JPH1187213A - 重ね合わせ精度測定用パターン - Google Patents
重ね合わせ精度測定用パターンInfo
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- JPH1187213A JPH1187213A JP9239969A JP23996997A JPH1187213A JP H1187213 A JPH1187213 A JP H1187213A JP 9239969 A JP9239969 A JP 9239969A JP 23996997 A JP23996997 A JP 23996997A JP H1187213 A JPH1187213 A JP H1187213A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多層間の重ね合わせ精度を１度に測定できる
重ね合わせ精度測定用パターンを提供する。 【解決手段】 重ね合わせ精度測定用パターンを、第１
プロセスによって形成されるパターンであって、ＸＸ′
方向に垂直な長辺を有する長方形パターン１１ａ、１１
ｂからなる第１測定パターン１１と、第２プロセスによ
って形成されるパターンであって、ＹＹ′方向に垂直な
長辺を有する長方形パターン１２ａ、１２ｂからなる第
２測定パターン１２と、第３プロセスによって形成され
る、ＸＸ′あるいはＹＹ′方向に垂直な辺を有する正方
形状の第３測定パターン１３とからなるものとする。
重ね合わせ精度測定用パターンを提供する。 【解決手段】 重ね合わせ精度測定用パターンを、第１
プロセスによって形成されるパターンであって、ＸＸ′
方向に垂直な長辺を有する長方形パターン１１ａ、１１
ｂからなる第１測定パターン１１と、第２プロセスによ
って形成されるパターンであって、ＹＹ′方向に垂直な
長辺を有する長方形パターン１２ａ、１２ｂからなる第
２測定パターン１２と、第３プロセスによって形成され
る、ＸＸ′あるいはＹＹ′方向に垂直な辺を有する正方
形状の第３測定パターン１３とからなるものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、重ね合わせ精度を
測定するために用いられる重ね合わせ精度測定用パター
ンに関する。
測定するために用いられる重ね合わせ精度測定用パター
ンに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路は、基板上に複数の回路
パターンを積層することによって製造されているが、積
層後の回路パターン間の重ね合わせ精度を測定するため
に、あるいは、回路パターンの形成に使用する製造装置
の開発、調整を行うために、重ね合わせ精度を測定する
ための専用パターン（以下、重ね合わせ精度測定用パタ
ーン）を基板上に形成することが行われている。
パターンを積層することによって製造されているが、積
層後の回路パターン間の重ね合わせ精度を測定するため
に、あるいは、回路パターンの形成に使用する製造装置
の開発、調整を行うために、重ね合わせ精度を測定する
ための専用パターン（以下、重ね合わせ精度測定用パタ
ーン）を基板上に形成することが行われている。
【０００３】以下、回路パターン間の重ね合わせ精度を
測定する場合を例に、図５を用いて、従来の重ね合わせ
精度測定用パターンの形状、使用方法を説明する。図示
したように、従来の重ね合わせ精度測定用パターンは、
２つの測定パターン５１、５２からなる。測定パターン
５１は、重ね合わせ精度を測定すべき２つの回路パター
ンの一方と同時に形成され、測定パターン５２は、他方
の回路パターンと同時に形成される。すなわち、図示し
た重ね合わせ精度測定用パターンは、回路パターンと測
定パターンとを形成できるホトマスク（例えば、レティ
クルマスク）を用いたパターン転写プロセスを含むパタ
ーン形成プロセスを繰り返すことによって形成される。
また、各プロセスで使用されるホトマスクは、測定パタ
ーン５１として、１辺の長さが３０μｍ程度の正方形の
パターンが形成され、測定パターン５２として、１辺の
長さが、測定パターン５１よりも数μｍ小さい正方形の
パターンが形成されるように、かつ、２つのパターン形
成プロセスが理想的な状況で実行されたときに、測定パ
ターン５２の中心が測定パターン５１の中心と一致する
ように、設計・製造される。
測定する場合を例に、図５を用いて、従来の重ね合わせ
精度測定用パターンの形状、使用方法を説明する。図示
したように、従来の重ね合わせ精度測定用パターンは、
２つの測定パターン５１、５２からなる。測定パターン
５１は、重ね合わせ精度を測定すべき２つの回路パター
ンの一方と同時に形成され、測定パターン５２は、他方
の回路パターンと同時に形成される。すなわち、図示し
た重ね合わせ精度測定用パターンは、回路パターンと測
定パターンとを形成できるホトマスク（例えば、レティ
クルマスク）を用いたパターン転写プロセスを含むパタ
ーン形成プロセスを繰り返すことによって形成される。
また、各プロセスで使用されるホトマスクは、測定パタ
ーン５１として、１辺の長さが３０μｍ程度の正方形の
パターンが形成され、測定パターン５２として、１辺の
長さが、測定パターン５１よりも数μｍ小さい正方形の
パターンが形成されるように、かつ、２つのパターン形
成プロセスが理想的な状況で実行されたときに、測定パ
ターン５２の中心が測定パターン５１の中心と一致する
ように、設計・製造される。
【０００４】重ね合わせ精度を測定する際には、重ね合
わせ精度を測定するための測定機を用いて、ｘ１、ｘ
２、ｙ１、ｙ２の長さが測定される。そして、ＸＸ′方
向の重ね合わせ精度（設計値からのずれ量）ΔＸが、△
Ｘ＝（ｘ１−ｘ２）／２により求められ、ＹＹ′方向の
重ね合わせ精度（ずれ量）ΔＹが、△Ｙ＝（ｙ１−ｙ
２）／２により求められる。
わせ精度を測定するための測定機を用いて、ｘ１、ｘ
２、ｙ１、ｙ２の長さが測定される。そして、ＸＸ′方
向の重ね合わせ精度（設計値からのずれ量）ΔＸが、△
Ｘ＝（ｘ１−ｘ２）／２により求められ、ＹＹ′方向の
重ね合わせ精度（ずれ量）ΔＹが、△Ｙ＝（ｙ１−ｙ
２）／２により求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の重ね合わせ精度測定用パターンは、２つの層間の重ね
合わせ精度しか測定できないものであった。このため、
多層間の重ね合わせ精度を測定する場合には、基板上の
互いに異なる位置に複数の重ね合わせ精度測定用パター
ンを形成しなければならなかった。測定機の仕様上、数
十μｍ角の領域内に存在するパターン間の位置関係しか
測定できないので、複数の重ね合わせ精度測定用パター
ンが異なる位置に形成されると重ね合わせ精度の測定に
時間がかかることになる。また、基板上には、通常、重
ね合わせ精度測定用パターン以外のパターン（例えば、
回路パターン）も形成されるので、複数の重ね合わせ精
度測定用パターンによって基板上の多くのスペースが消
費されてしまうのは好ましくない。
の重ね合わせ精度測定用パターンは、２つの層間の重ね
合わせ精度しか測定できないものであった。このため、
多層間の重ね合わせ精度を測定する場合には、基板上の
互いに異なる位置に複数の重ね合わせ精度測定用パター
ンを形成しなければならなかった。測定機の仕様上、数
十μｍ角の領域内に存在するパターン間の位置関係しか
測定できないので、複数の重ね合わせ精度測定用パター
ンが異なる位置に形成されると重ね合わせ精度の測定に
時間がかかることになる。また、基板上には、通常、重
ね合わせ精度測定用パターン以外のパターン（例えば、
回路パターン）も形成されるので、複数の重ね合わせ精
度測定用パターンによって基板上の多くのスペースが消
費されてしまうのは好ましくない。
【０００６】また、２層間の重ね合わせ精度ではなく、
第１層と第２層からなる部分と第３層との重ね合わせ精
度（第１層の基準位置と第２層の基準位置の中心に対す
る第３層の基準位置のずれ量）がより重要である場合な
どもある。このような場合、従来は、第１層と第３層間
の重ね合わせ精度を測定するための重ね合わせ精度測定
用パターンと、第２層と第３層間の重ね合わせ精度を測
定するための重ね合わせ精度測定用パターンとを基板上
の異なる位置に形成しておき、それらの重ね合わせ精度
測定用パターンを用いて第１層と第３層間の重ね合わせ
精度並びに第２層と第３層間の重ね合わせ精度を求め、
さらに、求めた重ね合わせ精度から目的とする重ね合わ
せ精度を算出するという煩雑な作業をしなければならな
かった。
第１層と第２層からなる部分と第３層との重ね合わせ精
度（第１層の基準位置と第２層の基準位置の中心に対す
る第３層の基準位置のずれ量）がより重要である場合な
どもある。このような場合、従来は、第１層と第３層間
の重ね合わせ精度を測定するための重ね合わせ精度測定
用パターンと、第２層と第３層間の重ね合わせ精度を測
定するための重ね合わせ精度測定用パターンとを基板上
の異なる位置に形成しておき、それらの重ね合わせ精度
測定用パターンを用いて第１層と第３層間の重ね合わせ
精度並びに第２層と第３層間の重ね合わせ精度を求め、
さらに、求めた重ね合わせ精度から目的とする重ね合わ
せ精度を算出するという煩雑な作業をしなければならな
かった。
【０００７】そこで、本発明の課題は、多層間の重ね合
わせ精度を１度に測定できる重ね合わせ精度測定用パタ
ーンを提供することにある。
わせ精度を１度に測定できる重ね合わせ精度測定用パタ
ーンを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、重ね合わせ精度測定用パターンとし
て、互いに異なるプロセスにおいて形成される基準測定
パターンと複数の測定パターンとからなり、各測定パタ
ーンと基準測定パターンとの位置関係を測定することに
よりＸ軸方向あるいはＸ軸と直交するＹ軸方向の重ね合
わせ精度を測定することが可能な基準測定パターンと複
数の測定パターンとからなるパターンを用いる。
に、本発明では、重ね合わせ精度測定用パターンとし
て、互いに異なるプロセスにおいて形成される基準測定
パターンと複数の測定パターンとからなり、各測定パタ
ーンと基準測定パターンとの位置関係を測定することに
よりＸ軸方向あるいはＸ軸と直交するＹ軸方向の重ね合
わせ精度を測定することが可能な基準測定パターンと複
数の測定パターンとからなるパターンを用いる。
【０００９】より具体的には、重ね合わせ精度測定用パ
ターンとして、位置関係を測定することによりＸ軸方向
の重ね合わせ精度を測定することが可能な、それぞれ、
第１プロセスと第３プロセスにおいて形成される第１測
定パターンと第３測定パターンを備えるとともに、第３
測定パターンとの位置関係を測定することによりＸ軸方
向と直交するＹ軸方向の重ね合わせ精度を測定すること
が可能な、第２プロセスにおいて形成される第２測定パ
ターンを備えるパターンを用いる。なお、第１ないし第
３プロセスの実行順はどのようなものであっても良い。
ターンとして、位置関係を測定することによりＸ軸方向
の重ね合わせ精度を測定することが可能な、それぞれ、
第１プロセスと第３プロセスにおいて形成される第１測
定パターンと第３測定パターンを備えるとともに、第３
測定パターンとの位置関係を測定することによりＸ軸方
向と直交するＹ軸方向の重ね合わせ精度を測定すること
が可能な、第２プロセスにおいて形成される第２測定パ
ターンを備えるパターンを用いる。なお、第１ないし第
３プロセスの実行順はどのようなものであっても良い。
【００１０】このような構成を有する重ね合わせ精度測
定用パターンを用いれば、第１測定パターンと第３測定
パターンとの間のＸ軸方向の重ね合わせ精度、第２測定
パターンと第３測定パターンとの間のＹ軸方向の重ね合
わせ精度が一度に測定できることになるので、重ね合わ
せ精度の測定を必要とする作業を従来よりも効率的に行
えることになる。
定用パターンを用いれば、第１測定パターンと第３測定
パターンとの間のＸ軸方向の重ね合わせ精度、第２測定
パターンと第３測定パターンとの間のＹ軸方向の重ね合
わせ精度が一度に測定できることになるので、重ね合わ
せ精度の測定を必要とする作業を従来よりも効率的に行
えることになる。
【００１１】なお、重ね合わせ精度測定用パターンをこ
のような構成とする場合には、第１測定パターンを、Ｙ
軸に平行な長辺を持つ長方形状を有する、Ｘ軸方向に第
１所定距離離れた２つの長方形パターンからなるものと
し、第２測定パターンを、Ｘ軸に平行な長辺を持つ長方
形状を有する、Ｙ軸方向に第２所定距離離れた２つの長
方形パターンからなるものとし、第３測定パターンを、
Ｘ軸に平行な辺を持つ長方形状を有するものとするとと
もに、第１測定パターンないし第３測定パターンを、理
想的な状況で第１ないし第３プロセスが実行された場
合、第１ないし第３測定パターンの幾何学的な重心の位
置が同じ位置となる位置関係を持つものとすることが望
ましい。
のような構成とする場合には、第１測定パターンを、Ｙ
軸に平行な長辺を持つ長方形状を有する、Ｘ軸方向に第
１所定距離離れた２つの長方形パターンからなるものと
し、第２測定パターンを、Ｘ軸に平行な長辺を持つ長方
形状を有する、Ｙ軸方向に第２所定距離離れた２つの長
方形パターンからなるものとし、第３測定パターンを、
Ｘ軸に平行な辺を持つ長方形状を有するものとするとと
もに、第１測定パターンないし第３測定パターンを、理
想的な状況で第１ないし第３プロセスが実行された場
合、第１ないし第３測定パターンの幾何学的な重心の位
置が同じ位置となる位置関係を持つものとすることが望
ましい。
【００１２】また、重ね合わせ精度測定用パターンを、
位置関係を測定することによりＸ軸方向の重ね合わせ精
度を測定することが可能な、それぞれ、第１プロセスと
第３プロセスによって形成される第１測定パターンと第
３測定パターンを備えるとともに、第３測定パターンと
の位置関係を測定することによりＸ軸方向の重ね合わせ
精度を測定することが可能な、第２プロセスによって形
成される第２パターン測定を備えるパターンとしても上
記課題を解決することが出来る。
位置関係を測定することによりＸ軸方向の重ね合わせ精
度を測定することが可能な、それぞれ、第１プロセスと
第３プロセスによって形成される第１測定パターンと第
３測定パターンを備えるとともに、第３測定パターンと
の位置関係を測定することによりＸ軸方向の重ね合わせ
精度を測定することが可能な、第２プロセスによって形
成される第２パターン測定を備えるパターンとしても上
記課題を解決することが出来る。
【００１３】すなわち、この構成とした場合、第１測定
パターンと第３測定パターンとの間のＸ軸方向の重ね合
わせ精度、第２測定パターンと第３測定パターンとの間
のＸ軸方向の重ね合わせ精度、第１測定パターンと第２
測定パターンの中心に対する第３測定パターンのＸ軸方
向の重ね合わせ精度が一度に測定できることになる。
パターンと第３測定パターンとの間のＸ軸方向の重ね合
わせ精度、第２測定パターンと第３測定パターンとの間
のＸ軸方向の重ね合わせ精度、第１測定パターンと第２
測定パターンの中心に対する第３測定パターンのＸ軸方
向の重ね合わせ精度が一度に測定できることになる。
【００１４】また、この構成を採用する場合、第１測定
パターンが、第３測定パターンとの位置関係を測定する
ことによりＸ軸方向と直交するＹ軸方向の重ね合わせ精
度を測定することが可能な形状を有するようにしておく
とともに、第２測定パターンが、第３パターン測定との
位置関係を測定することによりＹ軸方向の重ね合わせ精
度を測定することが可能な形状を有するようにしておく
ことが望ましい。
パターンが、第３測定パターンとの位置関係を測定する
ことによりＸ軸方向と直交するＹ軸方向の重ね合わせ精
度を測定することが可能な形状を有するようにしておく
とともに、第２測定パターンが、第３パターン測定との
位置関係を測定することによりＹ軸方向の重ね合わせ精
度を測定することが可能な形状を有するようにしておく
ことが望ましい。
【００１５】第１、第２測定パターンの形状をこのよう
に定めておいた場合、第１測定パターンと第２測定パタ
ーンの中心に対する第３測定パターンのＹ軸方向の重ね
合わせ精度もが測定できる重ね合わせ精度測定用パター
ンが得られることになる。
に定めておいた場合、第１測定パターンと第２測定パタ
ーンの中心に対する第３測定パターンのＹ軸方向の重ね
合わせ精度もが測定できる重ね合わせ精度測定用パター
ンが得られることになる。
【００１６】なお、そのような重ね合わせ精度測定用パ
ターンは、例えば、第３測定パターンを、Ｘ軸に平行な
辺を持つ長方形状のパターンとし、第１測定パターンと
第２測定パターンを、それぞれ、Ｙ軸方向に延びた部分
とＸ軸方向に延びた部分とを含むＬ字形状のパターンと
することによって実現することが出来る。
ターンは、例えば、第３測定パターンを、Ｘ軸に平行な
辺を持つ長方形状のパターンとし、第１測定パターンと
第２測定パターンを、それぞれ、Ｙ軸方向に延びた部分
とＸ軸方向に延びた部分とを含むＬ字形状のパターンと
することによって実現することが出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して具体的に説明する。 ＜第１実施形態＞以下、本発明の第１実施形態による重
ね合わせ精度測定用パターンの構成、使用法を説明す
る。
を参照して具体的に説明する。 ＜第１実施形態＞以下、本発明の第１実施形態による重
ね合わせ精度測定用パターンの構成、使用法を説明す
る。
【００１８】第１実施形態の重ね合わせ精度測定用パタ
ーンは、第１層と第３層間の所定方向の重ね合わせ精度
と、第２層と第３層間の当該所定方向と直交する方向の
重ね合わせ精度を測定するためのパターンである。な
お、以下に説明を行う各実施形態では、“第１”、“第
２”といった修飾語を、修飾される対象（層、測定パタ
ーン、膜形成用プロセス）が互いに異なるものであるこ
とを示す語として用いることにする（要するに、修飾語
に含まれる数値が、膜、パターンの形成順、プロセスの
実行順等を表さないものとする）。
ーンは、第１層と第３層間の所定方向の重ね合わせ精度
と、第２層と第３層間の当該所定方向と直交する方向の
重ね合わせ精度を測定するためのパターンである。な
お、以下に説明を行う各実施形態では、“第１”、“第
２”といった修飾語を、修飾される対象（層、測定パタ
ーン、膜形成用プロセス）が互いに異なるものであるこ
とを示す語として用いることにする（要するに、修飾語
に含まれる数値が、膜、パターンの形成順、プロセスの
実行順等を表さないものとする）。
【００１９】図１に、第１実施形態の重ね合わせ精度測
定用パターンの形状を示す。第１実施形態の重ね合わせ
精度測定用パターンは、それぞれ、第１〜第３層形成用
プロセスの実行により形成される第１測定パターン１１
と第２測定パターン１２と第３測定パターン１３とから
なる。
定用パターンの形状を示す。第１実施形態の重ね合わせ
精度測定用パターンは、それぞれ、第１〜第３層形成用
プロセスの実行により形成される第１測定パターン１１
と第２測定パターン１２と第３測定パターン１３とから
なる。
【００２０】図示してあるように、第１測定パターン１
１は、重ね合わせ精度を測定する方向ＸＸ′に垂直な長
辺を持つ２つの合同な長方形パターン１１ａ、１１ｂか
らなる。長方形パターン１１ａと長方形パターン１１ｂ
とは、一方の長方形パターンをその短辺の長さ方向（重
ね合わせ精度を測定する方向）に平行移動すると他方の
長方形パターンに重なる位置関係を有している。
１は、重ね合わせ精度を測定する方向ＸＸ′に垂直な長
辺を持つ２つの合同な長方形パターン１１ａ、１１ｂか
らなる。長方形パターン１１ａと長方形パターン１１ｂ
とは、一方の長方形パターンをその短辺の長さ方向（重
ね合わせ精度を測定する方向）に平行移動すると他方の
長方形パターンに重なる位置関係を有している。
【００２１】第２測定パターン１２も、第１測定パター
ン１１と同様に、短辺の長さ方向に平行移動すると他方
の長方形パターンに重なる位置関係を有した２つの合同
な長方形パターン１２ａ、１２ｂからなっている。ただ
し、第２測定パターン１２は、ＹＹ′方向の重ね合わせ
精度を測定するために用いられるパターンであるため、
長方形パターン１２ａ、１２ｂとしては、ＹＹ′方向に
垂直な長辺を有する長方形状のパターンが用いられてい
る。そして、第３測定パターン１３としては、各辺がＸ
Ｘ′あるいはＹＹ′方向に垂直な正方形状のパターンが
用いられている。
ン１１と同様に、短辺の長さ方向に平行移動すると他方
の長方形パターンに重なる位置関係を有した２つの合同
な長方形パターン１２ａ、１２ｂからなっている。ただ
し、第２測定パターン１２は、ＹＹ′方向の重ね合わせ
精度を測定するために用いられるパターンであるため、
長方形パターン１２ａ、１２ｂとしては、ＹＹ′方向に
垂直な長辺を有する長方形状のパターンが用いられてい
る。そして、第３測定パターン１３としては、各辺がＸ
Ｘ′あるいはＹＹ′方向に垂直な正方形状のパターンが
用いられている。
【００２２】各測定パターンのサイズおよび他の測定パ
ターンとの位置関係は、第１ないし第３層形成用プロセ
スが設計通りに実行されたとき（すなわち、各プロセス
が、第１層（第１測定パターン１１）と第３層（第３測
定パターン１３）間のずれ量、第２層（第２測定パター
ン１２）と第３層（測定パターン１３）間のずれ量が、
それぞれ、“０”となる状態で実行されたとき）に形成
される重ね合わせ精度測定用パターンが、図示したよう
な構成を持つように定められる（設計される）。
ターンとの位置関係は、第１ないし第３層形成用プロセ
スが設計通りに実行されたとき（すなわち、各プロセス
が、第１層（第１測定パターン１１）と第３層（第３測
定パターン１３）間のずれ量、第２層（第２測定パター
ン１２）と第３層（測定パターン１３）間のずれ量が、
それぞれ、“０”となる状態で実行されたとき）に形成
される重ね合わせ精度測定用パターンが、図示したよう
な構成を持つように定められる（設計される）。
【００２３】すなわち、各測定パターンは、各プロセス
が設計通りに実行されたときに、第１測定パターン１１
の幾何学的重心（長方形パターン１１ａ、１１ｂの幾何
学的重心間の中点）と、第２測定パターン１２の幾何学
的重心と、第３測定パターン１３の幾何学的重心とが一
致するように、かつ、各パターン間の測定に用いられる
部分間に適当な間隔が存在するように、そのサイズ並び
に他の測定パターンとの位置関係が定められる。なお、
各パターン間の測定に用いられる部分間に適当な間隔が
設けられるようにするのは、測定に用いられる部分が他
のパターンの影響を受けずに形成されるようにするため
である。
が設計通りに実行されたときに、第１測定パターン１１
の幾何学的重心（長方形パターン１１ａ、１１ｂの幾何
学的重心間の中点）と、第２測定パターン１２の幾何学
的重心と、第３測定パターン１３の幾何学的重心とが一
致するように、かつ、各パターン間の測定に用いられる
部分間に適当な間隔が存在するように、そのサイズ並び
に他の測定パターンとの位置関係が定められる。なお、
各パターン間の測定に用いられる部分間に適当な間隔が
設けられるようにするのは、測定に用いられる部分が他
のパターンの影響を受けずに形成されるようにするため
である。
【００２４】また、一般の重ね合わせ精度測定機では、
重ね合わせ精度を測定するために、測定対象であるパタ
ーンが、測定方向に垂直な方向にある程度の長さを有す
る直線部分を持っていることが必要とされるので、測定
パターン１３の一辺の長さ、各長方形パターンの長辺の
長さは、その条件を満たすように決定される。
重ね合わせ精度を測定するために、測定対象であるパタ
ーンが、測定方向に垂直な方向にある程度の長さを有す
る直線部分を持っていることが必要とされるので、測定
パターン１３の一辺の長さ、各長方形パターンの長辺の
長さは、その条件を満たすように決定される。
【００２５】なお、上記のような条件を満足させるため
に、第１実施形態では、長方形パターン１１ａ、１１ｂ
として、長辺の長さＬｙ１が２０μｍ、短辺の長さＬｘ
１が５μｍのパターンを、長方形パターン１２ａ、１２
ｂとして、長辺の長さＬｘ２が２０μｍ、短辺の長さＬ
ｙ２が５μｍのパターンを、第３測定パターン１３とし
て、各辺の長さが１０μｍの正方形パターンを用いてい
る。
に、第１実施形態では、長方形パターン１１ａ、１１ｂ
として、長辺の長さＬｙ１が２０μｍ、短辺の長さＬｘ
１が５μｍのパターンを、長方形パターン１２ａ、１２
ｂとして、長辺の長さＬｘ２が２０μｍ、短辺の長さＬ
ｙ２が５μｍのパターンを、第３測定パターン１３とし
て、各辺の長さが１０μｍの正方形パターンを用いてい
る。
【００２６】次に、第１実施形態の重ね合わせ精度測定
用パターンを用いた重ね合わせ精度の測定手順を説明す
る。本重ね合わせ精度測定用パターンを用いた重ね合わ
せ精度の測定は、例えば、次のようにして行われる。
用パターンを用いた重ね合わせ精度の測定手順を説明す
る。本重ね合わせ精度測定用パターンを用いた重ね合わ
せ精度の測定は、例えば、次のようにして行われる。
【００２７】まず、重ね合わせ精度測定機に、重ね合わ
せ精度測定用パターンが形成された基板をセットし、重
ね合わせ精度の測定対象となる部分が、測定パターン１
３の中心を通る線分であって、長方形パターン１１ａ、
１１ｂに対向する測定パターン１３の各辺と直交する線
分に重なる部分と、測定パターン１３の中心を通る線分
であって、長方形パターン１２ａ、１２ｂに対向する測
定パターン１３の各辺と直交する線分に重なる部分とに
なるように測定機を調整する。すなわち、図中に、Ｘ
Ｘ′、ＹＹ′と符号を付してある線分に重なっている部
分が重ね合わせ精度の測定対象となるようにする。
せ精度測定用パターンが形成された基板をセットし、重
ね合わせ精度の測定対象となる部分が、測定パターン１
３の中心を通る線分であって、長方形パターン１１ａ、
１１ｂに対向する測定パターン１３の各辺と直交する線
分に重なる部分と、測定パターン１３の中心を通る線分
であって、長方形パターン１２ａ、１２ｂに対向する測
定パターン１３の各辺と直交する線分に重なる部分とに
なるように測定機を調整する。すなわち、図中に、Ｘ
Ｘ′、ＹＹ′と符号を付してある線分に重なっている部
分が重ね合わせ精度の測定対象となるようにする。
【００２８】次いで、線分ＸＸ′と各パターンの各辺と
が交わる点の位置関係を測定することによって、長方形
パターン１１ａの中心と測定パターン１３の中心との間
の長さＸ１と、長方形パターン１１ｂの中心と測定パタ
ーン１３の中心間の長さＸ２を求める。そして、求めた
Ｘ１、Ｘ２、式ΔＸ＝（Ｘ１−Ｘ２）／２を用いて、測
定パターン１３と測定パターン１１との間のＸＸ′方向
のずれ量ΔＸを求める。
が交わる点の位置関係を測定することによって、長方形
パターン１１ａの中心と測定パターン１３の中心との間
の長さＸ１と、長方形パターン１１ｂの中心と測定パタ
ーン１３の中心間の長さＸ２を求める。そして、求めた
Ｘ１、Ｘ２、式ΔＸ＝（Ｘ１−Ｘ２）／２を用いて、測
定パターン１３と測定パターン１１との間のＸＸ′方向
のずれ量ΔＸを求める。
【００２９】なお、既に行った説明から明らかなよう
に、測定パターン１１と測定パターン１３とがＸＸ′方
向のずれ量“０”の状態で形成された場合、Ｘ１とＸ２
は同じ値Ｘstd（＝（Ｌｘ１＋Ｌｘ２）／２）を取り、
測定パターン１１と測定パターン１３との間のＸＸ′方
向のずれ量が△Ｘであった場合、Ｘ１＝Ｘstd＋△Ｘ、
Ｘ２＝Ｘstd−△Ｘとなるため、測定パターン１３と測
定パターン１１間のＸＸ′方向のずれ量ΔＸが、式ΔＸ
＝（Ｘ１−Ｘ２）／２によって求められることになる。
に、測定パターン１１と測定パターン１３とがＸＸ′方
向のずれ量“０”の状態で形成された場合、Ｘ１とＸ２
は同じ値Ｘstd（＝（Ｌｘ１＋Ｌｘ２）／２）を取り、
測定パターン１１と測定パターン１３との間のＸＸ′方
向のずれ量が△Ｘであった場合、Ｘ１＝Ｘstd＋△Ｘ、
Ｘ２＝Ｘstd−△Ｘとなるため、測定パターン１３と測
定パターン１１間のＸＸ′方向のずれ量ΔＸが、式ΔＸ
＝（Ｘ１−Ｘ２）／２によって求められることになる。
【００３０】ＹＹ′方向に対しても同様に、Ｙ１、Ｙ２
の測定を行い、式ΔＹ＝（Ｙ１−Ｙ２）／２を用いて、
測定パターン１３と測定パターン１２との間のＹＹ′方
向のずれ量ΔＹを求める。
の測定を行い、式ΔＹ＝（Ｙ１−Ｙ２）／２を用いて、
測定パターン１３と測定パターン１２との間のＹＹ′方
向のずれ量ΔＹを求める。
【００３１】このように、第１実施形態の重ね合わせ精
度測定用パターンを用いれば、第１層と第３層間の所定
方向の重ね合わせ精度並びに第２層と第３層の当該所定
方向と直交する方向の重ね合わせ精度を一度に測定でき
る。このため、本重ね合わせ精度測定用パターンを用い
れば、多層間の重ね合わせ精度の測定を必要とする作業
を従来よりも効率的に行えることになる。
度測定用パターンを用いれば、第１層と第３層間の所定
方向の重ね合わせ精度並びに第２層と第３層の当該所定
方向と直交する方向の重ね合わせ精度を一度に測定でき
る。このため、本重ね合わせ精度測定用パターンを用い
れば、多層間の重ね合わせ精度の測定を必要とする作業
を従来よりも効率的に行えることになる。
【００３２】＜第２実施形態＞以下、本発明の第２実施
形態による重ね合わせ精度測定用パターンの構成、使用
法を説明する。第２実施形態の重ね合わせ精度測定用パ
ターンは、第１層と第２層の中心に対する第３層の重ね
合わせ精度の測定に適したパターンであり、図２に示し
たような構成を有する。
形態による重ね合わせ精度測定用パターンの構成、使用
法を説明する。第２実施形態の重ね合わせ精度測定用パ
ターンは、第１層と第２層の中心に対する第３層の重ね
合わせ精度の測定に適したパターンであり、図２に示し
たような構成を有する。
【００３３】すなわち、第２実施形態の重ね合わせ精度
測定用パターンは、第１〜第３層形成用プロセスの実行
により形成されるパターンである第１測定パターン２１
と第２測定パターン２２と第３測定パターン２３とから
なる。
測定用パターンは、第１〜第３層形成用プロセスの実行
により形成されるパターンである第１測定パターン２１
と第２測定パターン２２と第３測定パターン２３とから
なる。
【００３４】図示してあるように、第１測定パターン２
１としては、重ね合わせ精度を測定すべき方向ＸＸ′に
垂直な３辺と、重ね合わせ精度を測定すべき方向であり
方向ＸＸ′に垂直な方向ＹＹ′に垂直な３辺を有するＬ
字形状のパターンが用いられている。第２測定パターン
２２としても、同様の形状を有するパターンが用いられ
ており、第３測定パターン２３としては、各辺がＸＸ′
あるいはＹＹ′方向に垂直な正方形状のパターンが用い
られている。
１としては、重ね合わせ精度を測定すべき方向ＸＸ′に
垂直な３辺と、重ね合わせ精度を測定すべき方向であり
方向ＸＸ′に垂直な方向ＹＹ′に垂直な３辺を有するＬ
字形状のパターンが用いられている。第２測定パターン
２２としても、同様の形状を有するパターンが用いられ
ており、第３測定パターン２３としては、各辺がＸＸ′
あるいはＹＹ′方向に垂直な正方形状のパターンが用い
られている。
【００３５】各測定パターンのサイズおよび他の測定パ
ターンとの位置関係は、第１ないし第３層形成用プロセ
スが設計通りに実行されたとき（すなわち、各プロセス
が、第１層（第１測定パターン２１）と第３層（第３測
定パターン２３）間のずれ量、第２層（第２測定パター
ン２２）と第３層（測定パターン２３）間のずれ量が、
それぞれ、“０”となる状態で実行されたとき）に形成
される重ね合わせ精度測定用パターンが、図示したよう
な構成を持つように定められる。
ターンとの位置関係は、第１ないし第３層形成用プロセ
スが設計通りに実行されたとき（すなわち、各プロセス
が、第１層（第１測定パターン２１）と第３層（第３測
定パターン２３）間のずれ量、第２層（第２測定パター
ン２２）と第３層（測定パターン２３）間のずれ量が、
それぞれ、“０”となる状態で実行されたとき）に形成
される重ね合わせ精度測定用パターンが、図示したよう
な構成を持つように定められる。
【００３６】すなわち、各測定パターンは、各プロセス
が設計通りに実行されたときに、第１測定パターン２１
と第２測定パターン２２とが２頂点で接し、第１測定パ
ターン２１と第２測定パターン２２とで囲まれた領域の
中心に、第３測定パターン２３が位置するように、か
つ、各パターン間の測定に用いられる部分間に適当な間
隔が存在するように、そのサイズ並びに他の測定パター
ンとの位置関係が定められる。
が設計通りに実行されたときに、第１測定パターン２１
と第２測定パターン２２とが２頂点で接し、第１測定パ
ターン２１と第２測定パターン２２とで囲まれた領域の
中心に、第３測定パターン２３が位置するように、か
つ、各パターン間の測定に用いられる部分間に適当な間
隔が存在するように、そのサイズ並びに他の測定パター
ンとの位置関係が定められる。
【００３７】本実施形態では、上記のような条件を満足
させるために、Ｌｘ２、Ｌｙ２がそれぞれ２０μｍとな
り、Ｌｘ１、Ｌｘ３、Ｌｙ１、Ｌｙ３がそれぞれ５μｍ
となるパターンを、第１、第２測定パターンとして用
い、各辺の長さが１０μｍの正方形パターンを、第３測
定パターン２３として用いている。
させるために、Ｌｘ２、Ｌｙ２がそれぞれ２０μｍとな
り、Ｌｘ１、Ｌｘ３、Ｌｙ１、Ｌｙ３がそれぞれ５μｍ
となるパターンを、第１、第２測定パターンとして用
い、各辺の長さが１０μｍの正方形パターンを、第３測
定パターン２３として用いている。
【００３８】この重ね合わせ精度測定用パターンを用い
た重ね合わせ精度の測定は、例えば、次のようにして行
われる。まず、重ね合わせ精度測定機に、重ね合わせ精
度測定用パターンが形成された基板をセットし、図中
に、ＸＸ′、ＹＹ′と符号を付してある線分に重なって
いる部分が重ね合わせ精度の測定対象となるようにす
る。
た重ね合わせ精度の測定は、例えば、次のようにして行
われる。まず、重ね合わせ精度測定機に、重ね合わせ精
度測定用パターンが形成された基板をセットし、図中
に、ＸＸ′、ＹＹ′と符号を付してある線分に重なって
いる部分が重ね合わせ精度の測定対象となるようにす
る。
【００３９】次いで、線分ＸＸ′と各パターンの各辺と
が交わる点の位置関係を測定することによって、測定パ
ターン２１の幅Ｌｘ３を有する部分の中心と測定パター
ン２３の中心との間の長さＸ１と、測定パターン２２の
幅Ｌｘ１を有する部分の中心と測定パターン２３の中心
との間の長さＸ２を求める。そして、求めたＸ１、Ｘ２
と、式ΔＸ＝（Ｘ１−Ｘ２）／２とを用いて、測定パタ
ーン２１と測定パターン２２との中心に対する測定パタ
ーン２３のＸＸ′方向のずれ量ΔＸを求める。
が交わる点の位置関係を測定することによって、測定パ
ターン２１の幅Ｌｘ３を有する部分の中心と測定パター
ン２３の中心との間の長さＸ１と、測定パターン２２の
幅Ｌｘ１を有する部分の中心と測定パターン２３の中心
との間の長さＸ２を求める。そして、求めたＸ１、Ｘ２
と、式ΔＸ＝（Ｘ１−Ｘ２）／２とを用いて、測定パタ
ーン２１と測定パターン２２との中心に対する測定パタ
ーン２３のＸＸ′方向のずれ量ΔＸを求める。
【００４０】すなわち、既に行った説明から明らかなよ
うに、測定パターン２１ないし測定パターン２３がＸ
Ｘ′方向のずれ量“０”の状態で形成された場合、Ｘ１
とＸ２は同じ値Ｘstd（＝（Ｌｘ１＋Ｌｘ２）／２ or
（Ｌｘ２＋Ｌｘ３）／２）を取る。また、測定パターン
２１と測定パターン２３との間のＸＸ′方向のずれ量が
△Ｘ11であり、測定パターン２２と測定パターン２３と
の間のＸＸ′方向のずれ量が△Ｘ12であった場合、Ｘ１
＝Ｘstd＋△Ｘ11、Ｘ２＝Ｘstd−△Ｘ12となる。従っ
て、式ΔＸ＝（Ｘ１−Ｘ２）／２を用いることによっ
て、（△Ｘ11＋△Ｘ12）／２、つまり、測定パターン２
１と測定パターン２２との中心に対する測定パターン２
３のＸＸ′方向のずれ量が求められることになる。
うに、測定パターン２１ないし測定パターン２３がＸ
Ｘ′方向のずれ量“０”の状態で形成された場合、Ｘ１
とＸ２は同じ値Ｘstd（＝（Ｌｘ１＋Ｌｘ２）／２ or
（Ｌｘ２＋Ｌｘ３）／２）を取る。また、測定パターン
２１と測定パターン２３との間のＸＸ′方向のずれ量が
△Ｘ11であり、測定パターン２２と測定パターン２３と
の間のＸＸ′方向のずれ量が△Ｘ12であった場合、Ｘ１
＝Ｘstd＋△Ｘ11、Ｘ２＝Ｘstd−△Ｘ12となる。従っ
て、式ΔＸ＝（Ｘ１−Ｘ２）／２を用いることによっ
て、（△Ｘ11＋△Ｘ12）／２、つまり、測定パターン２
１と測定パターン２２との中心に対する測定パターン２
３のＸＸ′方向のずれ量が求められることになる。
【００４１】ＹＹ′方向に対しても同様に、図示してあ
る長さＹ１、Ｙ２の測定を行い、式ΔＹ＝（Ｙ１−Ｙ
２）／２を用いて、測定パターン２１と測定パターン２
２の中心に対する測定パターン２３のＹＹ′方向のずれ
量ΔＹを求める。
る長さＹ１、Ｙ２の測定を行い、式ΔＹ＝（Ｙ１−Ｙ
２）／２を用いて、測定パターン２１と測定パターン２
２の中心に対する測定パターン２３のＹＹ′方向のずれ
量ΔＹを求める。
【００４２】また、この重ね合わせ精度測定用パターン
を用いる場合、２層間のずれ量は、測定値と設計値との
差を算出することにより求められる。例えば、測定パタ
ーン２１と測定パターン２３との間のＸＸ′方向のずれ
量は、測定値Ｘ１と設計値Ｘstdの差を算出することに
よって求められ、測定パターン２１と測定パターン２２
との間のＸＸ′方向のずれ量は、測定パターン２１の幅
Ｌｘ３を有する部分の中心と測定パターン２２の幅Ｌｘ
１を有する部分の中心との間の長さ（“Ｘ１＋Ｘ２”）
と設計値（“Ｌｘ２＋（Ｌｘ１＋Ｌｘ３）／２”）の差
を算出することによって求められる。
を用いる場合、２層間のずれ量は、測定値と設計値との
差を算出することにより求められる。例えば、測定パタ
ーン２１と測定パターン２３との間のＸＸ′方向のずれ
量は、測定値Ｘ１と設計値Ｘstdの差を算出することに
よって求められ、測定パターン２１と測定パターン２２
との間のＸＸ′方向のずれ量は、測定パターン２１の幅
Ｌｘ３を有する部分の中心と測定パターン２２の幅Ｌｘ
１を有する部分の中心との間の長さ（“Ｘ１＋Ｘ２”）
と設計値（“Ｌｘ２＋（Ｌｘ１＋Ｌｘ３）／２”）の差
を算出することによって求められる。
【００４３】このように、第２実施形態の重ね合わせ精
度測定用パターンを用いれば、各２層間の重ね合わせ精
度、第１層と第２層の重ね合わせ中心に対する第３層の
重ね合わせ精度を測定できる。このため、本重ね合わせ
精度測定用パターンを用いれば、多層間の重ね合わせ精
度の測定を必要とする作業を従来よりも効率的に行える
ことになる。
度測定用パターンを用いれば、各２層間の重ね合わせ精
度、第１層と第２層の重ね合わせ中心に対する第３層の
重ね合わせ精度を測定できる。このため、本重ね合わせ
精度測定用パターンを用いれば、多層間の重ね合わせ精
度の測定を必要とする作業を従来よりも効率的に行える
ことになる。
【００４４】＜第３実施形態＞以下、本発明の第３実施
形態による重ね合わせ精度測定用パターンの構成、使用
法を説明する。第３実施形態の重ね合わせ精度測定用パ
ターンは、第１層と第３層の中心に対する第５層の所定
方向の重ね合わせ精度と、第２層と第４層の中心に対す
る第５層の当該所定方向とは直交する方向の重ね合わせ
精度とが必要なときなどに使用するのに適したパターン
である。
形態による重ね合わせ精度測定用パターンの構成、使用
法を説明する。第３実施形態の重ね合わせ精度測定用パ
ターンは、第１層と第３層の中心に対する第５層の所定
方向の重ね合わせ精度と、第２層と第４層の中心に対す
る第５層の当該所定方向とは直交する方向の重ね合わせ
精度とが必要なときなどに使用するのに適したパターン
である。
【００４５】図３に、第３実施形態の重ね合わせ精度測
定用パターンの形状を示す。図示してあるように、第３
実施形態の重ね合わせ精度測定用パターンは、それぞ
れ、第１〜第５層形成用プロセスの実行により形成され
るパターンである第１ないし第５測定パターン３１〜３
５からなる。
定用パターンの形状を示す。図示してあるように、第３
実施形態の重ね合わせ精度測定用パターンは、それぞ
れ、第１〜第５層形成用プロセスの実行により形成され
るパターンである第１ないし第５測定パターン３１〜３
５からなる。
【００４６】第１〜第４測定パターン３１〜３４として
は、それぞれ、ＸＸ′あるいはＹＹ′方向に垂直な長辺
を有する長方形状のパターンが用いられており、第５測
定パターン３５としては、各辺がＸＸ′あるいはＹＹ′
方向に垂直な正方形状のパターンが用いられている。
は、それぞれ、ＸＸ′あるいはＹＹ′方向に垂直な長辺
を有する長方形状のパターンが用いられており、第５測
定パターン３５としては、各辺がＸＸ′あるいはＹＹ′
方向に垂直な正方形状のパターンが用いられている。
【００４７】各測定パターンのサイズおよび他の測定パ
ターンとの位置関係は、第１ないし第５層形成用プロセ
スが設計通りに実行されたときに形成される重ね合わせ
精度測定用パターンが、図示したような構成を持つよう
に定められている。すなわち、各測定パターンは、各プ
ロセスが設計通りに実行されたときに、第１ないし第４
測定パターン３１〜３４の４長辺で閉領域が形成され、
当該閉領域の中心に、第５測定パターン３５が位置する
ように、かつ、各パターン間の測定に用いられる部分間
に適当な間隔が存在するように、そのサイズ並びに他の
測定パターンとの位置関係が定められる。
ターンとの位置関係は、第１ないし第５層形成用プロセ
スが設計通りに実行されたときに形成される重ね合わせ
精度測定用パターンが、図示したような構成を持つよう
に定められている。すなわち、各測定パターンは、各プ
ロセスが設計通りに実行されたときに、第１ないし第４
測定パターン３１〜３４の４長辺で閉領域が形成され、
当該閉領域の中心に、第５測定パターン３５が位置する
ように、かつ、各パターン間の測定に用いられる部分間
に適当な間隔が存在するように、そのサイズ並びに他の
測定パターンとの位置関係が定められる。
【００４８】なお、本実施形態では、上記のような条件
を満足させるために、第１〜第４測定パターン３１〜３
４として、それぞれ、長辺の長さが２０μｍであり、短
辺の長さが５μｍのパターンを用い、第３測定パターン
１３として、各辺の長さが１０μｍの正方形パターンを
用いている。
を満足させるために、第１〜第４測定パターン３１〜３
４として、それぞれ、長辺の長さが２０μｍであり、短
辺の長さが５μｍのパターンを用い、第３測定パターン
１３として、各辺の長さが１０μｍの正方形パターンを
用いている。
【００４９】この重ね合わせ精度測定用パターンを用い
た重ね合わせ精度の測定は、第２実施形態の重ね合わせ
精度測定用パターンと同様の手順で行われる。すなわ
ち、線分ＸＸ′と各パターンの各辺とが交わる点の位置
関係を測定することによって、測定パターン３３の中心
と測定パターン３５の中心との間の長さと、測定パター
ン３１の中心と測定パターン３５の中心との間の長さを
求め、求めた長さの差の１／２を、測定パターン３１と
測定パターン３３の中心に対する測定パターン３５のＸ
Ｘ′方向のずれ量とする。また、２パターン間のずれ量
が必要である場合には、測定値と設計値の差を算出し、
算出結果をずれ量とする。例えば、測定パターン３３と
測定パターン３５との間のずれ量が必要である場合に
は、測定パターン３３の中心と測定パターン３５の中心
との間の長さと設計値との差を求め、求めた値をずれ量
とする。
た重ね合わせ精度の測定は、第２実施形態の重ね合わせ
精度測定用パターンと同様の手順で行われる。すなわ
ち、線分ＸＸ′と各パターンの各辺とが交わる点の位置
関係を測定することによって、測定パターン３３の中心
と測定パターン３５の中心との間の長さと、測定パター
ン３１の中心と測定パターン３５の中心との間の長さを
求め、求めた長さの差の１／２を、測定パターン３１と
測定パターン３３の中心に対する測定パターン３５のＸ
Ｘ′方向のずれ量とする。また、２パターン間のずれ量
が必要である場合には、測定値と設計値の差を算出し、
算出結果をずれ量とする。例えば、測定パターン３３と
測定パターン３５との間のずれ量が必要である場合に
は、測定パターン３３の中心と測定パターン３５の中心
との間の長さと設計値との差を求め、求めた値をずれ量
とする。
【００５０】ＹＹ′方向に関しても同様の測定を行い、
測定パターン３２と測定パターン３４の中心に対する測
定パターン３５のずれ量等を求める。
測定パターン３２と測定パターン３４の中心に対する測
定パターン３５のずれ量等を求める。
【００５１】このように、第３実施形態の重ね合わせ精
度測定用パターンを用いれば、各２層間の重ね合わせ精
度、第１層と第３層の重ね合わせ中心に対する第５層の
所定方向の重ね合わせ精度、第２層と第４層の重ね合わ
せ中心に対する第５層の当該所定方向に直交する方向の
重ね合わせ精度を測定できる。このため、本重ね合わせ
精度測定用パターンを用いれば、多層間が重ね合わせ精
度の測定を必要とする作業を従来よりも効率的に行える
ことになる。
度測定用パターンを用いれば、各２層間の重ね合わせ精
度、第１層と第３層の重ね合わせ中心に対する第５層の
所定方向の重ね合わせ精度、第２層と第４層の重ね合わ
せ中心に対する第５層の当該所定方向に直交する方向の
重ね合わせ精度を測定できる。このため、本重ね合わせ
精度測定用パターンを用いれば、多層間が重ね合わせ精
度の測定を必要とする作業を従来よりも効率的に行える
ことになる。
【００５２】＜第４実施形態＞図４に、本発明の第４実
施形態による重ね合わせ精度測定用パターンの形状を示
す。本重ね合わせ精度測定用パターンは、重ね合わせ精
度測定機の測定エリアが比較的広い場合に用いられるパ
ターンである。
施形態による重ね合わせ精度測定用パターンの形状を示
す。本重ね合わせ精度測定用パターンは、重ね合わせ精
度測定機の測定エリアが比較的広い場合に用いられるパ
ターンである。
【００５３】図から明らかなように、第４実施形態の重
ね合わせ精度測定用パターンは、第３実施形態の重ね合
わせ精度測定用パターンに、さらに、それぞれ、第１な
いし第４測定パターン４１〜４４あるいは第９測定パタ
ーン４９とは異なるプロセスで形成される４つの長方形
状の測定パターンであって、長辺がＸＸ′あるいはＹ
Ｙ′方向に垂直な測定パターン４５〜４８を加えたもの
となっている。より具体的には、第４実施形態の重ね合
わせ精度測定用パターンの第５測定パターン４５と第７
測定パターン４７は、各層形成用プロセスが設計どおり
に実行された場合、第９測定パターン４９の中心から等
距離に位置するように、その形状等が定められており、
第６測定パターン４６と第８測定パターン４８も、各層
形成用プロセスが設計どおりに実行された場合、第９測
定パターン４９の中心から等距離に位置するように、そ
の形状等が定められている。なお、本実施形態では、第
５ないし第８測定パターン４５〜４８として、２０μｍ
×５μｍのパターンを用いており、各プロセスが設計通
りに実行された場合、第Ｎ測定パターンと第Ｎ＋４測定
パターン（Ｎは〜４）との間に、５μｍの間隔が存在す
るようにしてある。
ね合わせ精度測定用パターンは、第３実施形態の重ね合
わせ精度測定用パターンに、さらに、それぞれ、第１な
いし第４測定パターン４１〜４４あるいは第９測定パタ
ーン４９とは異なるプロセスで形成される４つの長方形
状の測定パターンであって、長辺がＸＸ′あるいはＹ
Ｙ′方向に垂直な測定パターン４５〜４８を加えたもの
となっている。より具体的には、第４実施形態の重ね合
わせ精度測定用パターンの第５測定パターン４５と第７
測定パターン４７は、各層形成用プロセスが設計どおり
に実行された場合、第９測定パターン４９の中心から等
距離に位置するように、その形状等が定められており、
第６測定パターン４６と第８測定パターン４８も、各層
形成用プロセスが設計どおりに実行された場合、第９測
定パターン４９の中心から等距離に位置するように、そ
の形状等が定められている。なお、本実施形態では、第
５ないし第８測定パターン４５〜４８として、２０μｍ
×５μｍのパターンを用いており、各プロセスが設計通
りに実行された場合、第Ｎ測定パターンと第Ｎ＋４測定
パターン（Ｎは〜４）との間に、５μｍの間隔が存在す
るようにしてある。
【００５４】このため、本重ね合わせ精度測定用パター
ンを用いれば、第３実施形態と同様の手順で、測定パタ
ーン４１と測定パターン４３の中心に対する測定パター
ン４９のＸＸ′方向のずれ量や、測定パターン４５と測
定パターン４７の中心に対する測定パターン４９のＸ
Ｘ′方向のずれ量、２つの測定パターン間のずれ量を測
定することが出来る。また、第９測定パターン４９の中
心と、第１測定パターン４１、第３測定パターン４３、
第５測定パターン４５、第７測定パターン４７の中心間
の長さをそれぞれ求め、求めた長さと対応する設計値と
の差を算出し、算出した４つの差の平均を求めれば、第
１測定パターン４１と第３測定パターン４３と第５測定
パターン４５と第７測定パターン４７の中心に対する第
９測定パターン４９のずれ量を求めることも出来ること
になる。
ンを用いれば、第３実施形態と同様の手順で、測定パタ
ーン４１と測定パターン４３の中心に対する測定パター
ン４９のＸＸ′方向のずれ量や、測定パターン４５と測
定パターン４７の中心に対する測定パターン４９のＸ
Ｘ′方向のずれ量、２つの測定パターン間のずれ量を測
定することが出来る。また、第９測定パターン４９の中
心と、第１測定パターン４１、第３測定パターン４３、
第５測定パターン４５、第７測定パターン４７の中心間
の長さをそれぞれ求め、求めた長さと対応する設計値と
の差を算出し、算出した４つの差の平均を求めれば、第
１測定パターン４１と第３測定パターン４３と第５測定
パターン４５と第７測定パターン４７の中心に対する第
９測定パターン４９のずれ量を求めることも出来ること
になる。
【００５５】ＹＹ′方向に関しても、同様に、各２層間
のずれ量や、複数の層の中心に対するある層のずれ量を
求めることが出来る。このように、第４実施形態の重ね
合わせ精度測定用パターンを用いれば、さまざまな重ね
合わせ精度を一度に測定できるため、多層間の重ね合わ
せ精度の測定が必要な作業を従来に比して効率的に実行
できることになる。
のずれ量や、複数の層の中心に対するある層のずれ量を
求めることが出来る。このように、第４実施形態の重ね
合わせ精度測定用パターンを用いれば、さまざまな重ね
合わせ精度を一度に測定できるため、多層間の重ね合わ
せ精度の測定が必要な作業を従来に比して効率的に実行
できることになる。
【００５６】＜変形例＞各実施形態の重ね合わせ精度測
定用パターンは各種の変形が可能である。例えば、第１
実施形態の重ね合わせ精度測定用パターンは、４つの長
方形パターンで閉領域が形成されるものであったが、各
長方形パターン間に間隙が存在するように重ね合わせ精
度測定用パターンを設計しても良いことは当然である。
また、第２実施形態の重ね合わせ精度測定用パターン
は、Ｌ字形状の測定パターンを備えたものであったが、
Ｌ字形状の測定パターンの代わりに、２個の長方形パタ
ーンからなる測定パターン（Ｌ字形状の角の部分を取り
除いたパターン）を用いても良い。また、第４実施形態
では、測定パターン４９の周りに、８個の測定パターン
を配置しているが、測定機の測定エリアがより広い場合
には、測定パターン４９の周囲に配置する測定パターン
の数をさらに増やすことも出来る。
定用パターンは各種の変形が可能である。例えば、第１
実施形態の重ね合わせ精度測定用パターンは、４つの長
方形パターンで閉領域が形成されるものであったが、各
長方形パターン間に間隙が存在するように重ね合わせ精
度測定用パターンを設計しても良いことは当然である。
また、第２実施形態の重ね合わせ精度測定用パターン
は、Ｌ字形状の測定パターンを備えたものであったが、
Ｌ字形状の測定パターンの代わりに、２個の長方形パタ
ーンからなる測定パターン（Ｌ字形状の角の部分を取り
除いたパターン）を用いても良い。また、第４実施形態
では、測定パターン４９の周りに、８個の測定パターン
を配置しているが、測定機の測定エリアがより広い場合
には、測定パターン４９の周囲に配置する測定パターン
の数をさらに増やすことも出来る。
【００５７】また、各実施形態の重ね合わせ精度測定用
パターンを用いて重ね合わせ精度を測定する際に、各パ
ターンの中心間の長さを測定する必要もなく、例えば、
各パターン間の隔たり（辺間の長さ）を測定し、その測
定値から重ね合わせ精度（ずれ量）を求めても良い。
パターンを用いて重ね合わせ精度を測定する際に、各パ
ターンの中心間の長さを測定する必要もなく、例えば、
各パターン間の隔たり（辺間の長さ）を測定し、その測
定値から重ね合わせ精度（ずれ量）を求めても良い。
【００５８】
【発明の効果】本発明の重ね合わせ精度測定用パターン
を用いれば、多層間の重ね合わせ精度を一度に測定でき
るため、多層間の重ね合わせ精度の測定が必要とされる
作業を従来に比して効率的に行えることになる。
を用いれば、多層間の重ね合わせ精度を一度に測定でき
るため、多層間の重ね合わせ精度の測定が必要とされる
作業を従来に比して効率的に行えることになる。
【図１】本発明の第１実施形態による重ね合わせ精度測
定用パターンの平面図である。
定用パターンの平面図である。
【図２】本発明の第２実施形態による重ね合わせ精度測
定用パターンの平面図である。
定用パターンの平面図である。
【図３】本発明の第３実施形態による重ね合わせ精度測
定用パターンの平面図である。
定用パターンの平面図である。
【図４】本発明の第４実施形態による重ね合わせ精度測
定用パターンの平面図である。
定用パターンの平面図である。
【図５】従来の重ね合わせ精度測定用パターンの平面図
である。
である。
１１、２１、３１、４１ 第１測定パターン １２、２２、３２、４２ 第２測定パターン １３、２３、３３、４３ 第３測定パターン ３４、４４ 第４測定パターン ３５、４５ 第５測定パターン ４６ 第６測定パターン ４７ 第７測定パターン ４８ 第８測定パターン ４９ 第９測定パターン
Claims (7)
- 【請求項１】 重ね合わせ精度を測定するために基板上
に形成される重ね合わせ精度測定用パターンにおいて、 互いに異なるプロセスにおいて形成される基準測定パタ
ーンと複数の測定パターンであって、各測定パターンと
基準測定パターンとの位置関係を測定することによりＸ
軸方向あるいは前記Ｘ軸と直交するＹ軸方向の重ね合わ
せ精度を測定することが可能な基準測定パターンと複数
の測定パターンを備えることを特徴とする重ね合わせ精
度測定用パターン。 - 【請求項２】 重ね合わせ精度を測定するために基板上
に形成される重ね合わせ精度測定用パターンにおいて、 位置関係を測定することによりＸ軸方向の重ね合わせ精
度を測定することが可能な、それぞれ、第１プロセスと
第３プロセスにおいて形成される第１測定パターンと第
３測定パターンを備えるとともに、前記第３測定パター
ンとの位置関係を測定することにより前記Ｘ軸方向と直
交するＹ軸方向の重ね合わせ精度を測定することが可能
な、第２プロセスにおいて形成される第２測定パターン
を備えることを特徴とする重ね合わせ精度測定用パター
ン。 - 【請求項３】 前記第１測定パターンは、前記Ｙ軸に平
行な長辺を持つ長方形状を有する、前記Ｘ軸方向に第１
所定距離離れた２つの長方形パターンからなり、 前記第２測定パターンは、前記Ｘ軸に平行な長辺を持つ
長方形状を有する、前記Ｙ軸方向に第２所定距離離れた
２つの長方形パターンからなり、 前記第３測定パターンは、前記Ｘ軸に平行な辺を持つ長
方形状を有し、 前記第１測定パターンないし第３測定パターンは、理想
的な状況で第１ないし第３プロセスが実行された場合、
前記第１ないし第３測定パターンの幾何学的な重心の位
置が同じ位置となる位置関係を持つことを特徴とする請
求項２記載の重ね合わせ精度測定用パターン。 - 【請求項４】 重ね合わせ精度を測定するために基板上
に形成される重ね合わせ精度測定用パターンにおいて、 位置関係を測定することによりＸ軸方向の重ね合わせ精
度を測定することが可能な、それぞれ、第１プロセスと
第３プロセスによって形成される第１測定パターンと第
３測定パターンを備えるとともに、前記第３測定パター
ンとの位置関係を測定することにより前記Ｘ軸方向の重
ね合わせ精度を測定することが可能な、第２プロセスに
よって形成される第２パターン測定を備えることを特徴
とする重ね合わせ精度測定用パターン。 - 【請求項５】 前記第１測定パターンが前記第３測定パ
ターンとの位置関係を測定することにより前記Ｘ軸方向
と直交するＹ軸方向の重ね合わせ精度を測定することが
可能な形状を有し、かつ、前記第２測定パターンが前記
第３パターン測定との位置関係を測定することにより前
記Ｙ軸方向の重ね合わせ精度を測定することが可能な形
状を有することを特徴とする請求項４記載の重ね合わせ
精度測定用パターン。 - 【請求項６】 前記第３測定パターンは、Ｘ軸に平行な
辺を持つ長方形状のパターンであり、 前記第１測定パターンと第２測定パターンは、それぞ
れ、前記Ｙ軸方向に延びた部分と前記Ｘ軸方向に延びた
部分とを含むＬ字形状のパターンであることを特徴とす
る請求項５記載の重ね合わせ精度測定用パターン。 - 【請求項７】 前記複数の測定パターンが、それぞれ、
前記Ｘ軸あるいは前記Ｙ軸と平行な長辺を持つ長方形状
のパターンであることを特徴とする請求項１記載の重ね
合わせ精度測定用パターン。
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