることが分かる。

【００３５】図６は本発明の第４実施例を示す位置ずれ
評価パターンの平面図（その１）、図７は本発明の第４
実施例を示す位置ずれ評価パターンの平面図（その２）
である。図６は第１の層で描画されたパターン４０１に
対して、第２の層で描画されたパターン４０２がＸ方向
にどれだけずれたかを評価するためのＸずれ評価パター
ンであり、パターン４０２がパターン４０１に対して位
置ずれなく描画されたときの仕上がり状態を模式的に表
している。パターン４０１は微細幅（例えば、０．３μ
ｍ）を有し、Ｙ方向に或るブロック４０３（例えば、ブ
ロック長４０４が０．８μｍ）ごとにＸ方向に微小寸法
（例えば、０．０２μｍ）ずつ階段状にオフセット４０
５されている。パターン４０２もパターン４０１と同様
の構成であるが、Ｘ方向へのオフセットがパターン４０
１とは逆になっている。

【００３６】パターン４０６，４０７はパターン４０１
の各ブロック４０３のＹ位置に対応して第１の層におい
て描画される目盛りであり、原点目盛り４０６は、パタ
ーン４０１とパターン４０２とが位置ずれなく描画され
た場合に、該両パターンが交差するブロック４０８のＹ
位置を示すように設けられ、補助目盛り４０７はそれぞ
れ他の各ブロックのＹ位置を示すように設けられる。

【００３７】図７はパターン４０２がパターン４０１に
対して、０．０４μｍだけ＋Ｘ方向にずれたときの仕上
がり状態を模式的に示している。原点目盛り４０６から
＋Ｙ方向に数えて２本目の補助目盛り４０７ａに、即
ち、＋Ｙ方向に数えて２つ目のブロック４０８にパター
ン４０１とパターン４０２の交差位置が存在している。
換言すると、パターン４０１とパターン４０２の交差位
置を２本目の補助目盛り４０７ａの位置と読み取ること
により、この実施例では、ブロック４０３間のオフセッ
ト４０５を０．０２μｍに設定しているので、Ｘずれ量
は、０．０２μｍ×２＝０．０４μｍであることがわか
る。

【００３８】Ｙずれ評価パターンも、図示はしないが、
図６及び図７においてＸ方向とＹ方向を入れ替えたパタ
ーンとして提供される。このようにして、Ｘずれ評価パ
ターンとＹずれ評価のパターンの両方を盛り込むことに
よって、それぞれの位置ずれ量を検鏡のみによって容易
に知ることが可能となる。

【００３９】なお、実際には、Ｘ方向とＹ方向の位置ず
れは共に生じるが、その場合にも問題はない。なぜな
ら、本発明では、例えば、Ｘずれ評価パターンにおいて
は、ブロック長４０４を０．８μｍに設定しているため
に、Ｙ方向へのずれが生じてもその量がブロック長の半
分未満である限り、パターン４０１とパターン４０２の
交差位置４０８を与えるパターン４０１の主たるブロッ
クは変わらない。即ち、検出の対象とするずれ量の最大
値（例えば、０．４μｍ）の倍程度以上に、該ブロック
長を設定すれば良い。パターン４０１とパターン４０２
の交差位置の補助目盛りによる位置ずれ量の読み取り分
解能としては、目盛りピッチの半分、即ち、この実施例
では一目盛りに相当するブロック間のオフセット量４０
５、つまり、０．０２μｍの半分の０．０１μｍまでが
読み取り可能となる。

【００４０】上記したように第４実施例によれば、図６及び図７において、第１の層で描画されるパタ
ーン４０１をブロック分割し、検出したい最小ずれ量の
倍程度の微小寸法ずつ各ブロックを順次階段状にオフセ
ットさせていくようにし、第２の層で描画されるパター
ン４０２を、パターン４０１と同様であるが、オフセッ
トがパターン４０１と逆方向になるようにした上で、該
両パターンを重ねる構造とすることにより、第１の層と
第２の層のパターン間の微細なＸずれ量を、該両パター
ンの交差するブロック位置に対応させることが可能とな
り、Ｙ方向に拡大表示することが可能となる。

【００４１】また、各ブロックの位置に対応した目
盛りパターンを加えたことにより、両パターンが交差す
るブロックの位置を検鏡によって簡易に読み取ることが
可能となる。更に、検出対象とするずれ量の最大値の倍程度以上
にブロック長を設定することにより、Ｘずれ評価パター
ンにおけるＹずれ量の影響を除去することが可能とな
る。

【００４２】図８は本発明の第５実施例を示す位置ずれ
評価パターンの平面図である。前記第４実施例の図７に
示したＸずれ評価パターンをＸ方向に複数個並べて配置
したものであり、パターン５０１は第１の層で描画され
るパターンを、パターン５０２は第２の層で描画される
パターンを示す。パターン５０３，５０４は、パターン
５０１の各ブロックのＹ位置に対応して第１の層におい
て描画される目盛りであり、原点目盛り５０３は、パタ
ーン５０１とパターン５０２とが位置ずれなく描画され
た場合に、該両パターンが交差するパターン５０１にお
ける該当ブロックのＹ位置を示すように設けられ、補助
目盛り５０４はその他の各ブロックのＹ位置を示すよう
に設けられている。

【００４３】図８は、パターン５０２がパターン５０１
に対して、０．４０μｍだけ＋Ｘ方向にずれたときの仕
上がり状態を示している。パターン全体の広がりが最も
小さく、かつ疎な位置として、原点目盛り５０３から＋
Ｙ方向に数えて２つ目の補助目盛り５０４ａ、即ち＋Ｙ
方向に数えて２つ目のブロックに、パターン５０１とパ
ターン５０２の交差位置５０５が対応していることが分
かる。第４実施例に比べてパターン全体の疎密という情
報が加わることにより、疎な位置が直観的に知られ、第
１の層のパターン５０１と第２の層のパターン５０２の
交差位置５０５が一層特定し易いようになっている。Ｙ
ずれ評価パターンも、図示はしないが、図８においてＸ
方向とＹ方向を入れ替えたパターンとして提供される。

【００４４】上記したように第５実施例によれば、前記
第４実施例における第１の層のパターン４０１及び第２
の層のパターン４０２を、それぞれ複数個並べるように
配置してパターン５０１及びパターン５０２としたの
で、パターン５０１とパターン５０２の交差位置５０５
が全体の広がりと疎密を見ることで直観的かつ容易に捉
えられるため、その交差位置を一層特定し易くなるとと
もに、局所的なパターン崩れが生じても悪影響を受けず
に済むようにすることができる。

【００４５】図９は本発明の第６実施例を示す位置ずれ
評価パターンを平面図である。この実施例は、前記第５
実施例に示したＸずれ評価パターンとＹずれ評価パター
ンを同一領域に配置したものである。パターン６０１及
びパターン６０２はそれぞれ第１の層及び第２の層で描
画されるＸずれ評価パターンであり、パターン６０３，
６０４はパターン６０１の各ブロックのＹ位置に対応し
て第１の層で描画される目盛りである。Ｘずれ評価の原
点目盛り６０３はパターン６０１とパターン６０２とが
位置ずれなく描画された場合に、該両パターンが交差す
る、パターン６０１における該当ブロックのＹ位置を示
すように設けられ、Ｘずれ評価の補助目盛り６０４は、
それぞれ他のブロックのＹ位置を示すようにしている。

【００４６】パターン６０５及びパターン６０６はそれ
ぞれ第１の層及び第２の層で描画されるＹずれ評価パタ
ーンであり、６０７，６０８はパターン６０５の各ブロ
ックのＹ位置に対応して第１の層において描画される目
盛りである。Ｙずれ評価の原点目盛り６０７は、パター
ン６０５とパターン６０６とが位置ずれなく描画された
場合に該両パターンが交差する、パターン６０５におけ
る該当ブロックのＸ位置を示すように設けられ、Ｙずれ
評価の補助目盛り６０８はそれぞれ他の各ブロックのＸ
位置を示すように設けられている。

【００４７】図９はＸずれ評価パターン６０２がパター
ン６０１に対して、０．０４μｍだけ＋Ｘ方向にずれ、
Ｙずれ評価のパターン６０６がパターン６０５に対し
て、０．０４μｍだけ＋Ｙ方向にずれたときの仕上がり
状態を示している。パターン全体の広がりが最も小さ
く、かつ疎な位置として、Ｘずれ評価の原点目盛り６０
３から＋Ｙ方向に数えて２つ目の補助目盛り６０４ａの
位置、及びＹずれ評価の原点目盛り６０７から＋Ｘ方向
に数えて２つ目の補助目盛り６０８ａの位置に、Ｘずれ
評価パターン６０１とパターン６０２の交差位置、及び
Ｙずれ評価のパターン６０５とパターン６０６が対応し
ていることが分かる。

【００４８】上記したように第６実施例によれば、前記
第５実施例におけるＸずれ評価パターンとＹずれ評価パ
ターンを同一領域に配置するようにしたので、第５実施
例において、Ｘずれ評価パターン、Ｙずれ評価パターン
それぞれに必要とされていた評価パターン占有面積を、
全体的に１／２に縮小することが可能となる。なお、本
発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発
明の範囲から排除するものではない。

【００４９】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。（１）請求項１記載の発明によれば、ある層に描画され
るある層のパターンを少し傾斜させ、別の層で描画され
る別の層のパターンをある層のパターンとは逆方向に少
し傾斜させた上で、該両パターンを重ねる構成とするこ
とにより、ある層と別の層のパターン間の微細なＸずれ
量を、該両パターンの交差位置に対応させることが可能
となり、傾斜の値の半分の倍率でＹ方向に拡大表示する
ことができる。

【００５０】（２）請求項２記載の発明によれば、上記
（１）の構成に加えて、長さを測定するための目盛りパ
ターンを加えることにより、ずれ量の読取りを検鏡のみ
によって容易に行うことができる。（３）請求項３記載の発明によれば、ある層のパターン
及び別の層のパターンをそれぞれ複数個並べるように配
置してある層のパターン及び別の層のパターンとしたの
で、ある層のパターンと別の層のパターンの交差位置が
パターン全体の広がりと疎密を見ることで直観的かつ容
易に捉えられるため、その交差位置を一層特定し易くな
るとともに、局所的なパターン崩れ等が生じても悪影響
を受けずに済むようにすることができる。

【００５１】（４）請求項４記載の発明によれば、上記
（３）におけるＸずれ評価パターンとＹずれ評価パター
ンを同一領域に配置するようにしたので、上記（３）に
おいてＸずれ評価パターン、Ｙずれ評価パターンそれぞ
れに必要とされていた評価パターン占有面積を、全体的
に１／２に縮小することが可能となる。（５）請求項５記載の発明によれば、ある層で描画され
るパターンをブロック分割し、検出したい最小ずれ量の
倍程度の微小寸法ずつ各ブロックを順次段階状にオフセ
ットさせていくようにし、別の層で描画されるパターン
をある層のパターンと同様であるが、オフセットがある
層のパターンと逆方向になるようにした上で、該両パタ
ーンを重ねる構造とすることにより、ある層と別の層の
パターン間の微細なＸずれ量を、該両パターンの交差す
るブロック位置に対応させることが可能となり、Ｙ方向
に拡大表示することが可能となる。

【００５２】（６）請求項６記載の発明によれば、上記
（５）の構成に加えて、各ブロックの位置に対応した目
盛りパターンを加えたことにより、両パターンが交差す
るブロックの位置を検鏡によって簡易に読み取ることが
できる。（７）請求項７記載の発明によれば、検出対象とするず
れ量の最大値の倍程度以上にブロック長を設定すること
により、Ｘずれ評価パターンにおけるＹずれ量の影響を
除去することが可能となる。

【００５３】（８）請求項８記載の発明によれば、上記
（５）におけるある層のパターン及び別の層のパターン
をそれぞれ複数個並べるように配置してある層のパター
ン及び別の層のパターンとしたので、ある層のパターン
と別の層のパターンの交差位置が全体の広がりと疎密を
見ることで直観的かつ容易に捉えられるため、その交差
位置を一層特定し易くなるとともに、局所的なパターン
崩れが生じても悪影響を受けずに済むようにすることが
できる。

【００５４】（９）請求項９記載の発明によれば、上記
（８）におけるＸずれ評価パターンとＹずれ評価パター
ンを同一領域に配置するようにしたので、上記（８）に
おいて、Ｘずれ評価パターン、Ｙずれ評価パターンそれ
ぞれに必要とされていた評価パターン占有面積を全体的
に１／２に縮小することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す位置ずれ評価パター
ンの平面図（その１）である。

【図２】本発明の第１実施例を示す位置ずれ評価パター
ンの平面図（その２）である。

【図３】従来の位置ずれ評価パターンであるＢＯＸパタ
ーンの平面図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す位置ずれ評価パター
ンの平面図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す位置ずれ評価パター
ンの平面図である。

【図６】本発明の第４実施例を示す位置ずれ評価パター
ンの平面図（その１）である。

【図７】本発明の第４実施例を示す位置ずれ評価パター
ンの平面図（その２）である。

【図８】本発明の第５実施例を示す位置ずれ評価パター
ンの平面図である。

【図９】本発明の第６実施例を示す位置ずれ評価パター
ンを平面図である。

【符号の説明】

１０１，１０６，２０１，３０１，３０５，４０１，５
０１，６０１，６０５ある層（第１の層）で描画された
パターン１０２，１０７，２０２，３０２，３０６，４０２，５
０２，６０２，６０６別の層（第２の層）で描画された
パターンＡＸ方向位置ずれ評価パターン１０３，１０８，２０３，３０３，３０７，４０６，５
０３，６０３，６０７原点目盛り１０４，１０９，２０４，３０４，３０８，４０７，５
０４，６０４，６０８補助目盛りＢＹ方向位置ずれ評価パターン１０５，１１０，２０５，５０５交差位置４０３，４０８ブロック４０４ブロック長４０５オフセット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ある層で描画されたパターンと別の層で
描画されたパターン間の相対的位置ずれを評価する評価
パターンにおいて、（ａ）検出したいＸ方向の位置ずれ
量の分解能δＸに対してＸ方向に微小幅Ｌｘを有し、傾
き２ｋ（ｋ＞１）でＹ方向に長さＬｙであるような、あ
る層で描画されるパターンと、Ｘ方向に微小幅Ｌｘを有
し、傾き−２ｋ（ｋ＞１）でＹ方向に長さＬｙであるよ
うな、別の層で描画されるパターンとを重ねる構成とす
ることにより、ある層と別の層のパターン間のＸ方向の
微細なずれ量を傾斜の値２ｋの半分の倍率ｋに拡大して
Ｙ方向の該両パターンの交差位置に表出せしめるＸ方向
位置ずれ評価パターンと、（ｂ）該Ｘ方向位置ずれ評価
パターンにおいてＸ方向とＹ方向を入れ替えた構成のＹ
方向位置ずれ評価パターンとを有することを特徴とする
位置ずれ評価パターン。
【請求項２】請求項１記載の位置ずれ評価パターンに
おいて、長さを測定するための目盛りパターンを、Ｘず
れ評価パターンではＹ方向に、Ｙずれ評価パターンでは
Ｘ方向に並べて配置することを特徴とする位置ずれ評価
パターン。
【請求項３】請求項１記載の位置ずれ評価パターンに
おいて、前記Ｘずれ評価パターンに対して前記ある層で
描画されるパターンをＸ方向に複数並べてパターンと
し、かつ別の層で描画されるパターンをＸ方向に複数並
べたパターンを有するＸずれ評価パターンと、該Ｘずれ
評価パターンにおいてＸ方向とＹ方向を入れ替えた構成
のＹずれ評価パターンとを有することを特徴とする位置
ずれ評価パターン。
【請求項４】請求項３記載の位置ずれ評価パターンに
おいて、前記Ｘずれ評価パターンとＹずれ評価パターン
を同一領域に重ねて配置することを特徴とする位置ずれ
評価パターン。
【請求項５】ある層で描画されたパターンと別の層で
描画されたパターン間の相対的位置ずれを評価する評価
パターンにおいて、（ａ）Ｘ方向に微小幅Ｌｘを有し、
Ｙ方向の長さＬｙをブロック分割して各ブロックを微小
寸法ずつ順次階段状にオフセットさせるようにした、あ
る層で描画されるパターンと、該パターンと構造を同じ
くし、オフセットの方向が前記パターンとは逆方向にな
るようにした、別の層で描画されるパターンとを重ねる
構造とすることにより、ある層と別の層のパターン間の
微細なＸずれ量を、該両パターンの交差するブロック位
置に対応させてＹ方向に拡大表示するＸずれ評価パター
ンと、（ｂ）該Ｘずれ評価パターンにおいて、Ｘ方向と
Ｙ方向を入れ替えた構成のＹずれ評価パターンとを有す
ることを特徴とする位置ずれ評価パターン。
【請求項６】請求項５記載の位置ずれ評価パターンに
おいて、各ブロックの位置を表示するための目盛りパタ
ーンを、Ｘずれ評価パターンではＹ方向に、Ｙずれ評価
パターンではＸ方向に並べて配置することを特徴とする
位置ずれ評価パターン。
【請求項７】請求項５記載の位置ずれ評価パターンに
おいて、検出対象とするずれ量の最大値の倍程度以上に
ブロック長を設定することを特徴とする位置ずれ評価パ
ターン。
【請求項８】請求項５記載の位置ずれ評価パターンに
おいて、ある層で描画されるパターンをＸ方向に複数並
べてパターンとし、かつ別の層で描画されるパターンを
Ｘ方向に複数並べてパターンとするＸずれ評価パターン
と、該Ｘずれ評価パターンにおいてＸ方向とＹ方向を入
れ替えた構成のＹずれ評価パターンとを有することを特
徴とする位置ずれ評価パターン。
【請求項９】請求項８記載の位置ずれ評価パターンに
おいて、前記Ｘずれ評価パターンとＹずれ評価パターン
を同一領域に重ねて配置することを特徴とする位置ずれ
評価パターン。