JPH11102061A - Photomask pattern for projection exposure, photomask for projection exposure, focusing position detecting method, focusing position control method, and manufacture of semiconductor device - Google Patents

Photomask pattern for projection exposure, photomask for projection exposure, focusing position detecting method, focusing position control method, and manufacture of semiconductor device

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JPH11102061A
JPH11102061A JP26143997A JP26143997A JPH11102061A JP H11102061 A JPH11102061 A JP H11102061A JP 26143997 A JP26143997 A JP 26143997A JP 26143997 A JP26143997 A JP 26143997A JP H11102061 A JPH11102061 A JP H11102061A
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light
photomask
pattern
shielding
shielding portion
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JP26143997A
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Hisashi Watanabe
尚志 渡辺
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Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • 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

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photomask pattern for projection exposure, a photomask for projection exposure, a focusing position detecting method, a focusing position control method, and the manufacture of a semiconductor device capable of detecting the deviation of a focusing position with one exposure even though a complicated photomask which produces phase difference is not used. SOLUTION: A central light shielding part 20 is arranged inside a peripheral light shielding part 10 as the photomask pattern for focusing position detection. Plural wedge-shaped fine protruding patterns 22 and 24 are formed on the respective sides of the part 20. This pattern is asymmetric right and left (asymmetric up and down), a light shielding part 22 is wedge-shaped on the left side (lower side) of the pattern, but an aperture part positioned between adjacent light shielding parts 24 is wedge-shaped on the right side (upper side). The deviation of the focusing position in the case of exposure is detected as the positional deviation of the transfer pattern of the part 20 in a horizontal direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
工程で使用する投影露光用フォトマスクパターンおよび
フォトマスク、ならびに当該フォトマスクマスクを用い
た焦点位置検出方法、焦点位置制御方法および半導体装
置の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photomask pattern and a photomask for projection exposure used in a semiconductor device manufacturing process, a focus position detecting method using the photomask mask, a focus position control method and a semiconductor device. It relates to a manufacturing method.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年の半導体装置製造技術は発展が目ざ
ましく、最小加工寸法が０．３５ミクロンサイズの半導
体装置が量産されるようになってきている。このような
微細化の進展は、リソグラフィ技術と呼ばれる微細パタ
ーン形成技術の飛躍的な進歩によるところが大きい。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor device manufacturing technology has been remarkably developed, and semiconductor devices having a minimum processing size of 0.35 μm have been mass-produced. Such progress in miniaturization is largely due to the dramatic progress in fine pattern formation technology called lithography technology.

【０００３】リソグラフィ工程は、大きく分けてレジス
ト塗布工程、露光工程および現像工程から成り立ってい
る。パターンの微細化は、レジスト材料、露光装置およ
び露光方法、現像方法等の改良によって達成されてきた
が、その中でも特に、露光装置および露光方法の改良に
よるところが大きい。より具体的に言えば、露光に使用
する光の波長（露光波長λ）を短くし、投影レンズの開
口数（ＮＡ）を大きくすることによって、投影露光装置
の解像度を向上させてきた。[0005] The lithography process is roughly divided into a resist coating process, an exposure process, and a development process. The miniaturization of the pattern has been achieved by improving the resist material, the exposure apparatus, the exposure method, the developing method, and the like. In particular, improvement of the exposure apparatus and the exposure method is significant. More specifically, the resolution of the projection exposure apparatus has been improved by shortening the wavelength of light used for exposure (exposure wavelength λ) and increasing the numerical aperture (NA) of the projection lens.

【０００４】しかしながら、露光波長λの短縮や開口数
ＮＡの増加は、いずれも焦点深度を低下させる。半導体
装置の製造工程では、１〜１．５μｍ程度の焦点深度が
必要とされているが、現状の技術では、この焦点深度を
確保することが困難になってきている。このため、近
年、焦点ずれによる不良の発生が重要な問題となってき
ている。However, shortening the exposure wavelength λ and increasing the numerical aperture NA both decrease the depth of focus. In a manufacturing process of a semiconductor device, a depth of focus of about 1 to 1.5 μm is required. However, it is difficult to secure this depth of focus with the current technology. For this reason, in recent years, the occurrence of defects due to defocus has become an important problem.

【０００５】焦点深度の不足を補うためには、露光時の
焦点位置をより高い精度で測定し、焦点ずれを正しく補
正する必要がある。従来、焦点位置の測定は、焦点位置
を何段階か変化させた状態で露光を行い、それによって
形成した複数のパターンを観察して最適な焦点位置を決
定していた。In order to compensate for the shortage of the depth of focus, it is necessary to measure the focus position at the time of exposure with higher accuracy and correct the defocus correctly. Conventionally, in the measurement of the focal position, exposure is performed with the focal position changed in several stages, and a plurality of patterns formed thereby are observed to determine the optimal focal position.

【０００６】特開平１−１８７８１７号公報には、図９
（ａ）に示すような「くさび型」のパターン１を用いて
焦点位置を測定する方法が開示されている。この方法に
よれば、焦点位置を変えて複数回の露光工程を実行し、
それによって得られた複数の転写パターンについて、各
寸法を測定する。その測定結果に基づいて、焦点位置が
算出される。Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-187817 discloses FIG.
A method of measuring a focal position using a “wedge-shaped” pattern 1 as shown in FIG. According to this method, a plurality of exposure steps are performed while changing the focal position,
Each dimension is measured for a plurality of transfer patterns obtained thereby. The focal position is calculated based on the measurement result.

【０００７】このような測定を簡素化する目的で、図９
（ｂ）に示すような測定用パターンが提案されている。
この測定用パターンは、正方形の遮光部分２と、その各
辺に周期的に配列された微細な突起状遮光部分３とを有
している。複数の突起状遮光部分３は、ラインアンドス
ペースパターンを形成している。転写されたパターンに
ついて、その寸法変化を測定することにより、焦点位置
が測定される。For the purpose of simplifying such measurement, FIG.
A measurement pattern as shown in (b) has been proposed.
This measurement pattern has a square light-shielding portion 2 and fine projection-like light-shielding portions 3 periodically arranged on each side thereof. The plurality of protruding light shielding portions 3 form a line and space pattern. The focal position is measured by measuring a dimensional change of the transferred pattern.

【０００８】上述した焦点位置測定方法は、いずれも、
焦点位置を変えて複数回の露光工程を実行する必要があ
る。すなわち、焦点位置測定のためのウェハを用い、焦
点位置測定のための露光と現像処理とを繰りかえす。こ
の測定によって得た焦点位置データに基づき、オートフ
ォーカスにより設定される焦点位置と実際の焦点位置と
のあいだにあるズレ量を求める。ズレ量をオフセット量
として焦点位置を補正することにより、半導体素子基板
（ウェハ）を最適と考えられる焦点位置に固定し露光す
ることが可能となる。[0008] In any of the above-described focal position measuring methods,
It is necessary to execute a plurality of exposure steps while changing the focal position. That is, exposure and development processing for measuring the focal position are repeated using a wafer for measuring the focal position. Based on the focus position data obtained by this measurement, the amount of deviation between the focus position set by the auto focus and the actual focus position is obtained. By correcting the focal position using the deviation amount as the offset amount, it becomes possible to fix the semiconductor element substrate (wafer) at the focal position considered to be optimal and perform exposure.

【０００９】しかしながら、実際の製造工程段階におけ
るウェハは凹凸やそりを持っている。各々のウェハやウ
ェハ上の露光領域に応じて、最適なフォーカシングを行
うために必要なオフセット量が異なる場合がある。量産
の段階で実際の製造に使用されるウェハ（実ウェハ）に
ついて、その最適な焦点位置を求めるには、焦点位置を
変えて実ウェハに対して複数回の露光工程を行う必要が
ある。このため、単一露光条件で露光を行った場合は、
露光時の現実の焦点位置を知ることはできない。ある単
一露光条件で露光を行ったウェハーを用いて最適な焦点
位置を推定する方法が望まれている。However, a wafer in an actual manufacturing process has irregularities and warpage. In some cases, the amount of offset required for performing optimum focusing differs depending on each wafer and the exposure area on the wafer. In order to determine the optimum focus position of a wafer (actual wafer) used in actual production at the stage of mass production, it is necessary to perform the exposure process a plurality of times on the actual wafer while changing the focus position. Therefore, when exposure is performed under single exposure conditions,
The actual focus position at the time of exposure cannot be known. There is a demand for a method of estimating an optimum focus position using a wafer exposed under a certain single exposure condition.

【００１０】このような要求に答えるため、ＩＢＭ社の
Ｔ．Ａ．ブルーナーらはフォトマスクに位相差を与える
方法をエス・ピー・アイ・イー２１９７巻５４１〜５４
９頁（１９９４）に提案した。この方法では、図９
（ｃ）に示すような遮光膜パターンを形成したフォトマ
スクを使用する。このフォトマスクでは、３つのライン
状遮光部分４〜６が平行に配列され、中央のライン状遮
光部分５の片側に位置する領域（図９（ｃ）の斜線領
域）における透光性基板の厚さが薄くなっている。基板
の厚さの違いは、中央のライン状遮光部分５の両側を透
過する光が進む光学的距離を変化させる。図９（ｃ）の
フォトマスクは、中央のライン状遮光部分５の両側を透
過する光に９０度の位相差が与えるように設計されてい
る。[0010] In order to respond to such demands, IBM T.A. A. Bruner et al. Described a method of giving a phase difference to a photomask.
Page 9 (1994). In this method, FIG.
A photomask on which a light-shielding film pattern is formed as shown in FIG. In this photomask, three line-shaped light-shielding portions 4 to 6 are arranged in parallel, and the thickness of the light-transmitting substrate in a region located on one side of the central line-shaped light-shielding portion 5 (the hatched region in FIG. 9C). Is getting thinner. The difference in the thickness of the substrate changes the optical distance traveled by light passing through both sides of the central linear light-shielding portion 5. The photomask shown in FIG. 9C is designed so that light passing through both sides of the central linear light-shielding portion 5 has a phase difference of 90 degrees.

【００１１】このフォトマスクを用いて露光を行うと、
フォーカス位置の変動に伴って転写パターンに水平方向
の位置ずれが起こる。この位置ずれ量を、あらかじめ測
定しておいた位置変動と焦点ずれ量との関係と比較する
ことにより、焦点ずれ量を計算するとが可能となる。こ
の方法によれば、焦点位置を変化させて露光しなくて
も、一回の転写結果から最適焦点位置からのずれ量を求
めることができる。When exposure is performed using this photomask,
A horizontal position shift occurs in the transfer pattern with a change in the focus position. It is possible to calculate the defocus amount by comparing the position deviation amount with the relationship between the position fluctuation and the defocus amount measured in advance. According to this method, the amount of deviation from the optimum focus position can be obtained from one transfer result without changing the focus position and performing exposure.

【００１２】[0012]

【発明が解決しようとする課題】くさび型のマスクパタ
ーンや投影露光装置の解像限界付近のサイズを持つ微細
パターンを露光工程により転写し、転写パターンの寸法
を測定する方法には、パターン寸法Ｌが露光量によって
も大きく変動してしまうという問題がある。製造途中の
ウェハは、その表面に段差を有しているため、塗布され
るレジストの膜厚は場所によって異なる。レジストに吸
収されるエネルギーは、薄膜多重干渉効果を受けて場所
により大きく変化するため、露光量が実効的に変化して
しまう。このため、上述の焦点位置検出方法は、実際の
半導体基板上での適正焦点位置を測定することには適用
できず、もっぱら露光装置の管理のために用いられてき
た。A method for transferring a wedge-shaped mask pattern or a fine pattern having a size near the resolution limit of a projection exposure apparatus by an exposure process and measuring the size of the transferred pattern includes a pattern dimension L. However, there is a problem that is greatly changed depending on the exposure amount. Since a wafer being manufactured has a step on its surface, the thickness of the applied resist varies depending on the location. The energy absorbed by the resist changes greatly depending on the location due to the multiple interference effect of the thin film, so that the exposure dose effectively changes. Therefore, the above-described focus position detection method cannot be applied to measuring an appropriate focus position on an actual semiconductor substrate, and has been used exclusively for managing an exposure apparatus.

【００１３】一方、透過光に位相差を与える構成のマス
クを用いる方法には、以下に述べるような問題点があ
る。On the other hand, the method using a mask having a configuration for giving a phase difference to transmitted light has the following problems.

【００１４】転写パターンの位置の変動は、フォトマス
クのもたらす位相差に大きく依存する。このため、焦点
位置を高い精度で測定するためには、フォトマスクのも
たらす位相差を高精度に制御しながらフォトマスクを作
製する必要がある。しかし、図９（ｃ）に示すような焦
点位置測定のための構造を半導体素子量産用フォトマス
クの一部に含ませる場合、フォトマスクの製造工程が従
来のものから大幅に変化してしまう。その結果、フォト
マスクの品質保証は困難となり、フォトマスク価格の上
昇、フォトマスク納期の長期化という問題を引き起こ
す。このため、現状のマスク製造工程で製造可能なフォ
トマスクを用いてより高精度な焦点位置測定が可能とな
る方法が求められている。高精度な加工を要求する半導
体装置の製造工程では、先行補正という方法が実行され
ている。これは、同時処理される複数のウェハ（ロッ
ト）の中から一枚のウェハを抜き出し、そのウェハを他
のウェハに先行して処理し、その処理結果をもとに残り
のウェハの処理条件を決定するという方法である。パタ
ーン形成工程では、露光の際に露光量およびアライメン
トの補正のために先行補正が実行されることが多い。先
行補正の際に、露光量だけでなく、焦点位置も補正でき
れば、より高精度な加工が可能となる。加工されたウェ
ハを用いて焦点位置を正確に計測することができれば、
先行処理のウェハを用いた焦点位置補正が可能となり、
加工の精度を向上することができる。The change in the position of the transfer pattern largely depends on the phase difference caused by the photomask. Therefore, in order to measure the focal position with high accuracy, it is necessary to manufacture the photomask while controlling the phase difference caused by the photomask with high accuracy. However, when a structure for focus position measurement as shown in FIG. 9C is included in a part of a photomask for mass-producing semiconductor devices, the manufacturing process of the photomask is greatly changed from the conventional one. As a result, it is difficult to guarantee the quality of the photomask, which causes problems such as an increase in the price of the photomask and a longer delivery time of the photomask. For this reason, there is a need for a method that enables more accurate focus position measurement using a photomask that can be manufactured in the current mask manufacturing process. In a manufacturing process of a semiconductor device that requires high-precision processing, a method called advance correction is executed. In this method, one wafer is extracted from a plurality of wafers (lots) to be processed at the same time, the wafer is processed prior to other wafers, and the processing conditions for the remaining wafers are determined based on the processing results. It is a method of determining. In the pattern forming process, prior correction is often performed at the time of exposure to correct the exposure amount and the alignment. At the time of the advance correction, if not only the exposure amount but also the focal position can be corrected, more accurate processing can be performed. If the focal position can be accurately measured using the processed wafer,
Focus position correction using the wafer of the preceding process becomes possible,
Processing accuracy can be improved.

【００１５】しかしながら、上述のように、これまで用
いられてきた方法は、先行処理されたウェハを用いて焦
点位置を正確に計測できないため、実際の製造工程中に
おける焦点位置補正には利用できなかった。However, as described above, the methods used so far cannot accurately measure the focal position using the preprocessed wafer, and cannot be used for correcting the focal position during the actual manufacturing process. Was.

【００１６】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その主な目的は、位相差を生み出すような複雑
なフォトマスクを用いなくとも、焦点位置のズレを一回
の露光により検出することのできる投影露光用フォトマ
スクパターン、投影露光用フォトマスクを提供すること
にある。The present invention has been made in view of the above points, and a main object of the present invention is to detect a deviation of a focal position by a single exposure without using a complicated photomask which generates a phase difference. An object of the present invention is to provide a projection exposure photomask pattern and a projection exposure photomask that can be used.

【００１７】本発明の他の目的は、当該フォトマスクを
用いて行う焦点位置検出方法、焦点位置制御方法および
半導体装置の製造方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a focus position detection method, a focus position control method, and a semiconductor device manufacturing method performed using the photomask.

【００１８】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の投影露光用フォ
トマスクパターンは、中央遮光部と、前記中央遮光部か
ら第１方向に沿って延びる複数の第１突起状遮光部分
と、前記中央遮光部から前記第１方向とは反対の方向に
沿って延びる複数の第２突起状遮光部分とを備えた投影
露光用フォトマスクパターンであって、前記中央遮光部
から離れた位置に配置され、前記第１方向に垂直な第２
方向に沿って延びる部分を含む周辺遮光部を更に備え、
前記複数の第１突起状遮光部分および前記複数の第２突
起状遮光部分は、前記第２方向に沿って周期的に配列さ
れており、前記複数の第１突起状遮光部分の先端の幅
は、前記複数の第１突起状遮光部分の間隔よりも小さ
く、しかも、前記複数の第２突起状遮光部分の先端の幅
は、前記複数の第２突起状遮光部分の間隔よりも大き
い。According to the present invention, there is provided a photomask pattern for projection exposure, comprising: a central light-shielding portion; a plurality of first protruding light-shielding portions extending along the first direction from the central light-shielding portion; A plurality of second protruding light-shielding portions extending along a direction opposite to the first direction from the portion, a projection exposure photomask pattern, and disposed at a position away from the central light-shielding portion, The second perpendicular to the first direction
Further comprising a peripheral light-shielding portion including a portion extending along the direction,
The plurality of first protruding light shielding portions and the plurality of second protruding light shielding portions are periodically arranged along the second direction, and the width of the tip of each of the plurality of first protruding light shielding portions is The distance between the plurality of first protruding light-shielding portions is smaller than the distance between the plurality of first protruding light-shielding portions, and the width of the tip of the plurality of second protruding light-shielding portions is larger than the interval between the plurality of second protruding light-shielding portions.

【００１９】このような構成のフォトマスクパターンを
用いて露光を行うと、投影露光装置の焦点位置にズレが
生じた場合、中央遮光部の転写パターンが第１方向に沿
って位置ズレを起こす。これは、第１突起状遮光部分の
先端の幅が第１突起状遮光部分の間隔よりも小さく、し
かも、第２突起状遮光部分の先端の幅が第２突起状遮光
部分の間隔よりも大きいため、焦点位置にズレがある
と、転写パターンのエッジ形状が変形し、それによっ
て、転写パターンの位置が全体として第１方向に沿って
移動するように観測されるという現象を利用している。
このように転写パターンの位置が全体として移動するの
は、第１突起状遮光部分および第２突起状遮光部分の形
状が非対称であるため、焦点位置ズレに起因する転写パ
ターンの形状変化が同一方向に沿って生じるからであ
る。このような形状変化は小さなパターンについて顕著
に起こるため、第１突起状遮光部分の先端や、隣接する
第２突起状遮光部分に挟まれた領域の中央遮光部に接す
る部分について、大きな位置ズレが観察される。転写パ
ターンの位置の全体として移動を測定することにより、
焦点位置ズレ量を測定することが可能となる。When exposure is performed using the photomask pattern having such a configuration, if the focal position of the projection exposure apparatus shifts, the transfer pattern of the central light-shielding portion shifts in the first direction. This is because the width of the distal end of the first protruding light shielding portion is smaller than the distance between the first protruding light shielding portions, and the width of the distal end of the second protruding light shielding portion is larger than the distance between the second protruding light shielding portions. For this reason, a phenomenon is utilized in which, if there is a deviation in the focal position, the edge shape of the transfer pattern is deformed, whereby the position of the transfer pattern is observed to move along the first direction as a whole.
The transfer pattern position moves as a whole as described above, because the shapes of the first protruding light-shielding portion and the second protruding light-shielding portion are asymmetric, so that the change in the shape of the transfer pattern due to the focal position shift is in the same direction. This is because it occurs along. Since such a shape change occurs remarkably for a small pattern, a large positional shift occurs at the tip of the first protruding light-shielding portion or at the portion in contact with the central light-shielding portion of the region sandwiched between adjacent second protruding light-shielding portions. To be observed. By measuring the movement as a whole of the transfer pattern position,
It is possible to measure the focal position shift amount.

【００２０】前記第１突起状遮光部分は、くさび形状を
有する構成とすることができる。The first protruding light-shielding portion may have a wedge shape.

【００２１】前記中央遮光部は、ボックス形状を有する
構成とすることができる。The central light-shielding portion may have a box shape.

【００２２】前記中央遮光部は、ライン形状を有する構
成とすることができる。The central light-shielding portion may have a line shape.

【００２３】前記周辺遮光部は、前記中央遮光部の周囲
を取り囲む形状を有する構成とすることができる。The peripheral light-shielding portion may have a shape surrounding the periphery of the central light-shielding portion.

【００２４】前記中央遮光部から第２方向に沿って延び
る複数の第３突起状遮光部分と、前記中央遮光部から前
記第２方向とは反対の方向に沿って延びる複数の第４突
起状遮光部分とを更に備え、前記周辺遮光部は、前記第
１方向に沿って延びる部分を更に含み、前記複数の第３
突起状遮光部分および前記複数の第４突起状遮光部分
は、前記第１方向に沿って周期的に配列されており、前
記複数の第３突起状遮光部分の先端の幅は、前記複数の
第３突起状遮光部分の配列間隔よりも小さく、しかも、
前記複数の第４突起状遮光部分の先端の幅は、前記複数
の第４突起状遮光部分の配列間隔よりも大きい構成とす
ることができる。A plurality of third protruding light-shielding portions extending from the central light-shielding portion in a second direction, and a plurality of fourth protruding light-shielding portions extending from the central light-shielding portion in a direction opposite to the second direction. And the peripheral light-shielding portion further includes a portion extending along the first direction;
The protruding light-shielding portions and the plurality of fourth protruding light-shielding portions are periodically arranged along the first direction, and the width of the tip of the plurality of third protruding light-shielding portions is equal to the width of the plurality of third light-shielding portions. It is smaller than the arrangement interval of the three protruding light shielding portions, and
The width of the tip of the plurality of fourth protruding light-shielding portions may be larger than the arrangement interval of the plurality of fourth protruding light-shielding portions.

【００２５】本発明の投影露光用フォトマスクは、請求
項１から６記載のフォトマスクパターンが透光性基板上
に形成された構成を備えている。A photomask for projection exposure according to the present invention has a structure in which the photomask pattern according to any one of claims 1 to 6 is formed on a translucent substrate.

【００２６】前記フォトマスクパターンは前記フォトマ
スクの中央または四隅に配置されていることが好まし
い。It is preferable that the photomask pattern is arranged at the center or four corners of the photomask.

【００２７】本発明の焦点位置検出方法は、請求項７記
載の投影露光用フォトマスクを用いて転写されたパター
ンの位置を計測することによって投影露光光学系の焦点
位置を検出する。According to a focus position detecting method of the present invention, the focal position of a projection exposure optical system is detected by measuring the position of a transferred pattern using a photomask for projection exposure.

【００２８】本発明の他の焦点位置検出方法は、請求項
７記載の投影露光用フォトマスクを用いて転写されたパ
ターンのうち前記中央遮光部に対応する部分と前記周辺
遮光部に対応する部分との距離を測定することによって
投影露光光学系の焦点位置を検出する。According to another aspect of the present invention, a portion corresponding to the central light-shielding portion and a portion corresponding to the peripheral light-shielding portion in a pattern transferred by using the projection exposure photomask according to claim 7. The focal position of the projection exposure optical system is detected by measuring the distance from the projection exposure optical system.

【００２９】本発明のフォトマスクは、請求項１から５
のいずれかに記載のフォトマスクパターンが透光性基板
上に複数個形成されたフォトマスクであって、前記複数
のフォトマスクパターンが、投影露光を施す被加工基板
の異なる高さを持つ複数の領域に対応する位置に配置さ
れている。The photomask of the present invention is characterized in that:
A plurality of photomask patterns according to any of the above, wherein a plurality of photomask patterns are formed on a light-transmitting substrate, wherein the plurality of photomask patterns have a plurality of different heights of a substrate to be subjected to projection exposure. It is arranged at a position corresponding to the area.

【００３０】本発明の他のフォトマスクは、請求項６記
載のフォトマスクパターンが形成されたフォトマスクで
あって、投影露光を施す被加工基板の第１の高さの領域
に対応する位置に、前記第１および第２の突起状遮光部
分が配置され、前記被加工基板の第２の高さの領域に対
応する位置に前記第３および第４の突起状遮光部分が配
置されている。Another photomask of the present invention is a photomask on which the photomask pattern according to claim 6 is formed, wherein the photomask is located at a position corresponding to a first height region of a substrate to be subjected to projection exposure. The first and second protruding light-shielding portions are arranged, and the third and fourth protruding light-shielding portions are arranged at positions corresponding to regions of a second height of the substrate to be processed.

【００３１】本発明の更に他の焦点位置検出方法は、請
求項１２記載のフォトマスクを用いて投影露光装置の焦
点位置を検出する焦点位置検出方法であって、投影露光
を施す前記被加工基板の前記第１の高さの領域に前記第
１および第２の突起状遮光部分のパターンを転写し、前
記被加工基板の前記第２の高さの領域に前記第３および
第４の突起状遮光部分のパターンを転写する工程と、前
記第１の高さの領域上に転写した前記第１および第２の
突起状遮光部分に対応するパターンと前記周辺遮光部に
対応するパターンとの距離を測定し、前記第２の高さの
領域上に転写した前記第３および第４の突起状遮光部分
に対応するパターンと前記周辺遮光部に対応するパター
ンとの距離とを測定し、その距離の差に基づいて、適正
な焦点位置を求める。A further focus position detecting method according to the present invention is a focus position detecting method for detecting a focus position of a projection exposure apparatus using a photomask according to claim 12, wherein said substrate to be subjected to projection exposure is provided. Transferring the patterns of the first and second protrusion-shaped light-shielding portions to the first height region of the third substrate, and transferring the third and fourth protrusion-shaped patterns to the second height region of the substrate to be processed. Transferring the pattern of the light-shielding portion, and setting a distance between the pattern corresponding to the first and second protruding light-shielding portions transferred onto the region of the first height and the pattern corresponding to the peripheral light-shielding portion. The distance between the pattern corresponding to the third and fourth protruding light-shielding portions transferred onto the area of the second height and the pattern corresponding to the peripheral light-shielding portion is measured, and the distance is measured. Find the appropriate focus position based on the difference .

【００３２】本発明の焦点位置制御方法は、請求項１１
記載のフォトマスクを用いて投影露光装置の焦点位置を
補正する焦点位置制御方法であって、前記異なる高さを
持つ複数の領域上に露光により転写された前記中央遮光
部に対応する部分と前記周辺遮光部に対応する部分との
各距離を測定し、各距離の差に基づいて適正な焦点位置
を求め、露光装置の焦点を補正する。A focus position control method according to the present invention is as follows.
A focus position control method for correcting a focal position of a projection exposure apparatus using the photomask according to the above, wherein a portion corresponding to the central light-shielding portion transferred by exposure onto the plurality of regions having different heights, and Each distance from a portion corresponding to the peripheral light-shielding portion is measured, an appropriate focus position is obtained based on a difference between the respective distances, and the focus of the exposure apparatus is corrected.

【００３３】本発明の他の焦点位置制御方法は、請求項
１２記載のフォトマスクを用いて投影露光装置の焦点位
置を補正する焦点位置制御方法であって、前記第１の高
さの領域上に転写した前記第１および第２の突起状遮光
部分に対応するパターンと前記周辺遮光部に対応するパ
ターンとの距離と、前記第２の高さの領域上に転写した
前記第３および第４の突起状遮光部分に対応するパター
ンと前記周辺遮光部に対応するパターンとの距離とを測
定し、その距離の差に基づいて、適正な焦点位置を求
め、露光装置の焦点を補正する。Another focus position control method according to the present invention is a focus position control method for correcting a focus position of a projection exposure apparatus using a photomask according to claim 12, wherein the focus position control method comprises the steps of: The distance between the pattern corresponding to the first and second protruding light-shielding portions and the pattern corresponding to the peripheral light-shielding portion, and the third and fourth distances transferred onto the region of the second height. The distance between the pattern corresponding to the protruding light-shielding portion and the pattern corresponding to the peripheral light-shielding portion is measured, and based on the difference between the distances, an appropriate focus position is obtained, and the focus of the exposure device is corrected.

【００３４】本発明の半導体装置の製造方法は、請求項
７記載の投影露光用フォトマスクを用いる半導体装置の
製造方法であって、半導体基板上にレジスト膜を形成す
る工程と、前記投影露光用フォトマスクを用いて露光を
行う工程と、前記露光により前記フォトマスクから前記
レジストに転写したパターンの位置ズレ量を測定する工
程と、前記位置ズレ量が一定値を越える場合に、前記半
導体基板上の前記レジスト膜を除去し、より適正な焦点
位置で、再度、露光を行う工程とを包含する。A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device using a photomask for projection exposure according to claim 7, wherein a step of forming a resist film on a semiconductor substrate, Performing exposure using a photomask, measuring the amount of positional shift of the pattern transferred from the photomask to the resist by the exposure, and, when the amount of positional shift exceeds a certain value, on the semiconductor substrate. Removing the resist film and performing exposure again at a more appropriate focal position.

【００３５】本発明の他の半導体装置の製造方法は、請
求項７記載の投影露光用フォトマスクを用いる半導体装
置の製造方法であって、半導体基板上にレジスト膜を形
成する工程と、前記投影露光用フォトマスクを用いて露
光を行う工程と、前記露光により前記フォトマスクから
前記レジストに転写したパターンの位置ズレ量を測定す
る工程とを包含し、前記位置ズレずれ量に応じて、次に
露光する際の焦点位置を補正する。Another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device using a photomask for projection exposure according to claim 7, wherein a step of forming a resist film on a semiconductor substrate, Performing a step of exposing using a photomask for exposure, including a step of measuring a position shift amount of a pattern transferred from the photomask to the resist by the exposure, and according to the position shift amount, The focal position at the time of exposure is corrected.

【００３６】[0036]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

（第１の実施形態）図１（ａ）および（ｂ）を参照しな
がら、本発明の投影露光用フォトマスクパターンの第１
の実施形態を説明する。(First Embodiment) A first embodiment of a photomask pattern for projection exposure according to the present invention will be described with reference to FIGS.
An embodiment will be described.

【００３７】図１（ａ）に示す本実施形態のフォトマス
クパターンは、一辺の長さが２０μｍの正方形開口部を
有する周辺遮光部１０と、その正方形開口部の中央に配
置された中央遮光部２０とを有しており、焦点位置検出
用マークとして機能する。中央遮光部２０は、一辺の長
さが１０μｍの正方形の形状をもち、その正方形の各エ
ッジ（各辺）には微細な突起パターンが付加されてい
る。The photomask pattern of this embodiment shown in FIG. 1A has a peripheral light-shielding portion 10 having a square opening having a side length of 20 μm and a central light-shielding portion disposed at the center of the square opening. 20 and functions as a focus position detection mark. The central light-shielding portion 20 has a square shape with one side length of 10 μm, and a fine projection pattern is added to each edge (each side) of the square.

【００３８】このマスクパターン（焦点位置検出用マー
ク）は、一見したところ、重ね合わせ測定に用いられる
「ボックスインボックス（Box-in-Box）マーク」と呼ば
れるパターンに類似している。しかし、重ね合わせ測定
に用いられるマークは、微細な凹凸パターンを含んでい
ない。しかも、重ね合わせ用マークでは、周辺遮光部
（内側ボックス）と中央遮光部（外側ボックス）とが異
なるフォトマスク上に形成される。その２枚のフォトマ
スクを別々に用いて２回の露光を行い、それぞれの遮光
部分に対応するパターンをウェハ上に転写する。そして
２回目の露光後に二つの転写パターンの間隔を測定する
ことにより、重ね合わせのズレ量（重ね合わせ精度）を
測定する。At first glance, this mask pattern (focal position detection mark) is similar to a pattern called a “box-in-box mark” used for overlay measurement. However, marks used for overlay measurement do not include a fine uneven pattern. In addition, in the overlay mark, the peripheral light-shielding portion (inner box) and the central light-shielding portion (outer box) are formed on different photomasks. Exposure is performed twice using the two photomasks separately, and a pattern corresponding to each light-shielded portion is transferred onto the wafer. Then, by measuring the distance between the two transfer patterns after the second exposure, the amount of overlay deviation (overlay accuracy) is measured.

【００３９】これに対して、本発明によるマスクパター
ン（焦点位置検出用マーク）は、二つの遮光部１０およ
び２０をひとつのマスクレベル上に有している。つま
り、外側に位置している周辺遮光部１０も、内側に位置
している小さな中央遮光部２０も、一枚の透光性基板上
に形成される。一回の露光により、周辺遮光部１０も中
央遮光部２０も一つの基板（半導体基板など）の上に転
写される。また、中央遮光部２０の正方形の各エッジ
（各辺）に付加された凹凸パターン２２および２４が露
光に際して重要な働きをする。この微細なパターンの詳
細は後述する。On the other hand, the mask pattern (focal position detection mark) according to the present invention has two light shielding portions 10 and 20 on one mask level. That is, both the peripheral light-shielding part 10 located on the outside and the small central light-shielding part 20 located on the inside are formed on one translucent substrate. By one exposure, both the peripheral light-shielding part 10 and the central light-shielding part 20 are transferred onto one substrate (such as a semiconductor substrate). In addition, the concavo-convex patterns 22 and 24 added to each square edge (each side) of the central light-shielding portion 20 play an important role during exposure. Details of this fine pattern will be described later.

【００４０】図１（ａ）に示すような新規な焦点位置検
出用マークを用いることで、焦点位置の垂直方向のズレ
を転写パターンの水平方向の位置ズレとして検出するこ
とができるようになる。露光用の光に位相差を与えるた
めの特別の構造をフォトマスク上に作り込む必要はな
い。By using a new focus position detection mark as shown in FIG. 1A, a vertical shift of the focus position can be detected as a horizontal shift of the transfer pattern. It is not necessary to form a special structure on the photomask for giving a phase difference to the light for exposure.

【００４１】図１（ｂ）は、図１（ａ）のフォトマスク
パターンを透光性基板上に形成したフォトマスクを用い
て実際に露光を行った場合に被加工基板（ウェハ等）上
に形成される転写パターンを模式的に示している。な
お、図１（ｂ）の転写パターンは、露光に際して焦点が
ベストフォーカスの状態からずれたデフォーカスの状態
にある場合に得られるものである。微細なくさび型パタ
ーン２２および２４がどのような形状に変形して転写さ
れるかは、図１（ｂ）には表現されていない。この点
は、微細なパターンを拡大した図３（ａ）〜（ｃ）を参
照して後に詳述する。FIG. 1B shows a case where the photomask pattern shown in FIG. 1A is actually exposed using a photomask formed on a translucent substrate, on a substrate to be processed (a wafer or the like). 4 schematically shows a transfer pattern to be formed. The transfer pattern shown in FIG. 1B is obtained when the exposure is in a defocus state where the focus is shifted from the best focus state. FIG. 1B does not show what shape the fine wedge patterns 22 and 24 are deformed and transferred. This point will be described later in detail with reference to FIGS. 3A to 3C in which a fine pattern is enlarged.

【００４２】図１（ｂ）から、中央遮光部２０の周辺遮
光部１０に対する相対的な位置がずれていることがわか
る。すなわち、両遮光部分１０および２０の間隔がフォ
トマスク上では等しく設計されているのに対して、転写
したパターンでは、中央遮光部２０の転写パターンが相
対的に図中右方向に移動し、間隔Ｓ１＞間隔Ｓ２の関係
が得られている。間隔Ｓ２から間隔Ｓ１を引いた値（オ
フセット量）を実際に測定すれば、デフォーカスの程度
を知ることができ、それからジャストフォーカスの焦点
位置を求めることも可能となる。Ｓ１とＳ２の差（オフ
セット量）は、既存の重ね合わせ測定装置により容易に
測定できる。測定の原理は後に詳述する。FIG. 1B shows that the relative position of the central light-shielding portion 20 with respect to the peripheral light-shielding portion 10 is shifted. That is, while the interval between the two light-shielding portions 10 and 20 is designed to be equal on the photomask, in the transferred pattern, the transfer pattern of the central light-shielding portion 20 moves relatively rightward in the drawing, and The relationship of S1> interval S2 is obtained. If the value (offset amount) obtained by subtracting the interval S1 from the interval S2 is actually measured, the degree of defocus can be known, and the focus position of the just focus can be obtained from that. The difference (offset amount) between S1 and S2 can be easily measured by an existing overlay measurement device. The principle of the measurement will be described later in detail.

【００４３】次に、図２を参照しながら、中央遮光部２
０のエッジに形成された凹凸パターンの詳細を説明す
る。Next, referring to FIG.
The details of the concavo-convex pattern formed on the 0 edge will be described.

【００４４】図２に示されているパターンは、ｙ方向に
沿って周期的に（等間隔で）配列された複数の突起状遮
光部分２２および２４から構成されている。第１の突起
状遮光部分２２は、中央遮光部２０の左辺から、−ｘ方
向（第１方向）に沿って延びており、第２の突起状遮光
部分２４は中央遮光部２０の右辺から、ｘ方向（第１方
向とは反対の方向）に沿って延びている。なお、図２に
おいては省略されているが、中央遮光部２０の上辺から
ｙ方向に沿って延びる突起状遮光部分と、中央遮光部２
０の下辺から、−ｙ方向（第２方向）に沿って延びる突
起状遮光部分も微細な凹凸パターンを形成している（図
１（ａ）参照）。±ｙ方向に沿って延びる突起状遮光部
分は、ｘ方向に沿って周期的に（等間隔で）配列されて
いる。The pattern shown in FIG. 2 is composed of a plurality of protruding light-shielding portions 22 and 24 periodically (equally spaced) along the y direction. The first protruding light shielding portion 22 extends from the left side of the central light shielding portion 20 along the −x direction (first direction), and the second protruding light shielding portion 24 extends from the right side of the central light shielding portion 20. It extends along the x direction (the direction opposite to the first direction). Although not shown in FIG. 2, a protruding light-shielding portion extending along the y direction from the upper side of the central light-shielding portion 20 and a central light-shielding portion 2
The protruding light-shielding portion extending from the lower side of 0 along the -y direction (second direction) also forms a fine uneven pattern (see FIG. 1A). The protruding light-shielding portions extending along the ± y direction are arranged periodically (at equal intervals) along the x direction.

【００４５】中央遮光部２０の左辺から−ｘ方向に沿っ
て延びる突起状遮光部分２２の詳細を説明する。この突
起状遮光部分２２は、ほぼ「くさび型」の形状を有して
いる。すなわち、中央遮光部２０に近い位置から先端部
に近づくにつれて段階的に幅が狭くなっている。中央遮
光部２０の左辺エッジ２６における突起状遮光部分２２
の幅は０．２６μｍであり、先端部の幅は０．１μｍで
ある。突起状遮光部分２２の長さは２μｍであり、長さ
方向に沿って０．４μｍごとに幅が０．０４μｍづつ狭
くなっている。突起状遮光部分２２の配列の周期は、
０．５μｍである。The details of the protruding light shielding portion 22 extending from the left side of the central light shielding portion 20 along the -x direction will be described. The protruding light-shielding portion 22 has a substantially “wedge-shaped” shape. That is, the width decreases stepwise from a position close to the central light-shielding portion 20 to the distal end portion. Projecting light-shielding portion 22 at left edge 26 of central light-shielding portion 20
Is 0.26 μm, and the width of the tip is 0.1 μm. The length of the protruding light shielding portion 22 is 2 μm, and the width is reduced by 0.04 μm every 0.4 μm along the length direction. The arrangement cycle of the protruding light shielding portions 22 is
0.5 μm.

【００４６】ここで、本願明細書で用いる「突起状遮光
部分の間隔（Ｄ）」を定義する。この「間隔（Ｄ）」
は、隣接する突起状遮光部分２２（２４）の間に形成さ
れる間隙のうち、中央遮光部２０のエッジ２６（２８）
における間隙の距離である。従って、本実施形態では、
「配列の周期」をＴ、「中央遮光部２０のエッジ２６
（２８）における突起状遮光部分２２（２４）の幅」を
Ｗ0とすると、「突起状遮光部分の間隔」は、Ｄ＝Ｔ−
Ｗ0で表現される。図２の場合、中央遮光部２０の左辺
から延びる突起状遮光部分２２の間隔は、Ｄ＝Ｔ−Ｗ0
＝０．５μｍ−０．２６μｍ＝０．２４μｍとなる。Here, the "interval (D) of the protruding light-shielding portions" used in the present specification is defined. This "interval (D)"
Are the edges 26 (28) of the central light-shielding portion 20 in the gap formed between the adjacent protruding light-shielding portions 22 (24).
Is the distance of the gap at. Therefore, in this embodiment,
The “array period” is T, and the “edge 26 of the central
Assuming that the width of the protruding light shielding portion 22 (24) in (28) is W 0 , the “interval between the protruding light shielding portions” is D = T−
It is represented by W 0 . In the case of FIG. 2, the interval between the protruding light shielding portions 22 extending from the left side of the central light shielding portion 20 is D = T−W 0.
= 0.5 μm−0.26 μm = 0.24 μm.

【００４７】突起状遮光部分２２の場合、その先端の幅
は０．１μｍであり、突起状遮光部分２２の間隔（Ｄ＝
０．２４μｍ）よりも小さい。この間隔Ｄがある程度大
きい場合、中央遮光部２０の左辺エッジ２６において、
ｙ方向に沿って延びる直線的な部分（平坦部）が形成さ
れる。間隔Ｄが小さすぎると、中央遮光部２０の左辺エ
ッジ２６において、ｙ方向に沿って延びる直線的な部分
が非常に小さくなる。露光装置の露光波長をλ、投影レ
ンズの開口数をＮＡとした場合、突起状遮光部分２２の
先端の幅は、λ／３ＮＡよりも小さくすることが好まし
い。先端の幅が大きすぎると、焦点変動に伴う転写パタ
ーンの変化量が小さくなるため、高い精度の測定が実現
しないからである。一方、左辺エッジ２６における間隔
Ｄは、λ／３ＮＡよりも大きくすることが好ましい。In the case of the protruding light shielding portion 22, the width of the tip is 0.1 μm, and the interval between the protruding light shielding portions 22 (D =
0.24 μm). When the interval D is large to some extent, at the left edge 26 of the central light shielding portion 20,
A linear portion (flat portion) extending along the y direction is formed. If the interval D is too small, a linear portion extending along the y-direction at the left edge 26 of the central light shielding portion 20 becomes very small. When the exposure wavelength of the exposure apparatus is λ and the numerical aperture of the projection lens is NA, it is preferable that the width of the tip of the protruding light shielding portion 22 is smaller than λ / 3NA. This is because if the width of the tip is too large, the amount of change in the transfer pattern due to the focus change becomes small, so that highly accurate measurement cannot be realized. On the other hand, it is preferable that the interval D at the left side edge 26 be larger than λ / 3NA.

【００４８】次に、中央遮光部２０の右辺エッジ２８か
らｘ方向に沿って延びる突起状遮光部分（第２突起状遮
光部分）２４の詳細を説明する。この突起状遮光部分２
４は、中央遮光部２０の左辺のパターンを反転したパタ
ーンを有している。すなわち、隣接する突起状遮光部分
２４の間に形成される開口部の形状と、第１突起状遮光
部分２２の形状とが等しくなるように設計されている。
その結果、第２突起状遮光部分２４の間隔（Ｄ）は０．
１μｍとなり、第１突起状遮光部分２２の先端の幅に等
しい。また、第２突起状遮光部分２４の先端の幅は０．
２４μｍであり、第１突起状遮光部分２２の間隔に等し
い。第２突起状遮光部分２４の間隔（Ｄ）は、先端の幅
よりも小さくなっている。このため、中央遮光部２０の
右辺エッジ２８においては、ｙ方向に沿って延びる直線
的な部分（平坦部）がほとんど存在しておらず、むし
ろ、そのような直線的な部分（平坦部）は突起状遮光部
分２４の先端に位置している。露光装置の露光波長を
λ、投影レンズの開口数をＮＡとした場合、第２突起状
遮光部分２４の間隔Ｄは、λ／３ＮＡよりも小さくする
ことが好ましい。一方、第２突起状遮光部分２４の先端
の幅は、λ／３ＮＡよりも大きくすることが好ましい。Next, details of the protruding light-shielding portion (second protruding light-shielding portion) 24 extending from the right edge 28 of the central light-shielding portion 20 along the x direction will be described. This protruding light shielding portion 2
Reference numeral 4 denotes a pattern obtained by inverting the pattern on the left side of the central light shielding unit 20. That is, the shape of the opening formed between the adjacent protruding light-shielding portions 24 is designed to be equal to the shape of the first protruding light-shielding portion 22.
As a result, the interval (D) between the second protruding light-shielding portions 24 is equal to 0.
1 μm, which is equal to the width of the tip of the first protruding light shielding portion 22. Further, the width of the tip of the second protruding light-shielding portion 24 is set to 0.1.
24 μm, which is equal to the interval between the first protruding light shielding portions 22. The interval (D) between the second protruding light-shielding portions 24 is smaller than the width of the tip. For this reason, at the right side edge 28 of the central light-shielding portion 20, there is almost no linear portion (flat portion) extending along the y direction, but rather such a linear portion (flat portion). It is located at the tip of the protruding light shielding portion 24. When the exposure wavelength of the exposure apparatus is λ and the numerical aperture of the projection lens is NA, it is preferable that the interval D between the second protruding light shielding portions 24 is smaller than λ / 3NA. On the other hand, it is preferable that the width of the tip of the second protruding light shielding portion 24 is larger than λ / 3NA.

【００４９】なお、本願明細書において言及するパター
ンの各寸法は、特に断りのない限りウェハ上にパターン
を転写した場合の転写パターンの各寸法（換算寸法）で
ある。本実施形態では、１／５の縮小投影露光装置を用
いるため、実際のフォトマスク上に形成されているフォ
トマスクパターン（焦点位置検出用マーク）の寸法は、
すべて、上述した値の５倍の値を示すことになる。The dimensions of the pattern referred to in the specification of the present application are the dimensions (converted dimensions) of the transfer pattern when the pattern is transferred onto the wafer unless otherwise specified. In this embodiment, since a 1/5 reduction projection exposure apparatus is used, the size of a photomask pattern (focal position detection mark) formed on an actual photomask is:
In all cases, the value will be five times the value described above.

【００５０】簡単のために、図２に示すパターンを「く
さび型遮光パターン」と「くさび型開口パターン（くさ
び型遮光パターンの反転パターン）」と称し、また、そ
れらを総称して「くさびパターン」と称する場合があ
る。「くさび型遮光パターン」は図２の左側のパターン
を示し、「くさび型開口パターン」は図２の右側のパタ
ーンを示す。For the sake of simplicity, the patterns shown in FIG. 2 are referred to as "wedge-shaped light-shielding patterns" and "wedge-shaped opening patterns (inversion patterns of wedge-shaped light-shielding patterns)", and they are collectively referred to as "wedge patterns". In some cases. "Wedge-shaped light-shielding pattern" indicates the pattern on the left side of FIG. 2, and "wedge-shaped opening pattern" indicates the pattern on the right side of FIG.

【００５１】次に、図３（ａ）から（ｃ）を参照しなが
ら、上記フォトマスクパターンを透光性基板上に形成し
たフォトマスクを用いて実際に露光を行った場合に得ら
れる転写パターンを説明する。ここで、「転写パター
ン」とは、半導体基板等の被加工基板上に塗布したフォ
トレジストに転写されたパターンだけではなく、露光・
現像工程を経たフォトレジストをマスクとして下地にエ
ッチング等の処理を施し、その処理によって下地に転写
されたパターンをも含むものとする。また、この「処
理」には、典型的にはエッチングが含まれるが、イオン
注入などの処理も含まれ得るものとする。Next, referring to FIGS. 3A to 3C, a transfer pattern obtained when the above photomask pattern is actually exposed using a photomask formed on a translucent substrate. Will be described. Here, the “transfer pattern” means not only a pattern transferred to a photoresist applied on a substrate to be processed such as a semiconductor substrate, but also an exposure / transfer pattern.
It is assumed that a process such as etching is performed on the base using the photoresist that has undergone the development process as a mask, and the pattern transferred to the base by the process is also included. Further, this “processing” typically includes etching, but may include processing such as ion implantation.

【００５２】図３（ａ）は、左側に「くさび型遮光パタ
ーン」を模式的に示し、右側に「くさび型開口パター
ン」を模式的に示している。図３（ｂ）は、「くさび型
遮光パターン」および「くさび型開口パターン」に対応
する転写パターンを示している。この図において、実線
は、ベストフォーカス時の転写パターンを示し、破線は
デフォーカス時の転写パターンを示している。ベストフ
ォーカス時の転写パターンも投影光学系の回折限界の影
響により丸まっている。これにデフォーカスの影響が加
わると、転写パターンの変形はより顕著になる。FIG. 3A schematically shows a "wedge-shaped light-shielding pattern" on the left side, and a "wedge-shaped opening pattern" on the right side. FIG. 3B shows a transfer pattern corresponding to the “wedge-shaped light-shielding pattern” and the “wedge-shaped opening pattern”. In this figure, a solid line indicates a transfer pattern at the time of best focus, and a broken line indicates a transfer pattern at the time of defocus. The transfer pattern at the best focus is also rounded due to the influence of the diffraction limit of the projection optical system. When the influence of defocus is added to this, the deformation of the transfer pattern becomes more remarkable.

【００５３】突起状遮光部分２２の付け根の部分（中央
遮光部２０の左辺エッジ）には、ｙ方向に直線的に延び
る部分（平坦部）が比較的に広く存在する。この平坦な
部分の焦点変動による左右への位置ずれは、突起状遮光
部分２２の先端部のそれに較べて小さい。転写パターン
の位置ずれは、主として、突起状遮光部分２２の先端部
のように狭いパターンについて生じる。At the base of the protruding light-shielding portion 22 (left edge of the central light-shielding portion 20), there is a relatively wide portion (flat portion) extending linearly in the y direction. The displacement of the flat portion to the left or right due to the focus change is smaller than that of the tip of the protruding light shielding portion 22. The displacement of the transfer pattern mainly occurs for a narrow pattern such as the tip of the protruding light shielding portion 22.

【００５４】図３（ｂ）に示されるように、中央遮光部
２０の左側エッジの転写パターン位置は、デフォーカス
により図中右方向に移動している。また、右側エッジの
転写パターンも右方向に移動している。このため、両エ
ッジの平均的な位置は、右側に移動する。これに対し
て、周辺遮光部１０（図１（ａ）および（ｂ）参照）の
転写パターンはデフォーカスによっては全体として移動
しない。このため、デフォーカス状態になると、図１
（ａ）の中央遮光部２０の転写パターンは、周辺遮光部
１０の転写パターンに対して相対的に右側に移動するこ
とになる。As shown in FIG. 3B, the transfer pattern position on the left edge of the central light-shielding portion 20 has moved rightward in the figure due to defocus. Further, the transfer pattern on the right edge also moves rightward. Therefore, the average position of both edges moves to the right. On the other hand, the transfer pattern of the peripheral light-shielding portion 10 (see FIGS. 1A and 1B) does not move as a whole due to defocus. For this reason, in the defocused state, FIG.
The transfer pattern of the central light-shielding portion 20 in FIG. 7A moves to the right relative to the transfer pattern of the peripheral light-shielding portion 10.

【００５５】なお、中央遮光部２０の右側エッジにも
「くさび型遮光パターン」を配置して、遮光パターンの
形状を左右対称にした場合、転写パターンの位置変化は
左右対称の方向に生じることになる。言い換えると、右
側エッジの転写パターンは、デフォーカスにより図中左
方向に移動する。このため、両エッジの平均的な位置変
動は左右反対方向に生じ、相互にキャンセルするため、
周辺遮光部１０に対する相対的な位置変化を検出するこ
とはできなくなる。すなわち、焦点位置変動を転写パタ
ーンの位置変動として検出するためには、中央遮光部２
０の左右のエッジに付加するパターンは非対称なのもで
なければならない。遮光部と開口部とに反転したパター
ンを付加することが最も好ましい。When a "wedge-shaped light-shielding pattern" is also arranged on the right edge of the central light-shielding portion 20 to make the shape of the light-shielding pattern symmetrical, the position change of the transfer pattern occurs in the symmetrical direction. Become. In other words, the transfer pattern on the right edge moves leftward in the figure due to defocus. For this reason, the average position fluctuation of both edges occurs in the left and right opposite directions, and cancels each other.
The relative position change with respect to the peripheral light-shielding portion 10 cannot be detected. That is, in order to detect a change in the focal position as a change in the position of the transfer pattern, the central light
The pattern added to the left and right edges of 0 must also be asymmetric. Most preferably, an inverted pattern is added to the light-shielding portion and the opening.

【００５６】図３（ｃ）は、露光量の変化によって、転
写パターンがどのように変化するかを模式的に示してい
る。実線は、最適な露光量の場合の転写パターンを示
し、破線は、露光量が最適な値からずれた場合の転写パ
ターンを示している。左右のくさびパターンの位置は、
いずれも中央遮光部２０から外側の方向に移動してい
る。従って、露光量のズレは、周辺遮光部１０に対する
中央遮光部２０の相対的な位置変化に影響を与えない。FIG. 3C schematically shows how the transfer pattern changes with the change in the exposure amount. The solid line shows the transfer pattern when the exposure amount is optimal, and the broken line shows the transfer pattern when the exposure amount deviates from the optimal value. The positions of the left and right wedge patterns are
Each of them has moved outward from the central light shielding portion 20. Therefore, the deviation of the exposure does not affect the relative position change of the central light-shielding part 20 with respect to the peripheral light-shielding part 10.

【００５７】図４のグラフは、本実施形態のフォトマス
クを用いて露光を行ったときの、オフセット量（offset
＝Ｓ２−Ｓ１）と焦点位置のズレ量（focus）との関係
を示している。この関係は、焦点位置を変化させながら
複数回の露光を行い、それによって得られた各転写パタ
ーンのオフセット量を測定して求めた。露光は、ＫｒＦ
エキシマレーザーステッパ（波長２４８ｎｍ、ＮＡ０．
５５、σ０.６）を用い、３つの異なる露光量のもとで
実行した。オフセット量は光学的重ね合わせ測定装置を
用いて測定した。レジストはポジ型ＤＵＶレジストを、
基板はＳｉウェハを用いた。測定は現像後のレジストパ
ターンに対して行った。FIG. 4 is a graph showing an offset amount (offset) when exposure is performed using the photomask of this embodiment.
= S2−S1) and the shift amount (focus) of the focal position. This relationship was obtained by performing a plurality of exposures while changing the focal position, and measuring the offset amount of each transfer pattern obtained thereby. Exposure is KrF
Excimer laser stepper (wavelength 248 nm, NA0.
55, .sigma. 0.6) and performed under three different exposure doses. The offset amount was measured using an optical overlay measurement device. The resist is a positive DUV resist,
The substrate used was a Si wafer. The measurement was performed on the resist pattern after development.

【００５８】ベストフォーカス時にもオフセットがゼロ
でない値を示している。これは、中心に配置された中央
遮光部２０の右側にくさび型開口パターン、左側にくさ
び型遮光パターンを配置し、中央遮光部２０が左右非対
称な形状を持つたためである。The offset shows a value other than zero even at the best focus. This is because a wedge-shaped opening pattern is arranged on the right side of the central light-shielding portion 20 arranged at the center, and a wedge-shaped light-shielding pattern is arranged on the left side, and the central light-shielding portion 20 has a left-right asymmetric shape.

【００５９】図４から、オフセット量は露光量を±１０
％変化させてもほとんど変化しておらず、露光量変動の
影響を受けていないことがわかる。本実施形態による焦
点位置測定方法によれば、焦点位置の変動のみを抽出し
て検出できる。As shown in FIG. 4, the offset amount is ± 10% of the exposure amount.
%, There is almost no change, and it can be seen that there is no influence from the fluctuation of the exposure amount. According to the focus position measuring method according to the present embodiment, only the change in the focus position can be extracted and detected.

【００６０】次に、この焦点位置測定用パターンを半導
体装置の製造工程へ適用する場合を説明する。Next, a case where this focus position measuring pattern is applied to a manufacturing process of a semiconductor device will be described.

【００６１】半導体装置は、フォトマスクを用いたレジ
ストパターンの形成と、このパターンを用いた半導体基
板の加工を繰り返して製造される。このレジストパター
ン形成の時に、焦点ズレが生じると正常なパターンが形
成できなくなるため、半導体装置の歩留り低下を招く。
半導体装置の量産時に、この焦点ズレを防ぎ、歩留りを
向上させるために、本発明の焦点位置測定方法を活用す
る方法について以下に述べる。A semiconductor device is manufactured by repeatedly forming a resist pattern using a photomask and processing a semiconductor substrate using this pattern. If a defocus occurs during the formation of the resist pattern, a normal pattern cannot be formed, resulting in a decrease in the yield of the semiconductor device.
A method of utilizing the focus position measuring method of the present invention to prevent the focus shift and improve the yield during mass production of the semiconductor device will be described below.

【００６２】ＬＳＩ製造のためのパターン形成の原図が
形成されたレチクルは、通常、複数のＬＳＩチップのパ
ターンを含んでおり、これが同時に露光される。焦点位
置測定用パターンは、ＬＳＩ製造用レチクルの、ＬＳＩ
チップの回路部以外の部分に配置する。ＬＳＩチップの
間はスクライブレーンとなっているので、この部分に焦
点測定用パターンを含ませることが可能である。また、
素子の電気特性を測定するためのＰＣＭ部に含ませるこ
とも可能である。本実施形態では、焦点位置の測定精度
を向上するために、フォトマスク中央付近に焦点測定パ
ターンを配置した。A reticle on which an original drawing of a pattern for LSI manufacture is formed usually includes a plurality of LSI chip patterns, which are simultaneously exposed. The focus position measuring pattern is the LSI of the reticle for LSI manufacture.
It is arranged in a part other than the circuit part of the chip. Since there is a scribe lane between the LSI chips, it is possible to include a focus measurement pattern in this portion. Also,
It can be included in a PCM section for measuring the electrical characteristics of the element. In this embodiment, the focus measurement pattern is arranged near the center of the photomask in order to improve the measurement accuracy of the focus position.

【００６３】図１（ａ）に示した本発明の焦点位置検出
用マークの問題点は、図４の結果からわかるように、焦
点変動がベストフォーカスを中心としてプラス方向（ウ
ェハステージが投影レンズに近づく方向）にずれても、
またマイナス方向（ウェハステージが投影レンズから遠
ざかる方向）もずれても、同じようにオフセット量が増
加することである。このため、本発明の焦点位置検出用
マークを用いた場合、焦点位置変動量の絶対値はわかる
が、プラス方向またマイナス方向のどちら側にウェハス
テージを動かせば適正な焦点位置（ベストフォーカスの
焦点位置）で露光できるのかがわからない。従って、こ
の焦点位置検出用マークだけでは適正焦点位置を決定す
ることはできない。The problem of the focus position detecting mark of the present invention shown in FIG. 1 (a) is that, as can be seen from the result of FIG. Approach direction)
In addition, the offset amount increases similarly even in the minus direction (the direction in which the wafer stage moves away from the projection lens). For this reason, when the focus position detection mark of the present invention is used, the absolute value of the focal position fluctuation amount is known, but if the wafer stage is moved in either the plus direction or the minus direction, the proper focus position (the focus of the best focus) can be obtained. I don't know if it can be exposed at position). Therefore, the proper focus position cannot be determined only by the focus position detection mark.

【００６４】しかしながら、この焦点位置検出用マーク
は半導体装置の製造工程の管理のために有効に用いるこ
とができる。すなわち、半導体製造用のフォトマスクの
特に焦点余裕の少ない工程のフォトマスクにこのマーク
を含ませ、露光、現像後に重ね合わせ測定装置によって
オフセット量を測定する。そして、一定値以上のオフセ
ット量が計測された場合、焦点位置変動が許容値を超え
ていると判断し、このウェハの次工程への進行を停止す
ることができる。このウェハは、レジストを除去し、露
光装置の適正焦点位置を再測定し適正化した後に、再
度、露光処理をやり直せばよい。However, the focus position detecting mark can be effectively used for managing the manufacturing process of the semiconductor device. That is, the mark is included in a photomask of a semiconductor manufacturing photomask in a step with a small focus margin, and the offset amount is measured by an overlay measurement device after exposure and development. When the offset amount equal to or more than the predetermined value is measured, it is determined that the focal position variation exceeds the allowable value, and the progress of the wafer to the next process can be stopped. After removing the resist from the wafer and re-measuring and adjusting the proper focus position of the exposure apparatus, the exposure processing may be performed again.

【００６５】このような方法を用いることにより、装置
の異常を早期に発見し、不良の発生を未然に防ぐことが
可能となる。また、レイアウト上の理由から、本発明の
焦点位置検出用マークをフォトマスクの一カ所にしか配
置できない場合は、レチクル中央に配置することが望ま
しい。一方、レイアウトに余裕がある場合は、レチクル
の中心部と４隅に配置し、これらの位置でオフセット量
を測定する。こうすることにより、露光装置のレベリン
グ、像面等の異常を検出できるようになる。By using such a method, it is possible to detect an abnormality of the apparatus at an early stage and to prevent a failure from occurring. Further, when the focus position detection mark of the present invention can be arranged only at one position of the photomask for layout reasons, it is desirable to arrange the mark at the center of the reticle. On the other hand, if there is room in the layout, the reticle is arranged at the center and four corners, and the offset amount is measured at these positions. By doing so, it becomes possible to detect an abnormality such as leveling of the exposure apparatus and an image plane.

【００６６】さらに、全ての実ウェハに焦点位置測定用
マークが残るので、半導体装置の製造後になんらかの異
常が見つかった場合、この焦点位置測定用マークの測定
を行うことで、その異常の原因が露光時の焦点ズレによ
るものであるかどうかの判定が可能になる。従来は、異
常が発見された際に露光時の焦点ズレを知るすべがな
く、パターン崩れの状態から焦点ズレ量を推定する以外
に方法がなかった。本発明のフォトマスクパターンを用
いて半導体装置を製造すれば、露光時の焦点ズレ量の情
報を全ての実ウェハ上に残すことができる。これらの全
ての実ウェハーについて、常時、オフセット量の測定を
行う必要はなく、異常発生時に異常原因を同定するため
にウェハ上に残る焦点位置測定用マークを活用すること
ができる。Further, since the focus position measurement mark remains on all the actual wafers, if any abnormality is found after the manufacture of the semiconductor device, the focus position measurement mark is measured to determine the cause of the abnormality. It is possible to determine whether or not the time is due to a focus shift. Conventionally, there is no way to know the defocus at the time of exposure when an abnormality is found, and there is no other method than estimating the defocus amount from the state of pattern collapse. If a semiconductor device is manufactured using the photomask pattern of the present invention, information on the amount of defocus at the time of exposure can be left on all actual wafers. It is not necessary to constantly measure the offset amount for all of these actual wafers, and the focus position measurement mark remaining on the wafer can be used to identify the cause of the abnormality when an abnormality occurs.

【００６７】上述の例においては、ＬＳＩチップ間のス
クライブレーン上に焦点位置測定用マークを配置した
が、特にこの場所に配置する必要はなく、ＬＳＩチップ
の機能を損ねない場所であれば何処に配置してももよ
い。焦点位置測定用マークのための領域が確保できれ
ば、ＰＣＭ部あるいは周辺のスクライブレーン上に配置
してもよい。In the above example, the focus position measuring marks are arranged on the scribe lanes between the LSI chips. However, it is not particularly necessary to arrange them at this position, and anywhere where the function of the LSI chip is not impaired. They may be arranged. As long as an area for the focus position measurement mark can be secured, the mark may be arranged on the PCM section or on a surrounding scribe lane.

【００６８】（第２の実施形態）次に、図５（ａ）およ
び（ｄ）、図６並びに図７を参照しながら、本発明の第
２の実施形態を説明する。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (d), FIGS. 6 and 7.

【００６９】既に述べたように、図１（ａ）の焦点位置
検出用マークの問題点は、適正焦点位置が実際の露光を
行ったときの焦点位置に対してプラス方向かマイナス方
向のどちら側に位置しているかをオフセット量から一義
的に求められないことにある。これから述べる本実施形
態によれば、適切な焦点位置をオフセット量から求める
ことができる。As described above, the problem with the focus position detection mark in FIG. 1A is that the proper focus position is either in the plus direction or the minus direction with respect to the focus position when actual exposure is performed. Is not uniquely determined from the offset amount. According to the present embodiment described below, an appropriate focus position can be obtained from the offset amount.

【００７０】ここで用いる焦点位置計測用マークを図５
（ｂ）に示す。このマークは、図１（ａ）のマークと同
じものである。第１の実施形態と異なる点は、このマー
クの像を投影する半導体基板の表面領域にあらかじめ高
低差を形成している点である。より詳細には、焦点位置
を測定すべき露光工程に先立つ工程で、あらかじめ、図
５（ａ）に示すようなパターンを持つ段差を形成する。
この段差とは、たとえば図５（ａ）の斜線の付与された
領域３０に対応する領域の半導体基板の上面レベル位置
が、図５（ａ）のそれ以外の領域４０に対応する領域の
半導体基板の上面レベル位置よりも高くなるように形成
される。このような段差を形成するための加工は、焦点
位置の計測のためだけに特別に行うのでなく、半導体製
造工程の焦点計測を行う前のいずれかの工程での加工の
際に同時に行うことが可能である。図５（ａ）に示した
パターンによれば、焦点位置計測用マークのｘ方向に沿
って計測したオフセット量と、ｙ方向に沿って計測した
オフセット量との間に差が生まれる。この差は、図５
（ａ）の段差パターンに図５（ｂ）のマークを重ね合わ
せるとわかるように、図５（ｂ）のマークの中央遮光部
２０の左右の辺に設けられたくさびパターンが転写され
る場所と、中央遮光部２０の上下の辺に設けられたくさ
びパターンが転写される場所とで、半導体基板の高さが
異なっていることから生じる。The focus position measuring mark used here is shown in FIG.
(B). This mark is the same as the mark in FIG. The difference from the first embodiment is that a height difference is previously formed in the surface region of the semiconductor substrate on which the image of the mark is projected. More specifically, a step having a pattern as shown in FIG. 5A is formed in advance in a step prior to an exposure step in which a focal position is to be measured.
This step means that, for example, the upper surface level position of the semiconductor substrate in the region corresponding to the hatched region 30 in FIG. 5A is the semiconductor substrate in the region corresponding to the other region 40 in FIG. Is formed to be higher than the upper surface level position. The processing for forming such a step is not performed specifically only for the measurement of the focal position, but can be performed simultaneously with the processing in any of the steps before performing the focus measurement in the semiconductor manufacturing process. It is possible. According to the pattern shown in FIG. 5A, a difference is generated between the offset amount of the focus position measurement mark measured along the x direction and the offset amount measured along the y direction. This difference is shown in FIG.
As can be seen when the mark of FIG. 5B is superimposed on the step pattern of FIG. 5A, the positions where the wedge patterns provided on the left and right sides of the central light shielding portion 20 of the mark of FIG. This occurs because the height of the semiconductor substrate is different between the location where the wedge pattern provided on the upper and lower sides of the central light shielding portion 20 is transferred.

【００７１】図６は、本実施形態による方法で計測した
ｘ方向オフセット量とｙ方向オフセット量とを示すグラ
フである。このグラフにおいて、ｘ方向オフセット量
（ΔＳｘ）を測定するための転写パターンが形成されて
いる領域と、ｙ方向オフセット量（ΔＳｙ）を測定する
ための転写パターンが形成される領域の高さの差の分だ
け、オフセット量を示す曲線が横にシフトしている。FIG. 6 is a graph showing the x-direction offset amount and the y-direction offset amount measured by the method according to the present embodiment. In this graph, the difference in height between the area where the transfer pattern for measuring the x-direction offset (ΔSx) is formed and the area where the transfer pattern for measuring the y-direction offset (ΔSy) is formed , The curve indicating the offset amount is shifted laterally.

【００７２】ｘ方向オフセット量（ΔＳｘ）からｙ方向
のオフセット量（ΔＳｙ）を引いた値を、各々の設定し
たフォーカス値に対してプロットすると、図７に示す直
線が得られる。この（ΔＳｘ−ΔＳｙ）の値（正負）か
ら、適正な焦点位置が露光を行ったときの焦点位置に対
してプラス方向かマイナス方向のどちら側に位置してい
るかを求めることができる。When a value obtained by subtracting the offset amount (ΔSy) in the y direction from the offset amount (ΔSx) in the x direction is plotted with respect to each set focus value, a straight line shown in FIG. 7 is obtained. From the value (positive / negative) of (ΔSx−ΔSy), it is possible to determine whether the appropriate focus position is located in the plus direction or the minus direction with respect to the focus position at the time of exposure.

【００７３】なお、本実施形態では、一つの焦点検出用
マークを高低段差のある領域に転写しているが、２以上
の焦点検出用マークをそれぞれ異なる高さを持つ基板領
域に転写することによっても同様の測定を行うことが可
能である。ただし、この場合、２個以上のマークの距離
が離れすぎると、測定精度は低下する。In the present embodiment, one focus detection mark is transferred to an area having a step, but two or more focus detection marks are transferred to substrate areas having different heights. Can perform the same measurement. However, in this case, if the distance between the two or more marks is too large, the measurement accuracy decreases.

【００７４】次に、この焦点位置測定用マークを半導体
装置の製造工程へ適用する場合について説明する。本実
施形態によれば、半導体装置の製造工程で、露光処理さ
れたウェハ上の焦点位置測定マークの測定値から焦点位
置変動量を計算し、その結果をもとに、残りのウェハの
処理条件を補正することが可能となる。Next, a case where the focus position measuring mark is applied to a manufacturing process of a semiconductor device will be described. According to the present embodiment, in the manufacturing process of the semiconductor device, the focal position fluctuation amount is calculated from the measured value of the focal position measurement mark on the exposed wafer, and the processing conditions of the remaining wafers are calculated based on the calculated result. Can be corrected.

【００７５】一般に、半導体装置の製造においては、複
数のウェハーを１ロットとしてまとめて処理する。既に
述べたように、現在、パターン形成工程におけるパター
ン寸法やパターン間の重ね合わせ精度を向上させるため
に、先行補正という方法が取られることが多い。これ
は、最初に１枚のウェハーをロットから選択して、その
ウェハ上にパターン形成を行う（先行処理）。このウェ
ハーの寸法及び重ね合わせ精度を測定してから、残りの
ウェハーの露光条件を補正する。本実施形態によれば、
先行ウェハーの測定の際に従来の寸法及びパターン位置
測定に加えて焦点位置測定用パターンの測定を行う。半
導体装置の製造において、フォトマスクの特に焦点余裕
の少ない工程に先立つ工程で、焦点位置測定用マークが
転写される領域のウェハ上に高低差を設ける加工を行
う。ウェハのこの領域に焦点位置計測用マークを形成す
る。このマークは、他の回路素子形成用パターンと同時
に形成する。具体的には、ウェハ上にレジストを塗布し
たあと、露光・現像工程を行い、形成されたマークのパ
ターンを光学式重ね合わせ測定装置により測定する。In general, in manufacturing a semiconductor device, a plurality of wafers are processed as one lot. As described above, a method called advance correction is often used at present in order to improve the pattern dimension in the pattern forming process and the overlay accuracy between the patterns. In this method, one wafer is first selected from a lot and a pattern is formed on that wafer (preceding process). After measuring the dimensions and overlay accuracy of the wafer, the exposure conditions of the remaining wafers are corrected. According to the present embodiment,
When measuring the preceding wafer, a pattern for focus position measurement is measured in addition to the conventional size and pattern position measurement. In the process of manufacturing a semiconductor device, a process of providing a height difference on a wafer in a region where a focus position measurement mark is transferred is performed in a process prior to a process of a photomask having a particularly small focus margin. A focus position measurement mark is formed in this area of the wafer. This mark is formed simultaneously with the other circuit element forming patterns. Specifically, after a resist is applied on the wafer, an exposure and development process is performed, and the pattern of the formed mark is measured by an optical overlay measurement device.

【００７６】工程毎に得られているオフセット量と焦点
位置変動位置の関係から、焦点位置変動量を計算し、最
適焦点位置との差を計算する。次に処理するウェハは、
この最適焦点位置との差の分だけ焦点位置を補正して露
光する。From the relationship between the offset amount and the focal position change position obtained for each process, the focal position change amount is calculated, and the difference from the optimum focus position is calculated. The next wafer to be processed is
Exposure is performed by correcting the focus position by the difference from the optimum focus position.

【００７７】この方法を用いることにより、露光装置や
基板の差にかかわらず、常に安定した微細加工が可能と
なる。この場合も、焦点位置計測用マークは、レイアウ
ト上あるいは測定時間の制約が許す限り、露光領域の中
心及び４隅に配置して測定することが望ましい。マーク
が一箇所しか配置できない場合には、レチクル中央に配
置することが望ましい。By using this method, stable fine processing can always be performed regardless of the difference between the exposure apparatus and the substrate. Also in this case, it is desirable that the focus position measurement marks are arranged and measured at the center and four corners of the exposure area as long as the layout or the measurement time limit permits. When only one mark can be arranged, it is desirable to arrange the mark at the center of the reticle.

【００７８】なお、図５（ａ）の段差パターンに図５
（ｂ）のマークを重ね合わせるような露光を行う代わり
に、複数の焦点位置測定用マークを高さの異なる基板表
面に転写してもよい。この場合、ある一つの焦点位置測
定用マークについてのｘ方向オフセット量と、他の焦点
位置測定用マークについてのｘ方向オフセット量との差
から、適切な焦点位置を検出することが可能となる。Note that the step pattern of FIG.
Instead of performing the exposure such that the marks in (b) are superimposed, a plurality of focal position measurement marks may be transferred to substrate surfaces having different heights. In this case, it is possible to detect an appropriate focus position from the difference between the x-direction offset amount of one focus position measurement mark and the x-direction offset amount of another focus position measurement mark.

【００７９】（第３の実施形態）図８（ａ）は、本発明
による焦点位置測定用マークの他の例を示している。こ
れは、前述のいわゆるボックスインボックスマークから
ラインインライン（Line-in-Line）マークに変形したも
のである。この焦点位置検出用マークに付加されている
微細なくさび型パターンは、図２に示したものと同じで
あるが、各ライン状遮光部分１２０の両側に配置されて
いる。ライン状遮光部分１２０は、左右に２本と上下に
２本設けられている。これらのパターンの周辺遮光部１
１０に対する相対位置（間隔）を測定することにより、
オフセット量を計算できる。(Third Embodiment) FIG. 8A shows another example of the focus position measuring mark according to the present invention. This is a transformation from the so-called box-in-box mark to a line-in-line mark. The fine wedge patterns added to the focus position detection marks are the same as those shown in FIG. 2, but are arranged on both sides of each linear light shielding portion 120. The line-shaped light-shielding portions 120 are provided two on the left and right and two on the upper and lower sides. Peripheral light shielding part 1 of these patterns
By measuring the relative position (interval) with respect to 10,
The offset amount can be calculated.

【００８０】この場合、右側のライン状遮光部分１１０
と左側のライン状遮光部分１１０について、それぞれ、
オフセット量の測定が可能となる。測定ポイントの数が
２倍に増加するため、測定精度が向上する。基板表面の
形状が荒れていて測定精度の低下が懸念される場合に
は、測定ポイント数の増加は平均化効果により測定結果
の精度を高めることななる。In this case, the right linear light-shielding portion 110
And the line-shaped light shielding portion 110 on the left side, respectively.
The offset amount can be measured. Since the number of measurement points is doubled, measurement accuracy is improved. If the shape of the substrate surface is rough and there is a concern that the measurement accuracy will decrease, an increase in the number of measurement points will increase the accuracy of the measurement result due to the averaging effect.

【００８１】図８（ｂ）は、くさびパターンに代えて、
ライン状遮光部分２２２および２２４を正方形の中央遮
光部２２０のエッジに配置している。この場合におい
て、配列された複数のライン状遮光部分により、ライン
アンドスペースパターンが形成されている。ラインパタ
ーンとスペースパターンの幅を等しくすると、焦点位置
の変化によるパターンの位置変動が観測できず（左右の
パターンが反対方向に移動するため）、パターン位置変
化から焦点位置を計測することはできなくなる。従っ
て、ラインパターンとスペースパターンの各幅を１対１
の関係にならないようにする必要がある。この場合、細
い方のパターンの幅Ｌは、露光装置の露光波長をλ、投
影レンズの開口数をＮＡとしてＬ＜λ／ＮＡとする必要
がある。これ以上の幅を持つパターンでは、焦点変動に
伴う転写パターンの変化量が小さく高い精度の測定が実
現しない。FIG. 8B shows a wedge pattern instead of a wedge pattern.
The linear light-shielding portions 222 and 224 are arranged at the edges of the square central light-shielding portion 220. In this case, a line-and-space pattern is formed by the arranged plurality of linear light-shielding portions. If the widths of the line pattern and the space pattern are equal, a change in the pattern position due to a change in the focus position cannot be observed (because the left and right patterns move in opposite directions), and the focus position cannot be measured from the change in the pattern position. . Therefore, each width of the line pattern and the space pattern is set to be 1: 1.
It is necessary to avoid the relationship. In this case, the width L of the narrower pattern needs to be L <λ / NA, where λ is the exposure wavelength of the exposure apparatus and NA is the numerical aperture of the projection lens. With a pattern having a width larger than this, the amount of change in the transfer pattern due to the focus fluctuation is small, and high-precision measurement cannot be realized.

【００８２】なお、突起状遮光部分は、図２に示すよう
な形状（寸法）を持つものに限られない。焦点位置のズ
レにより、転写パターンが全体として右方向または左方
向に移動するような形状を持つことが重要である。この
ためには、左右（上下）に配置される突起状遮光部分が
左右対称（上下対称）にはならない形状をもつことが重
要である。The protruding light-shielding portions are not limited to those having shapes (dimensions) as shown in FIG. It is important that the transfer pattern has such a shape as to move rightward or leftward as a whole due to the shift of the focal position. For this purpose, it is important that the protruding light-shielding portions disposed on the left and right (up and down) have shapes that are not symmetric (up and down).

【００８３】また、図２のフォトマスクパターンの左右
の突起状遮光部分を相互に入れ替えたフォトマスクパタ
ーンであっても同様の効果が得られることは言うまでも
ない。この場合、焦点位置のずれによって中央遮光部の
移動する方向が第１の実施形態の場合とは反対になる。
なお、第１の実施形態を説明するために用いたｘ方向
（ｙ方向）の正負と第１方向（第２方向）との対応付け
は、上記実施形態の説明に用いた場合に限定されるもの
ではない。It is needless to say that the same effect can be obtained by using a photomask pattern in which the left and right protruding light-shielding portions of the photomask pattern of FIG. 2 are interchanged. In this case, the direction in which the central light-shielding portion moves due to the shift of the focal position is opposite to that in the first embodiment.
Note that the association between the positive / negative in the x direction (y direction) and the first direction (second direction) used for describing the first embodiment is limited to the case used in the description of the above embodiment. Not something.

【００８４】[0084]

【発明の効果】本発明によれば、投影露光装置の焦点位
置にズレが生じた場合、中央遮光部の転写パターンが一
定の方向に沿って位置ズレを起こすので、転写パターン
の位置ズレを測定することにより、焦点位置ズレ量を測
定することが可能となる。従って、投影露光時に被加工
基板を用いて高精度に焦点位置変動量を測定することが
可能となり、その結果に基づいて高精度に焦点位置を補
正・制御することができる。According to the present invention, when the focal position of the projection exposure apparatus shifts, the transfer pattern of the central light-shielding portion shifts in a predetermined direction, so that the shift of the transfer pattern is measured. By doing so, it is possible to measure the focal position shift amount. Therefore, it is possible to measure the focal position fluctuation amount with high accuracy using the substrate to be processed at the time of projection exposure, and it is possible to correct and control the focal position with high accuracy based on the result.

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

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態におけるフォ
トマスクパターンを示す平面レイアウト図であり、
（ｂ）はそのフォトマスクパターンが形成されたフォト
マスクを用いて露光を行った場合に得られる転写パター
ンを模式的に示す平面図である。FIG. 1A is a plan layout diagram illustrating a photomask pattern according to a first embodiment of the present invention;
(B) is a plan view schematically showing a transfer pattern obtained when exposure is performed using a photomask on which the photomask pattern is formed.

【図２】第１の実施形態におけるフォトマスクパターン
の詳細を示す平面レイアウト図である。FIG. 2 is a plan layout diagram illustrating details of a photomask pattern according to the first embodiment.

【図３】（ａ）は、左側に「くさび型遮光パターン」を
模式的に示し、右側に「くさび型開口パターン」を模式
的に示す平面図であり、（ｂ）は、「くさび型遮光パタ
ーン」および「くさび型開口パターン」に対応する転写
パターンを示す平面図であり、（ｃ）は、露光量の変化
によって、転写パターンがどのように変化するかを模式
的に示す平面図である。FIG. 3A is a plan view schematically showing a “wedge-shaped light-shielding pattern” on the left side and a “wedge-shaped light-shielding pattern” on the right side, and FIG. 3B is a plan view schematically showing the “wedge-shaped light-shielding pattern”. FIG. 4 is a plan view showing a transfer pattern corresponding to the “pattern” and the “wedge-shaped opening pattern”, and FIG. 4C is a plan view schematically showing how the transfer pattern changes due to a change in the exposure amount. .

【図４】第１の実施形態のフォトマスクを用いて露光を
行ったときの、オフセット量（offset＝Ｓ２−Ｓ１）と
焦点位置のズレ量（focus）との関係を示すグラフであ
る。FIG. 4 is a graph showing a relationship between an offset amount (offset = S2−S1) and a focus position deviation amount (focus) when exposure is performed using the photomask of the first embodiment.

【図５】（ａ）は第２の実施形態で使用する高低段差パ
ターンを示す平面図であり、（ｂ）はフォトマスクパタ
ーン（焦点位置検出用マーク）を示す平面図である。FIG. 5A is a plan view showing a height step pattern used in a second embodiment, and FIG. 5B is a plan view showing a photomask pattern (focal position detection mark).

【図６】ｘ方向オフセット量（ΔＳｘ）およびｙ方向オ
フセット量（ΔＳｙ）と焦点位置ズレ量との関係を示す
グラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between an offset amount in the x direction (ΔSx) and an offset amount in the y direction (ΔSy) and a focal position shift amount.

【図７】ｘ方向オフセット量（ΔＳｘ）からｙ方向のオ
フセット量（ΔＳｙ）を引いた値を、各々の設定したフ
ォーカス値に対してプロットしたグラフである。FIG. 7 is a graph in which a value obtained by subtracting an offset amount (ΔSy) in the y direction from an offset amount (ΔSx) in the x direction is plotted with respect to each set focus value.

【図８】（ａ）は本発明によるフォトマスクパターンの
他の例を示す平面レイアウト図であり、（ｂ）は本発明
によるフォトマスクパターンの更に他の例を示す平面レ
イアウト図である。8A is a plan layout diagram showing another example of the photomask pattern according to the present invention, and FIG. 8B is a plan layout diagram showing still another example of the photomask pattern according to the present invention.

【図９】（ａ）から（ｃ）は、従来の焦点位置測定用パ
ターンを示す平面図である。FIGS. 9A to 9C are plan views showing a conventional focus position measuring pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ くさびパターン ２ 中央遮光部 ３ 突起状遮光部分 ４ ライン状遮光部分 ５ ライン状遮光部分 ６ ライン状遮光部分 １０ 周辺遮光部 ２０ 中央遮光部 ２２ 突起状遮光部分 ２４ 突起状遮光部分 ２６ 中央遮光部の左辺エッジ ２８ 中央遮光部の右辺エッジ １１０ ライン状遮光部分 １２０ 周辺遮光部 ２２０ 中央遮光部 ２２２ 突起状遮光部分 ２２４ 突起状遮光部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wedge pattern 2 Central light-shielding part 3 Protruding light-shielding part 4 Line-shaped light-shielding part 5 Line-shaped light-shielding part 6 Line-shaped light-shielding part 10 Peripheral light-shielding part 20 Center light-shielding part 22 Projection-shaped light-shielding part 24 Projection light-shielding part 26 Left edge 28 Right edge of central light shield 110 Line light shield 120 Peripheral light shield 220 Center light shield 222 Projection light shield 224 Projection light shield

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２６Ａ Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/30 526A

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 中央遮光部と、前記中央遮光部から第１
方向に沿って延びる複数の第１突起状遮光部分と、前記
中央遮光部から前記第１方向とは反対の方向に沿って延
びる複数の第２突起状遮光部分とを備えた投影露光用フ
ォトマスクパターンであって、 前記中央遮光部から離れた位置に配置され、前記第１方
向に垂直な第２方向に沿って延びる部分を含む周辺遮光
部を更に備え、 前記複数の第１突起状遮光部分および前記複数の第２突
起状遮光部分は、前記第２方向に沿って周期的に配列さ
れており、 前記複数の第１突起状遮光部分の先端の幅は、前記複数
の第１突起状遮光部分の間隔よりも小さく、しかも、前
記複数の第２突起状遮光部分の先端の幅は、前記複数の
第２突起状遮光部分の間隔よりも大きいことを特徴とす
る投影露光用フォトマスクパターン。A first light-shielding portion; a first light-shielding portion;
A projection exposure photomask, comprising: a plurality of first protruding light shielding portions extending along a direction; and a plurality of second protruding light shielding portions extending from the central light shielding portion along a direction opposite to the first direction. A plurality of first protruding light-shielding portions, the pattern further comprising a peripheral light-shielding portion disposed at a position away from the central light-shielding portion and extending along a second direction perpendicular to the first direction. The plurality of second protrusion-shaped light-shielding portions are periodically arranged along the second direction, and the width of the tip of each of the plurality of first protrusion-like light-shielding portions is equal to the plurality of first protrusion-like light-shielding portions. A projection exposure photomask pattern, wherein the width of the tip of each of the plurality of second protrusion-shaped light-shielding portions is smaller than the interval between the portions, and the width of the tip of each of the plurality of second protrusion-shaped light-shielding portions is larger than the distance between the plurality of second protrusion-shaped light-shielding portions. 【請求項２】 前記第１突起状遮光部分は、くさび形状
を有していることを特徴とする請求項１記載の投影露光
用フォトマスクパターン。2. The photomask pattern for projection exposure according to claim 1, wherein the first protruding light shielding portion has a wedge shape. 【請求項３】 前記中央遮光部は、ボックス形状を有し
ていることを特徴とする請求項１記載の投影露光用フォ
トマスクパターン。3. The photomask pattern for projection exposure according to claim 1, wherein the central light shielding portion has a box shape. 【請求項４】 前記中央遮光部は、ライン形状を有して
いることを特徴とする請求項１記載の投影露光用フォト
マスクパターン。4. The photomask pattern for projection exposure according to claim 1, wherein the central light shielding portion has a line shape. 【請求項５】 前記周辺遮光部は、前記中央遮光部の周
囲を取り囲む形状を有していることを特徴とする請求項
１記載の投影露光用フォトマスクパターン。5. The photomask pattern for projection exposure according to claim 1, wherein the peripheral light-shielding portion has a shape surrounding the periphery of the central light-shielding portion. 【請求項６】 前記中央遮光部から第２方向に沿って延
びる複数の第３突起状遮光部分と、前記中央遮光部から
前記第２方向とは反対の方向に沿って延びる複数の第４
突起状遮光部分とを更に備え、 前記周辺遮光部は、前記第１方向に沿って延びる部分を
更に含み、 前記複数の第３突起状遮光部分および前記複数の第４突
起状遮光部分は、前記第１方向に沿って周期的に配列さ
れており、 前記複数の第３突起状遮光部分の先端の幅は、前記複数
の第３突起状遮光部分の配列間隔よりも小さく、しか
も、前記複数の第４突起状遮光部分の先端の幅は、前記
複数の第４突起状遮光部分の配列間隔よりも大きいこと
を特徴とする請求項１記載の投影露光用フォトマスクパ
ターン。6. A plurality of third protruding light-shielding portions extending from the central light-shielding portion along a second direction, and a plurality of fourth projecting light-emitting portions extending from the central light-shielding portion along a direction opposite to the second direction.
The peripheral light-shielding portion further includes a portion extending along the first direction, wherein the plurality of third protrusion-shaped light-shielding portions and the plurality of fourth protrusion-shaped light-shielded portions are each The widths of the tips of the plurality of third protruding light shielding portions are smaller than the arrangement interval of the plurality of third protruding light shielding portions, and the plurality of third protruding light shielding portions are arranged periodically along the first direction. The photomask pattern for projection exposure according to claim 1, wherein the width of the tip of the fourth protruding light-shielding portion is larger than the arrangement interval of the plurality of fourth protruding light-shielding portions. 【請求項７】 請求項１から６のいずれかに記載のフォ
トマスクパターンが透光性基板上に形成されていること
を特徴とする投影露光用フォトマスク。7. A photomask for projection exposure, wherein the photomask pattern according to claim 1 is formed on a translucent substrate. 【請求項８】 請求項７記載の投影露光用フォトマスク
であって、前記フォトマスクパターンが前記フォトマス
クの中央または四隅に配置されていることを特徴とする
投影露光用フォトマスク。8. The photomask for projection exposure according to claim 7, wherein said photomask pattern is arranged at the center or at four corners of said photomask. 【請求項９】 請求項７記載の投影露光用フォトマスク
を用いて転写されたパターンの位置を計測することによ
って投影露光光学系の焦点位置を検出することを特徴と
する焦点位置検出方法。9. A focus position detection method, comprising: detecting a focus position of a projection exposure optical system by measuring a position of a transferred pattern using the photomask for projection exposure according to claim 7. 【請求項１０】 請求項７記載の投影露光用フォトマス
クを用いて転写されたパターンのうち前記中央遮光部に
対応する部分と前記周辺遮光部に対応する部分との距離
を測定することによって投影露光光学系の焦点位置を検
出することを特徴とする焦点位置検出方法。10. A projection transferred by measuring a distance between a portion corresponding to the central light-shielding portion and a portion corresponding to the peripheral light-shielding portion in a pattern transferred by using the photomask for projection exposure according to claim 7. A focus position detection method comprising detecting a focus position of an exposure optical system. 【請求項１１】 請求項１から５のいずれかに記載のフ
ォトマスクパターンが透光性基板上に複数個形成された
フォトマスクであって、 前記複数のフォトマスクパターンが、投影露光を施す被
加工基板の異なる高さを持つ複数の領域に対応する位置
に配置されていることを特徴とするフォトマスク。11. A photomask in which a plurality of the photomask patterns according to claim 1 are formed on a light-transmitting substrate, wherein the plurality of photomask patterns are subjected to projection exposure. A photomask which is arranged at a position corresponding to a plurality of regions having different heights of a processing substrate. 【請求項１２】 請求項６記載のフォトマスクパターン
が形成されたフォトマスクであって、 投影露光を施す被加工基板の第１の高さの領域に対応す
る位置に、前記第１および第２の突起状遮光部分が配置
され、前記被加工基板の第２の高さの領域に対応する位
置に前記第３および第４の突起状遮光部分が配置されて
いることを特徴とするフォトマスク。12. A photomask on which the photomask pattern according to claim 6 is formed, wherein the first and second photomasks are positioned at positions corresponding to a first height region of a substrate to be subjected to projection exposure. A photomask, wherein the third and fourth protruding light-shielding portions are disposed at positions corresponding to regions of a second height of the substrate to be processed. 【請求項１３】 請求項１２記載のフォトマスクを用い
て投影露光装置の焦点位置を検出する焦点位置検出方法
であって、 投影露光を施す前記被加工基板の前記第１の高さの領域
に前記第１および第２の突起状遮光部分のパターンを転
写し、前記被加工基板の前記第２の高さの領域に前記第
３および第４の突起状遮光部分のパターンを転写する工
程と、 前記第１の高さの領域上に転写した前記第１および第２
の突起状遮光部分に対応するパターンと前記周辺遮光部
に対応するパターンとの距離を測定し、前記第２の高さ
の領域上に転写した前記第３および第４の突起状遮光部
分に対応するパターンと前記周辺遮光部に対応するパタ
ーンとの距離とを測定し、その距離の差に基づいて、適
正な焦点位置を求めることを特徴とする焦点位置検出方
法。13. A focus position detection method for detecting a focus position of a projection exposure apparatus using the photomask according to claim 12, wherein the first height region of the substrate to be subjected to projection exposure is provided. Transferring the patterns of the first and second protruding light-shielding portions, and transferring the patterns of the third and fourth protruding light-shielding portions to an area at the second height of the substrate to be processed; The first and second images transferred onto the first height area
The distance between the pattern corresponding to the protrusion-shaped light-shielding portion and the pattern corresponding to the peripheral light-shielding portion is measured, and the distance corresponding to the third and fourth protrusion-shaped light-shielded portions transferred onto the area of the second height is measured. A distance between a pattern to be exposed and a pattern corresponding to the peripheral light-shielding portion is measured, and an appropriate focal position is obtained based on a difference between the distances. 【請求項１４】 請求項１１記載のフォトマスクを用い
て投影露光装置の焦点位置を補正する焦点位置制御方法
であって、 前記異なる高さを持つ複数の領域上に露光により転写さ
れた前記中央遮光部に対応する部分と前記周辺遮光部に
対応する部分との各距離を測定し、各距離の差に基づい
て適正な焦点位置を求め、露光装置の焦点を補正するこ
とを特徴とする焦点位置制御方法。14. A focus position control method for correcting a focus position of a projection exposure apparatus using the photomask according to claim 11, wherein the center transferred by exposure on the plurality of regions having different heights. Measuring a distance between a part corresponding to the light-shielding part and a part corresponding to the peripheral light-shielding part, obtaining an appropriate focus position based on a difference between the distances, and correcting a focus of the exposure apparatus. Position control method. 【請求項１５】 請求項１２記載のフォトマスクを用い
て投影露光装置の焦点位置を補正する焦点位置制御方法
であって、 前記第１の高さの領域上に転写した前記第１および第２
の突起状遮光部分に対応するパターンと前記周辺遮光部
に対応するパターンとの距離と、 前記第２の高さの領域上に転写した前記第３および第４
の突起状遮光部分に対応するパターンと前記周辺遮光部
に対応するパターンとの距離とを測定し、その距離の差
に基づいて、適正な焦点位置を求め、露光装置の焦点を
補正することを特徴とする焦点位置制御方法。15. A focus position control method for correcting a focus position of a projection exposure apparatus using the photomask according to claim 12, wherein the first and second images transferred onto the first height area are provided.
The distance between the pattern corresponding to the protruding light-shielding portion and the pattern corresponding to the peripheral light-shielding portion; and the third and fourth data transferred onto the area of the second height.
Measuring the distance between the pattern corresponding to the protruding light-shielding portion and the pattern corresponding to the peripheral light-shielding portion, determining an appropriate focus position based on the difference in the distance, and correcting the focus of the exposure apparatus. Characteristic focus position control method. 【請求項１６】 請求項７記載の投影露光用フォトマス
クを用いる半導体装置の製造方法であって、 半導体基板上にレジスト膜を形成する工程と、 前記投影露光用フォトマスクを用いて露光を行う工程
と、 前記露光により前記フォトマスクから前記レジストに転
写したパターンの位置ズレ量を測定する工程と、 前記位置ズレ量が一定値を越える場合に、前記半導体基
板上の前記レジスト膜を除去し、より適正な焦点位置
で、再度、露光を行う工程と、を包含する半導体装置の
製造方法。16. A method for manufacturing a semiconductor device using a photomask for projection exposure according to claim 7, wherein: a step of forming a resist film on a semiconductor substrate; and performing exposure using the photomask for projection exposure. And a step of measuring a positional shift amount of the pattern transferred from the photomask to the resist by the exposure, and, when the positional shift amount exceeds a certain value, removing the resist film on the semiconductor substrate; Performing a re-exposure at a more appropriate focal position. 【請求項１７】 請求項７記載の投影露光用フォトマス
クを用いる半導体装置の製造方法であって、 半導体基板上にレジスト膜を形成する工程と、 前記投影露光用フォトマスクを用いて露光を行う工程
と、 前記露光により前記フォトマスクから前記レジストに転
写したパターンの位置ズレ量を測定する工程と、を包含
し、 前記位置ズレずれ量に応じて、次に露光する際の焦点位
置を補正することを特徴とする半導体装置の製造方法。17. A method for manufacturing a semiconductor device using a photomask for projection exposure according to claim 7, wherein a step of forming a resist film on a semiconductor substrate; and performing exposure using the photomask for projection exposure. And a step of measuring a displacement amount of the pattern transferred from the photomask to the resist by the exposure, and correcting a focal position at the time of next exposure according to the displacement amount. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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