JPH09270379A

JPH09270379A - フォーカス評価用レチクルおよびフォーカス評価方法

Info

Publication number: JPH09270379A
Application number: JP8078486A
Authority: JP
Inventors: Tokio Shino; 時男篠; Kouji Komatsu; 功侍小松; Akira Watanabe; 明渡辺
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Miyazaki Oki Electric Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Miyazaki Oki Electric Co Ltd
Priority date: 1996-04-01
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 1997-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】縮小投影露光装置のフォーカス位置評価を短
時間で行えるようにしたフォーカス評価用レチクル、及
びフォーカス評価方法の提供が望まれている。【解決手段】縮小投影露光装置のフォーカス位置評価
のために用いられる評価用レチクル２０である。評価用
レチクル２０上には評価用パターン２２が形成されてい
る。評価用パターン２２は、縮小投影露光装置の解像限
界幅より細い幅のパターンと、解像限界幅より太い複数
種の幅のパターン群とを有している。パターンの各間隔
は、縮小投影露光装置の解像限界を越える幅である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に半導体装置の
製造プロセスにおける露光工程での、ベストフォーカス
位置を合わせるために用いられるフォーカス評価用レチ
クルと、これを用いたフォーカス評価方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に半導体装置の製造プロセスにおけ
る露光工程では、解像度の高いパターンを形成するため
縮小投影露光法が採用されている。この縮小投影露光法
によれば、マスクとウエハが接触しないことから、マス
クの欠陥が露光工程中に発生することがなく、高歩留り
を確保することができる。図６は、このような縮小投影
露光法を説明するための図であり、図６において符号１
は縮小投影露光装置（以下、ステッパと称する）であ
る。このステッパ１は、水銀ランプ等の光源２と、コン
デンサレンズ３と、縮小レンズ４と、ステージ６とを備
えたもので、レジスト層を形成したウエハ５をステージ
６上に固定し、コンデンサレンズ３と縮小レンズ４との
間に、ウエハ５上に形成するパターンの原画となるパタ
ーンを有したレチクル７を配置し、光源２より光を照射
して露光処理を行うものである。

【０００３】すなわち、光源２より光を照射すると、こ
の光はフィルタ（図示略）を通って単波長となり、さら
にコンデンサレンズ３を通った後レチクル７に到達す
る。そして、このレチクル７の明部（光を透過する部
分）を透過した光は、縮小レンズ４を経てウエハ５上に
フォーカス（焦点）を結ぶ。ここで、通常このフォーカ
スは、光源２の近傍にウエハの位置を検出するセンサ部
（図示略）が配設され、このセンサ部によって各露光条
件に応じて自動的に合わせられるようになっている。

【０００４】しかし、実際にはセンサ部によって合わさ
れたフォーカス位置と、光学系が結ぶフォーカスの位置
とが必ずしも一致しないため、通常はこの差を予め測定
してフォーカス位置の評価を行い、評価結果、すなわち
得られた差分の補正を行うことによって露光を行うよう
にしている。

【０００５】ところで、このようなフォーカス位置の評
価を行うためには、通常、図７に示すようなフォーカス
評価用レチクルが用いられる。図７において符号１０は
評価用レチクルであり、この評価用レチクル１０は、図
７に示すようにレティクル本体１１上に評価用パターン
１２を形成してなるものである。評価用パターン１２
は、図７に示すように幅ａμｍのラインパターン１３が
ａμｍの間隔で複数本が並列配置されたもので、これら
ラインパターン１３…列が縦方向および横方向のそれぞ
れに形成されてなるものである。ここで、パターン幅で
あるａμｍについては、通常、評価すべきステッパの性
能によって任意に選択される。

【０００６】そして、このような評価用レチクル１０を
用いてフォーカス位置の評価を行うには、まず、図６に
示したステッパ１のステージ６上に、予めレジストを塗
布したウエハ５を配置し、また、レチクル７に代えて前
記評価用レチクル１０を設置する。次に、任意の露光量
ｅ₁、任意のフォーカス位置ｆ₁の条件のもとで光源２
より光を照射してウエハ５上のレジストを露光し、さら
にこれを現像する。そして、このような露光処理を、任
意の露光量ｅ₁〜ｅ_n、任意のフォーカス位置ｆ₁〜ｆ
_nの条件のもとで順次繰り返し、それぞれにレジストパ
ターンを形成する。次いで、図８に示すような、各ウエ
ハ５上に形成されたレジストパターン１４の、前記評価
用パターン１２のラインパターン１３に対応するパター
ン幅ｌ_x、ｌ_yを、寸法測定機を用いて各露光量および
フォーカス位置毎に測定する。

【０００７】このような測定によると、通常、同一露光
量で形成したパターン幅ｌ_x、ｌ_yの寸法はフォーカス
位置によって変化する。図９は、このように測定された
結果の例を示す図であり、図９中において曲線Ａは露光
量ｅ_nが少ない場合の転写パタン寸法とフォーカス位置
ｆ_nとを関係を示し、曲線Ｂは露光量ｅ_nが多い場合の
転写パタン寸法とフォーカス位置ｆ_nとを関係を示して
いる。図９に示したように、一般に露光量が比較的少な
い場合には、前記曲線Ａで示したように転写パタン寸法
が極小値を持つように変化し、一方、露光量が比較的多
い場合には、前記曲線Ｂで示したように転写パタン寸法
が極大値を持つように変化する。そして、通常は図９に
示したような測定結果から極小値、あるいは極大値をそ
のステッパにおけるベストフォーカス（ウエハ上にフォ
ーカスが合っているフォーカス位置）として評価する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなフォーカス評価方法では、フォーカス位置の変化に
対するパターン幅寸法の変化量が小さいことから、単一
露光量によるフォーカス評価だけでは精度が低いものと
なってしまい、したがって通常は複数の露光量による評
価が必要となっている。また、ラインパターン１３とし
て、通常、露光・現像後ウエハ上に形成されるレジスト
パターン１４の幅が１μｍ以下となるような幅のものを
使用するため、現像後得られたレジストパターン１４の
幅寸法を測定するためには、寸法測定機として微細寸法
の測定が可能なＳＥＭ型寸法測定機を使用する必要があ
る。しかして、このＳＥＭ型寸法測定機による測定で
は、微細寸法の測定が可能な反面、測定に長時間を要し
てしまう。よって、前記フォーカス評価方法では、複数
の露光量による評価が必要であり、しかもその評価の際
には測定に長時間を必要とするＳＥＭ型寸法測定機を用
いなくてはならないことから、評価そのものに多大な時
間がかかってしまっているのが実状である。

【０００９】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、縮小投影露光装置のフォ
ーカス位置評価を短時間で行えるようにしたフォーカス
評価用レチクルと、フォーカス評価方法とを提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のフォーカス評価
用レチクルでは、評価用レチクル上に評価用パターンを
形成してなり、該評価用パターンが、縮小投影露光装置
の解像限界幅より細い幅のパターンと、解像限界幅より
太い複数種の幅のパターン群とを有し、前記パターンの
各間隔が、前記縮小投影露光装置の解像限界を越える幅
であることを前記課題の解決手段とした。

【００１１】本発明のフォーカス評価方法では、縮小投
影露光装置の解像限界幅より細い幅のパターンと、解像
限界幅より太い複数種の幅のパターン群とを有し、前記
パターンの各間隔が、前記縮小投影露光装置の解像限界
を越える幅である評価用パターンを備えた評価用レチク
ルを用い、前記評価用パターンをホトリソプロセスによ
りフォーカス位置を変化させて、複数回、それぞれ異な
る被転写体上に転写し、次に、被転写体上に転写された
転写パターンを現像して得られた現像パターンの外形寸
法を測定し、その後、フォーカス位置の変化により前記
現像パターンの外形寸法が段階的に変化する点を抽出す
るとともに、この点と対称となるもう一点を抽出し、こ
れら二点の中点に対応したフォーカス位置をベストフォ
ーカス位置とすることを前記課題の解決手段とした。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施形態例に
基づいて詳しく説明する。図１（ａ）、（ｂ）は本発明
のフォーカス評価用レチクルの一実施形態例を示す図で
あり、図１において符号２０は、縮小投影露光装置（ス
テッパ）のフォーカス位置評価のために用いられるフォ
ーカス評価用レチクル（以下、評価用レチクルと略称す
る）である。この評価用レチクル２０は、ガラス等の透
光性材料からなるレチクル本体２１上に、クロム膜等か
らなる評価用パターン２２を形成したものであり、該評
価用パターン２２が、ステッパからの露光光を遮断する
パターンとされたものである。

【００１３】評価用パターン２２は、図１（ａ）に示す
ように異なる幅でかつ正方形枠状のパターン２３ａ、２
３ｂ…と、正方形状のパターン２４とが同芯状に配設さ
れたもので、この例では、各パターン２３ａ、２３ｂ
…、２４のそれぞれの間隔が全て同一の間隔ｂに形成さ
れたものとなっている。また、図１（ｂ）に示すように
各パターン２３ａ、２３ｂ…、２４の幅Ｗａ〜Ｗｎは、
評価するステッパの解像し得る限界の前後となるように
設定されている。すなわち、この例では、フォーカス位
置評価を行おうとするステッパが、ＮＡ＝０．５のｉ線
仕様である場合、Ｌ＝ｋ（λ／ＮＡ）の式より解像限界
＝０．３６５μｍとなることから、Ｗａ＝＝０．３０μ
ｍ、Ｗｂ＝０．３５μｍとし、以下、０．０５μｍステ
ップで順次幅広に設定している。したがってこの例で
は、パターン２３ａ、２３ｂが本発明における解像限界
幅より細い幅のものとなり、パターン２３ｃ〜パターン
２４が本発明における解像限界幅より太い幅のパターン
群となっている。なお、前記パターン間の間隔ｂについ
ては、前記フォーカス位置評価を行おうとするステッパ
の解像性能に左右されない程度の大きい値、すなわち解
像限界を越える幅とされ、この例では１．０μｍ程度と
されている。

【００１４】このような構成のフォーカス評価用レチク
ル２０を用いて例えば図６に示したステッパ１のフォー
カス位置評価を行うには、まず、前述した従来の場合と
同様にして、ステッパ１のステージ６上に、予めレジス
トを塗布したウエハ（被転写体）５を配置し、また、レ
チクル７に代えてフォーカス評価用レチクル２０を設置
する。ここで、ウエハ５に塗布するレジストについて
は、評価用パターン２２の各パターン２３ａ、２３ｂ
…、２４が露光光を遮断するパターンとなっていること
から、ポジ型のものを用いている。

【００１５】次に、任意の露光量ｅを選択し、露光量
ｅ、フォーカス位置ｆ₁の条件で光源２より光を照射し
てウエハ５上のレジストを露光し、さらにこれを現像す
る。続いて、露光量ｅのままで、フォーカス位置をｆ₂
〜ｆ_nまで順次変化させ、それぞれ異なるウエハ上に先
と同一の露光・現像処理を順次繰り返し、それぞれにレ
ジストパターンを形成する。

【００１６】次いで、得られた各ウエハ上のレジストパ
ターン（現像パターン）における外形寸法、すなわち図
１（ａ）に示したパターン寸法ｗ_x、ｗ_yに対応する転
写パターン寸法を、光学式寸法測定機を用いて各フォー
カス位置毎に測定する。なお、ここで用いた光学式寸法
測定機は、ＳＥＭ型寸法測定機に比べ分解能が劣るもの
の、本実施形態例で測定する寸法は前記ｗ_x、ｗ_yに対
応する転写パターン寸法であり、従来の場合に比べ十分
な幅（長さ）を有していることから、本実施形態例では
ＳＥＭ型寸法測定機を用いることなく、光学式寸法測定
機によって測定することが可能となっているのである。

【００１７】このようにして露光・現像を行い、ウエハ
上にパターンを転写すると、ウエハ上に転写されたパタ
ーン（現像パターン）では、評価用パターン２２におけ
る各パターン２３ａ、２３ｂ…、２４のうち、ステッパ
１の解像限界幅近傍のものがフォーカス位置によって解
像しなくなる現象が生じる。そして、このように解像し
ないパターンがフォーカス位置によって生じ、しかも、
各パターン２３ａ、２３ｂ…、２４がステッパの解像限
界を越える幅の間隔で配列されていることから、各フォ
ーカス位置ｆ₁〜ｆ_n毎に転写パターン（現像パター
ン）の外形寸法を測定すると、図２に示すようにフォー
カス位置の変化により転写パターン（現像パターン）の
外形寸法が段階的に変化する箇所Ｃがいくつか表れる。
ここで、外形寸法の測定については、前記ｗ_xに対応す
る方向、ｗ_yに対応する方向のそれぞれについて行って
いる。そして、得られた測定結果より、ｗ_x方向、ｗ_y
方向のそれぞれについてフォーカス位置の変化と転写パ
ターンの外形寸法との関係を、図２に示したグラフとし
て求めている。なお、図２は、ｗ_x方向の転写パターン
外形寸法とフォーカス位置との関係を示している。

【００１８】このようにして外形寸法測定結果から得た
図２のグラフより、前記段階的に変化する箇所Ｃのうち
一つ、この実施形態例では、パターン寸法が最大となる
曲線データＤ₁の次に大きい曲線データＤ₂の最小値側
Ｃ₁における、曲線データＤ ₂の最小値Ｍ_aを抽出す
る。そして、この最小値Ｍ_aを抽出したら、この点と対
称となる点、すなわちパターン寸法が最大となる曲線デ
ータＤ₁を中心として前記曲線データＤ₂と対称の位置
にある曲線データＤ₃の最小値Ｍ_bを抽出する。そし
て、これら二点の中点に対応したフォーカス位置ｆ₀を
グラフ上から読み取り、これをベストフォーカス位置と
する。

【００１９】このように、従来法ではウエハ上で１μｍ
以下の微細なパターンを高精度で測定する必要があるこ
とから、測定にＳＥＭ型寸法測定機を用いなくてはなら
なかったが、本実施形態例のフォーカス評価方法では、
数十μｍレベルの比較的大きい寸法のパターンを測定す
ればよく、しかも、パターン寸法がフォーカス位置によ
って段階的に大きく変化することにより、ベストフォー
カス位置の評価に高精度の寸法測定が要求されないた
め、ＳＥＭ型寸法測定機でなく光学式寸法測定機を寸法
測定に用いることができる。

【００２０】したがって、ＳＥＭ型寸法測定機より分解
能には劣るものの、これより安価で汎用性があり、しか
も測定時間が短い光学式寸法測定機を用いることができ
ることから、評価そのものの時間を短縮することがで
き、またこれに要するコストの低減化を図ることもでき
る。また、パターン測定が従来に比べ十分大きなパター
ンの測定となっており、しかもＳＥＭ型寸法測定機でな
く光学式寸法測定機を用いて寸法測定を行うことができ
ることから、寸法測定の自動化によるフォーカス評価の
容易化、省力化を図ることができる。さらに、前述した
ようにパターン寸法がフォーカス位置によって段階的に
大きく変化し、したがって測定結果もその変化が大きい
ことから、従来のごとく複数の露光量による評価が必要
となることなく、単一の露光量による測定によって精度
の高い、正確な評価を行うことができる。

【００２１】また、図１（ａ）、（ｂ）に示した評価用
パターン２２にあっては、これを用いて転写することで
得られる転写パターン（現像パターン）の外形寸法が、
フォーカス位置によって段階的に大きく変化することに
より、前記のフォーカス評価方法の実施を可能にするこ
とができる。

【００２２】なお、前記実施形態例では、評価用パター
ンの形状として図１（ａ）に示したパターン形状を採用
したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば図
３に示すように幅の異なるパターン２５ａ、２５ｂ…の
列を、縦方向および横方向のそれぞれに配置し、かつこ
れらパターンを左右方向および上下方向にてそれぞれ対
称に形成してもよく、また、図４に示すように幅の異な
るパターン２６ａ、２６ｂ…の列を、縦方向および横方
向のそれぞれに配置しただけの形状としてもよい。

【００２３】また、図１（ａ）、図３、図４に示した評
価用パターンの例では、各パターン２３ａ、２３ｂ…
（２４ａ、２４ｂ…、２５ａ、２５ｂ…）がいずれも同
一の幅を有するライン状（正方形枠状も含む）、あるい
は正方形状であるが、本発明では、これに代えて図５
（ａ）〜（ｅ）に示すような形状のパターンから評価用
パターンを形成することもできる。なお、図５（ａ）〜
（ｅ）に示した各パターン３０〜３４は、それぞれが図
１（ｂ）の各パターン２３ａ、２３ｂ…に対応するもの
とする。

【００２４】図５（ａ）に示したパターン３０は、その
片側に、元のパターン幅Ｗ₀に対して一定の割合の幅Ｗ
₁分、この例ではＷ₁＝Ｗ₀となる分を矩形状に突出し
た複数の突出部３０ａ…を形成したものとなっている。
図５（ｂ）に示したパターン３１は、その片側に、元の
パターン幅Ｗ₀に対して一定の割合の幅Ｗ₂分、この例
ではＷ₂＝（１／２）Ｗ₀となる分を二等辺三角形状に
突出した複数の突出部３１ａ…を形成したものとなって
いる。図５（ｃ）に示したパターン３２は、その両側
に、元のパターン幅Ｗ₀に対して一定の割合の幅Ｗ
₃分、この例ではＷ₃＝（１／２）Ｗ₀となる分を二等
辺三角形状に凹ましてなる凹部３２ａ、３２ａ…を形成
したものとなっている。図５（ｄ）に示したパターン３
３は、その幅方向と直交する方向に不連続に配置された
矩形のパターン要素３３ａが、多数配列されて形成され
たものとなっている。図５（ｅ）に示したパターン３４
は、その幅方向と直交する方向に不連続に配置された菱
形のパターン要素３４ａが、多数配列されて形成された
ものとなっている。なお、これら各パターンについて
も、それぞれその元の幅Ｗ₀については、先に述べた実
施形態例の場合と同様に、評価するステッパの解像し得
る限界の前後となるように設定され、またその間隔につ
いては、ステッパの解像性能に左右されない程度の大き
い値、すなわち解像限界を越える幅とされる。

【００２５】このようなパターンからなる評価用パター
ンを用いてステッパのフォーカス位置評価を行うにも、
先に述べた実施形態例と同一にして行うことができる。
その際、図５（ａ）、（ｂ）に示したパターン３０ある
いは３１からなる評価用パターンを用いて露光・現像処
理を行えば、これらパターン３０（３１）にはその片側
に突出部３０ａ（３１ａ）が形成されていることから、
該突出部３０ａ（３１ａ）が形成されている位置とされ
ていない位置とで、現像処理後解像しない現象が起こる
フォーカス位置に差が生じるため、パターン１本分にて
２段階の変化量情報を得ることができる。よって、先の
実施形態例に用いた評価用パターン２２に比べ、形成し
たパターン外形寸法を測定したときに得られる変化量情
報が２倍になることから、評価用パターン２２で得る変
化量情報と同等の変化量情報を得るためには、パターン
３０あるいは３１の本数が、評価用パターン２２の場合
の１／２のパターン構成本数でよくなり、したがって評
価用パターンそのものの小型化を図ることができる。な
お、図５（ｃ）に示したパターン３２からなる評価用パ
ターンを用いて露光・現像処理を行えば、該パターン３
２にはその両側に凹部３２ａ、３２ａが形成されている
ことから、突出部３０ａ（３１ａ）を形成した前記パタ
ーン３１（３１）の場合と同様の効果が得られる。

【００２６】また、図５（ｄ）、（ｅ）に示したパター
ン３３あるいは３４からなる評価用パターンを用いて露
光・現像処理を行えば、これらパターン３３（３４）は
不連続に配置されたパターン要素３３ａ（３４ａ）が、
多数配列されて形成されていることから、フォーカス位
置によって起こる解像しない現象が、図５（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示したパターン３０、３１、３２の場
合に比べて顕著となり、したがってパターン外形寸法を
測定したときの変化量を大きくすることができる。よっ
て、少ないフォーカス位置の変化で先の実施形態例と同
等の外形寸法変化量が得られるため、フォーカス評価の
ために変化させねばならないフォーカス位置を少なくす
ることができ、フォーカス評価用パターンを形成する時
間を短縮することができる。ここで、図５（ｃ）〜
（ｅ）に示した各パターン３２、３３、３４について
は、その評価用パターンの外形寸法を測定する際、測定
する辺が一直線にならないので、任意の複数位置にて外
形寸法を測定し、その結果の平均をもって測定値とす
る。

【００２７】なお、前記例においては、評価用パターン
としてステッパからの露光光を遮断するパターンを用い
たが、本発明はこれに限定されることなく、レチクル本
体としてステッパからの露光光を遮断するものを用い、
評価用パターンとしてステッパからの露光光を透過する
パターンを用いてもよい。そして、その場合には、フォ
ーカス評価を行う際にウエハ上に形成するレジストとし
て、ネガ型のものを用いてもよいが、もちろん前記実施
形態例と同様にポジ型のものを用いることもできる。

【００２８】このように評価用パターンおよびレチクル
本体の、露光光に対する遮断・透過性を入れ換えた評価
用レチクルにあっても、その評価方法については、先に
述べた実施形態例の場合と同様にして行うことができ
る。すなわち、図１（ａ）に示した評価用レチクル２０
における、レチクル本体２１、評価用パターン２２の遮
断・透過性を入れ換えたものについても、任意の露光量
ｅでフォーカス位置をｆ₁〜ｆ_nに段階的に変化させ、
露光・現像してウエハ上にパターンを転写・形成する。
すると、レジストとしてポジ型のものを用いた場合、ウ
エハ上に転写されたパターンにはパターン幅によって解
像（開孔）しないフォーカス位置が存在するので、光学
式寸法測定機によって図１（ａ）に矢印で示したパター
ン寸法ｗ_x、ｗ_yを各フォーカス位置毎に測定すること
により、先の実施形態例と同様の結果を得ることができ
る。

【００２９】また、図５（ａ）〜（ｅ）に示したパター
ン３０〜３４からなる評価用パターンの、遮断・透過性
を入れ換えたものについても、同様の評価処理を行うこ
とにより、フォーカス位置によって解像しない現像と同
時に生じるパターンの剥離がなくなるため、この評価用
パターンをデバイスパターン内に形成できることができ
る。したがって、この評価用パターンを備えた評価用レ
チクルを、デバイスにおける各レイヤーのベストフォー
カス評価に用いることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のフォーカス
評価用レチクルは、評価用パターンが、縮小投影露光装
置の解像限界幅より細い幅のパターンと、解像限界幅よ
り太い複数種の幅のパターン群とを有し、前記パターン
の各間隔が、前記縮小投影露光装置の解像限界を越える
幅であるものであることから、従来のごとく露光・解像
後の各パターンの幅を測定することなく、評価用パター
ンの外形寸法を測定することにより、縮小投影露光装置
のベストフォーカス位置を評価することができる。した
がって、従来のごとく解像パターンの測定にＳＥＭ型寸
法測定機を用いることなく、安価で汎用性があり、しか
も測定時間が短い光学式寸法測定機を寸法測定に用いる
ことができ、よって評価そのものの時間を短縮すること
ができ、またこれに要するコストの低減化を図ることも
できる。

【００３１】本発明のフォーカス評価方法は、前記フォ
ーカス評価用レチクルを用いた方法であるから、前述し
たように解像パターンの測定にＳＥＭ型寸法測定機を用
いることなく光学式寸法測定機を用いることができ、こ
れにより評価そのものの時間を短縮することができ、ま
たこれに要するコストの低減化を図ることもできる。ま
た、パターン測定が従来に比べ十分大きなパターンの測
定となっており、しかもＳＥＭ型寸法測定機でなく光学
式寸法測定機を用いて寸法測定を行うことができること
から、寸法測定の自動化によるフォーカス評価の容易
化、省力化を図ることができる。さらに、前述したよう
にパターン寸法がフォーカス位置によって段階的に大き
く変化し、したがって測定結果もその変化が大きいこと
から、従来のごとく複数の露光量による評価が必要とな
ることなく、単一の露光量による測定によって精度の高
い、正確な評価を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明のフォーカス評価用レチクルの
一実施形態例を示す要部拡大図であり、（ｂ）は（ａ）
の破線部内の各パターンを示す部分拡大図である。

【図２】本発明のフォーカス評価に用いられるグラフで
あり、フォーカス位置と転写パターン寸法との相関を示
す図である。

【図３】本発明のフォーカス評価用レチクルに用いられ
る評価用パターンの一変形例を示す拡大図である。

【図４】本発明のフォーカス評価用レチクルに用いられ
る評価用パターンの他の変形例を示す拡大図である。

【図５】（ａ）〜（ｅ）は、本発明のフォーカス評価用
レチクルにおけるパターンの変形例を示す拡大図であ
る。

【図６】縮小投影露光装置の概略構成図である。

【図７】従来のフォーカス評価用レチクルの一例を示す
要部拡大図である。

【図８】ウエハ上に形成されたレジストパターンの模式
図である。

【図９】従来のフォーカス評価に用いられるグラフであ
り、フォーカス位置と転写パターン寸法との相関を示す
図である。

【符号の説明】

２０評価用レチクル２１レチクル本体２２評価用パターン２３ａ、２３ｂ、２４、２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６
ｂパターン３０、３１、３２、３３、３４パターン３０ａ、３１ａ突出部３２ａ凹部３３ａ、３４ａパターン要素

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺明東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】縮小投影露光装置のフォーカス位置評価
のために用いられる評価用レチクルであって、該評価用レチクル上に評価用パターンを形成してなり、該評価用パターンが、前記縮小投影露光装置の解像限界
幅より細い幅のパターンと、解像限界幅より太い複数種
の幅のパターン群とを有し、前記パターンの各間隔が、前記縮小投影露光装置の解像
限界を越える幅であることを特徴とするフォーカス評価
用レチクル。
【請求項２】前記評価用パターンの各パターンが、そ
れぞれその片側に、元のパターン幅に対して一定の割合
の幅分を突出してなる突出部を形成したことを特徴とす
る請求項１記載のフォーカス評価用レチクル。
【請求項３】前記評価用パターンの各パターンが、幅
方向と直交する方向に不連続に配置された矩形あるいは
菱形のパターン要素群からなることを特徴とする請求項
１記載のフォーカス評価用レチクル。
【請求項４】縮小投影露光装置のフォーカス位置評価
を行うフォーカス評価方法であって、前記縮小投影露光装置の解像限界幅より細い幅のパター
ンと、解像限界幅より太い複数種の幅のパターン群とを
有し、前記パターンの各間隔が、前記縮小投影露光装置
の解像限界を越える幅である評価用パターンを備えた評
価用レチクルを用い、前記評価用パターンをホトリソプロセスによりフォーカ
ス位置を変化させて、複数回、それぞれ異なる被転写体
上に転写し、次に、被転写体上に転写された転写パターンを現像して
得られた現像パターンの外形寸法を測定し、その後、フォーカス位置の変化により前記現像パターン
の外形寸法が段階的に変化する点を抽出するとともに、
この点と対称となるもう一点を抽出し、これら二点の中
点に対応したフォーカス位置をベストフォーカス位置と
することを特徴とするフォーカス評価方法。