KR20010029595A - 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴 및 스테퍼 렌즈의 수차특성 평가방법 - Google Patents
스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴 및 스테퍼 렌즈의 수차특성 평가방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20010029595A KR20010029595A KR1020000012957A KR20000012957A KR20010029595A KR 20010029595 A KR20010029595 A KR 20010029595A KR 1020000012957 A KR1020000012957 A KR 1020000012957A KR 20000012957 A KR20000012957 A KR 20000012957A KR 20010029595 A KR20010029595 A KR 20010029595A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pattern
- optical length
- length measuring
- measuring device
- line
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
- G01M11/0242—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations
- G01M11/0257—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations by analyzing the image formed by the object to be tested
- G01M11/0264—Testing optical properties by measuring geometrical properties or aberrations by analyzing the image formed by the object to be tested by using targets or reference patterns
-
- 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
- G03F7/70591—Testing optical components
- G03F7/706—Aberration measurement
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가를 광학 길이 측정기를 사용하여, 고감도로 단시간 내에 측정하는 것을 가능하게 한 스테퍼 렌즈의 수차 측정용 패턴을 제공하는 것을 목적으로 한다. 구형 패턴(41)은, 스테퍼 또는 광학 길이 측정기로 분리 해상하지 않은 폭을 가진 라인 앤드 스페이스 패턴(42)과 접합하고 있다. 복수의 이 접합 패턴을, 스테퍼 및 광학 길이 측정기로 충분히 분리 해상하는 간격(43)을 유지하고, 라인 앤드 스페이스 패턴(42)을 외측으로 하여 대칭적으로 배치한다. 이것을 스테퍼를 사용하여 웨이퍼 상에 전사, 형성하면, 그 폭 치수 때문에, 라인 앤드 스페이스 폭의 외연부의 형상은 직선적인 형상으로 되고, 광학 길이 측정기에서의 측정이 가능하게 되며, 수차 성분의 평가가 가능하다. 또한, 라인 앤드 스페이스부의 선단은 노광조건의 변화나 수차에 대하여 민감하게 그 형상이 변화하기 때문에, 감도가 높은 측정방법으로 된다.
Description
본 발명은 반도체장치 제조공정의 포토리소그래피(photolithography)공정에서, 반도체기판 상에 패턴 형성할 때에 사용하는 스테퍼(stepper)의 축소 투영 렌즈의 수차 특성 평가에 사용하는 패턴 구성에 관한 것이다.
반도체장치 제조공정의 포토리소그래피공정에서는, 스테퍼라고 불리는 축소 투영 노광장치를 사용하여, 레티클 마스크(reticule mask) 상에 형성된 회로패턴을, 반도체기판(이하 웨이퍼라고 칭함)상에 전사하는 공정을 반복하여, 반도체장치를 제조한다. 종래, 이 포토리소그래피공정에서는, 회로 패턴의 형상이 정확히 전사되는 것을 목적으로 하여, 스테퍼의 축소 투영계 렌즈의 수차 특성 성분의 평가를 행하고 있다. 이 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가에서는, 렌즈의 수차성분에 의해서 다양한 검사, 측정을 행하고 있다.
일례로서 코마 수차(coma aberration)의 측정을 나타낸다. 코마 수차가 존재하면, 집광 스폿(convergence spot)이 비대칭으로 되고, 형성패턴이 비대칭으로 나타나는 요인으로 된다. 도 20에 종래의 평가에 사용하고 있는 패턴구성을 나타낸다. 이것은 스테퍼 렌즈의 해상력에 대응한 폭을 가진 라인과 공간을 반복하여 몇 개씩 배치한 라인 앤드 스페이스 패턴(line-and-space pattern)이다. 여기서, 폭이란 도면의 라인 및 공간의 짧은 변의 길이를 의미한다. 도 20a는 폭방향이 수평방향이 되도록 배치한 것이다. 도 20b, 도 20c, 도 20d는, 도 20a를 90°회전, 시계회전으로 45°회전, 반시계회전으로 45°회전시킨 것이다.
종래에서는, 이것들의 패턴구성을 도 21에 나타낸 바와 같이 렌즈의 각 노광위치에 배치하여, 각 패턴구성 중에서 각각 최외 패턴의 폭의 치수를 측정하고, 치수 차를 산출하여, 그 노광위치의 코마 수차로서 평가하고 있었다. 최외(outermost) 패턴이란, 동일 패턴 구성 내에서 그 외측에 인접하는 패턴이 없는 패턴의 것이다. 이것은 라인 앤드 스페이스 패턴의 경우, 패턴끼리가 인접한 패턴의 에지(edge) 형상은, 최외 패턴보다 수차의 영향을 받기 어렵다고 하는 것으로부터 이 방식을 채용하고 있었다.
예컨대, 수평방향의 코마 수차 성분을 구하는 경우는, 도 20a의 패턴구성을 사용한다. 웨이퍼 상에 전사, 형성된 복수의 라인 앤드 스페이스 중에서, 최외 패턴 폭에 대응하는 XL과 XR의 치수를 SEM형 길이 측정장치로 측정하여
코마 수차 = (XL)-(XR)
또는,
코마 수차 = ((XL)-(XR))/((XL)+(XR))
의 식을 사용하여 코마 수차로서 산출한다. 이 측정, 산출작업을 도 21에 나타내는 렌즈의 각 노광위치마다 행하여, 각 위치에서의 코마 수차를 구한다.
수직방향의 코마 수차성분의 경우는, 도 20b의 패턴구성을 사용하여, 상부 최외 패턴폭 YU와 하부 최외 패턴폭 YL의 치수를 측정해서, 차를 산출하여 구한다. 마찬가지로, 좌측 위-우측 아래 방향의 코마 수차성분의 경우는, 도 20c의 패턴구성을 사용하여, 패턴폭 +45L과 +45R의 치수를 측정해서, 차를 산출하여 구한다. 우측 위-좌측 아래방향의 코마 수차성분의 경우는, 도 20d의 패턴구성을 사용하여, 패턴폭 -45L과 -45R의 치수를 측정해서, 차를 산출하여 구한다. 이와 같이 하여, 도 20에 나타내는 각 노광위치에 배치된 4종류의 패턴구성을 이용하여, 형성 패턴을 측정함으로써, 각 노광위치에서의 각 방향의 코마 수차를 평가할 수 있다.
다음에, 수차측정의 별도의 예로서 비점 수차(astigmatism)의 경우를 나타낸다. 비점 수차가 존재하면, 패턴의 형성방향에 의해서, 적성 포커스 위치(correct focus position)가 다르다. 예컨대, 하나의 형성패턴의 적성 포커스 위치에 노광면을 설정하면, 그것에 직교하는 방향의 형성패턴은 디포커스(defocuse) 상태로 되고, 형성 전은 폭이 같은 패턴에 있어서도, 그 노광면 상에서는 이 2방향의 형성패턴의 폭은 다르다. 이것보다, 동일 노광면 상의 다른 방향의 형성패턴의 치수 차를 측정, 산출하여, 비점 수차로서 평가한다.
구체적으로는, 도 20a의 중앙의 패턴폭 0C, 도 20b의 중앙의 패턴폭 90C의 치수를 각각 측정하여 하기식,
0°-90°방향 비점 수차 = (0C)-(90C)
에 의해 0°방향과 90°방향의 비점 수차로서 평가한다. 마찬가지로 도 20c의 45C와 도 20d의 135C를 각각 측정하여, 하기식
45°-135°방향 비점 수차 = (45C)-(135C)
에 의해 45°방향과 135°방향의 비점 수차로서 평가한다. 전체의 비점 수차량으로서는, 동일 노광면 상의 각 패턴에 관해서 하기식
비점 수차 = MAX((0C), (90C), (45C), (135C))
- MIN((0C), (90C), (45C), (135C))
에 의해 0°, 90°, 45°및 135°방향의 패턴 폭을 비교하고, 치수 차를 산출하여 비점 수차로서 평가한다. 이 치수측정, 비교, 산출작업은, 상기의 코마 수차와 마찬가지로, 렌즈 노광범위에 배치된 각 노광위치의 패턴에 관해서 행하여, 각 노광위치의 비점 수차로서 평가된다. 비점 수차 측정에 있어서, 각 패턴구성의 중앙부를 사용하는 것은, 패턴끼리가 인접한 패턴의 에지 형상은, 최외 패턴에 비하여 코마 수차의 영향을 받기 어렵다고 되어 있기 때문이다.
이상으로 서술한 패턴을 사용한 측정방법에서는, 대칭으로 배치된 최외 패턴의 치수 차를 측정하여 코마 수차로서 산출하고 있다. 그렇지만, 코마 수차의 영향을 받은 패턴에 있어서도, 반드시 최외 패턴의 폭에 치수 차를 발생하는 것은 아니었다. 도 22a는 도 20a에 나타내는 패턴구성에 의해서 형성된 패턴의 단면도이다. 도 22a에 나타낸 바와 같이 수차의 영향을 받고 있는 것에도 관계없이, LE ≒ RI로 되어, 치수 차가 생기지 않은 경우도 있었다. 요컨대, 종래의 측정방식에서는, 정확히 수차성분을 측정할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
도 22b는, 형성된 1개의 라인패턴의 단면도이다. 코마 수차 자체는, 도 22b에 나타낸 바와 같이 1개의 패턴의 좌우 에지 형상 차로서 나타나고, 치수 차 ER-EL로서 평가되야 할 것이지만, 종래의 측정방식에서는, 이 동일 패턴의 좌우 에지 치수 차를 구하고 있는 것은 아니기 때문에, 정확한 평가로 되어 있지 않다고 하는 문제가 있었다.
또한, 종래의 코마 수차 및 비점 수차의 측정방식에서는, 스테퍼의 해상 한계 근방의 패턴 사이즈로 평가를 행하기 때문에, 패턴의 치수 측정은, SEM형 길이 측정장치를 사용한다. SEM형 길이 측정장치에서의 측정은, 고배율로 행하기 때문에, 동일 시야 내에서 복수의 패턴을 측정하는 것은 어렵다. 각 패턴을 측정할 때마다에 측정위치를 이동시켜서, 측정작업을 반복할 필요가 있었다. 이 때문에, 다수의 패턴측정을 필요로 하는 전술의 수차 평가 작업은, 번잡하고, 게다가 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 이러한 문제를 감안하여 주어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가를 광학 길이 측정장치를 사용하여, 고감도로 단시간으로 측정하는 것을 가능하게 한 스테퍼 렌즈의 수차 측정용 패턴을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 청구항 1에 기재된 바와 같이, 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가에 사용하는 패턴에 있어서, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능 치수를 짧은 측의 방향 폭으로서 가진 복수의 라인패턴으로 이루어지는 라인 앤드 스페이스형의 제 1 패턴과 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 가진 대략 구형 형상의 제 2 패턴을 대략 빗(comb)형상으로 접합하여 이루어지는 적어도 2의 접합패턴을, 광학 길이 측정장치 상에서 분리 해상 가능한 치수의 간격을 서로 두어, 상기 제 1 패턴의 라인부가 외측을 향하여 서로 대칭인 위치관계가 되도록 배치한 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴을 제공한다. 이것을 스테퍼를 사용하여 웨이퍼 상에 전사, 형성하면, 패턴의 대칭인 부분의 치수를 광학 길이 측정장치로 측정할 수 있고, 비교 계산함으로써 고감도로 스테퍼 렌즈의 코마 수차 성분을 평가할 수 있다. 그 때에, 청구항 2에 기재된 바와 같이, 상기 접합패턴은, 제 1 패턴의 라인 길이 방향이 서로 반대방향을 향하도록 배치된 1 또는 2이상의 접합 패턴 쌍을 조합하여 이루어지는 접합패턴 세트로 구성하면, 접합 패턴 쌍의 양측의 제 1 패턴의 길이방향 선단 사이의 치수를 측정함으로써, 고감도로 스테퍼 렌즈의 코마 수차 성분을 평가할 수 있다.
또, 청구항 3에 기재된 바와 같이, 상기 접합 패턴 세트는, 상기 접합 패턴 세트의 상기 제 2 패턴끼리의 내측 공간에, 상기 제 2 패턴에 대하여 광학 길이 측정장치로 분리 해상 가능한 간격을 두어 배치된, 광학 길이 측정장치 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 갖는 동시에 상기 각 제 2 패턴의 내측 변에 평행한 변을 가진 형상의 제 3 패턴을 포함하도록 구성하면, 측정하는 구형 패턴의 에지가 받는 수차의 영향을 적게 할 수 있다. 제 3 패턴의 형상은, 주위에 배치되는 접합 패턴 세트의 수에 따라서, 구형, 육각형, 팔각형 등으로 할 수 있다.
또, 청구항 4에 기재된 바와 같이, 복수의 상기 접합 패턴 세트를 각각 등각도씩, 예컨대 45°씩 회전시켜 배치하면, 0°, + 45°, -45°, 90°방향의 코마 수차 성분을 평가할 수 있다. 또한, 예컨대, 접합 패턴을 4방향으로 배치하면, 0°, 90°의 2방향의 코마 수차 성분의 측정, 평가가 동일 패턴으로 가능하다. 또한, 예컨대, 접합패턴을 8방향으로 배치하면, 0°, +45°, -45°, 90°의 4방향의 코마 수차 성분의 측정, 평가가 동일패턴으로 가능하다.
또, 본 발명의 별도의 관점에 의하면, 청구항 5에 기재된 바와 같이, 스테퍼 렌즈의 수차특성 평가에 사용하는 패턴에 있어서, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능 치수를 짧은 측의 방향폭으로서 가진 복수의 라인패턴으로 이루어지는 라인 앤드 스페이스형의 제 1 패턴을, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 갖는 동시에 서로 평행한 대향 변를 가진 형상의 제 2 패턴의 대향하는 적어도 2변에 각각 접합하는 동시에, 상기 각 제 1 패턴의 라인 길이 방향 선단에 대하여 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 간격을 두어, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 가진 구형 형상의 제 4 패턴을 배치하여 이루어지는 패턴 세트로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴이 제공된다. 이것을 스테퍼를 사용하여 웨이퍼 상에 전사, 형성하면, 패턴의 치수를 광학 길이 측정장치로 측정할 수 있고, 비교 계산함으로써 고감도로 스테퍼 렌즈의 비점 수차 성분을 평가할 수 있다.
또, 청구항 6에 기재된 바와 같이, 상기 패턴 세트는, 상기 제 4 패턴의 외측변에 접합된 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능 치수를 짧은 측의 방향폭으로서 가진 복수의 라인 패턴으로 이루어지는 라인 앤드 스페이스형의 제 5 패턴을 포함하도록 구성해도 좋다. 또한, 청구항 7에 기재된 바와 같이, 복수의 상기 패턴 세트를 각각 등각도씩, 예컨대 45°씩 회전시켜 배치하면, 0°-90°방향, 45°방향의 비점 수차 성분을 평가할 수 있다.
또, 청구항 8에 기재된 바와 같이, 라인패턴은 대략 쐐기(wedge)형상이며, 그 저변부의 짧은 측의 방향 폭이 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능 치수로서 구성하는 것이 가능하다. 또, 청구항 9에 기재된 바와 같이, 라인패턴의 짧은 측의 방향 폭은, 스테퍼의 해상 한계이하인 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 별도의 관점에 의하면, 청구항 10에 기재된 바와 같이, 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가방법에 있어서, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능 치수를 짧은 측의 방향폭으로서 가진 복수의 라인패턴으로 이루어지는 라인 앤드 스페이스형의 제 1 패턴과 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 가진 대략 구형 형상의 제 2 패턴을 대략 빗형상으로 접합하여 이루어지는 적어도 2개의 접합패턴을, 광학 길이 측정장치 상에서 분리 해상 가능한 치수의 간격을 서로 두어, 상기 제 1 패턴의 라인부가 외측을 향하여 서로 대칭한 위치관계가 되도록 배치하여 이루어지는 수차 특성 평가용 패턴을 스테퍼를 사용하여 평가용 기판에 전사하고, 광학 길이 측정장치를 사용하여 해당 평가용 기판에 전사된 하나의 접합패턴의 제 1 패턴 길이 방향 선단부와 제 2 패턴의 제 1 패턴과 반대측 에지 사이의 치수를 측정하며, 더욱 대상에 배치한 다른 접합패턴의 제 1 패턴 길이 방향 선단부와 제 2 패턴의 제 1 패턴과 반대측 에지 사이의 치수를 측정하고, 비교 연산하는 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가방법이 제공된다.
또, 접합 패턴 세트는, 청구항 11에 기재된 바와 같이, 더욱, 상기 접합 패턴 세트의 상기 제 2 패턴끼리의 내측 공간에, 상기 제 2 패턴에 대하여 광학 길이 측정장치로 분리 해상 가능한 간격을 두어 배치된, 광학 길이 측정장치 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 갖는 동시에 상기 각 제 2 패턴의 내측 변에 평행한 변을 가진 형상의 제 3 패턴을 포함하도록 구성해도 좋다.
또, 본 발명의 별도의 관점에 의하면, 청구항 12에 기재된 바와 같이, 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가방법에 있어서, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능 치수를 짧은 측의 방향 폭으로서 가진 복수의 라인패턴으로 이루어지는 라인 앤드 스페이스형의 제 1 패턴을, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 갖는 동시에 서로 평행한 대향 변을 가진 형상의 제 2 패턴의 대향하는 적어도 2변에 각각 접합하는 동시에, 상기 각 제 1 패턴의 라인길이 방향 선단에 대하여 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 간격을 두어, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 가진 구형 형상의 제 4 패턴을 배치하여 이루어지는 패턴 세트로 이루어진 수차 특성 평가용 패턴을 스테퍼를 사용하여 평가용 기판에 전사하고, 광학 길이 측정장치를 사용하여 해당 평가용 기판에 전사된 패턴 세트의 양측의 제 1 패턴길이 방향 선단부 사이의 치수를 측정하여 평가하는 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가방법이 제공된다.
더욱, 패턴 세트는, 청구항 13에 기재된 바와 같이, 상기 제 4 패턴의 외측 변에 접합된 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능 치수를 짧은 측의 방향 폭으로서 가진 복수의 라인패턴으로 이루어지는 라인 앤드 스페이스형의 제 5 패턴을 포함하고, 더욱 제 5 패턴 길이 방향 선단부와 제 4 패턴의 제 5 패턴과 반대측 에지 사이의 치수를 측정하여 평가하도록 구성해도 좋다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 3은 렌즈 노광 범위 내에서의 패턴구성의 배치도,
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 7은 본 발명의 제 6 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 8은 본 발명의 제 7 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 9는 본 발명의 제 8 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 10은 본 발명의 제 9 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 11은 본 발명의 제 10 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 12는 본 발명의 제 11 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 13은 본 발명의 제 12 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 14는 본 발명의 제 13 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 15는 본 발명의 제 14 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 16은 본 발명의 제 15 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 17은 본 발명의 제 16 실시예에 관한 패턴 구성도,
도 18은 본 발명의 제 17 실시예에 관한 패턴 형상을 설명하는 도면,
도 19는 본 발명의 제 3 실시예에 관한 패턴구성에 있어서의 수차의 측정결과를 나타낸 도면,
도 20은 종래의 패턴 구성도,
도 21은 종래의 렌즈 노광 범위 내에서의 패턴구성의 배치도,
도 22는 종래의 형성패턴의 단면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
41: 구형 패턴 42: 라인 앤드 스페이스 패턴
43: 간격
이하, 도면에 근거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도 1a는, 본 발명의 일 실시예에 관한 패턴 구성도이다. 구형 패턴(41)은 폭 수 ㎛, 긴 변 방향의 길이 수 ㎛ ∼ 수십 ㎛이며, 광학 길이 측정장치로 측정 가능한 치수로 되어 있고, 라인 앤드 스페이스 패턴(42)과 긴 변으로 접합하고 있다. 라인 앤드 스페이스 패턴(42)의 라인 앤드 스페이스의 폭은 스테퍼를 이용하여 웨이퍼 상에 패턴을 전사, 형성해도, 분리 해상 불능 치수, 또는 분리 해상 가능 치수 측정에 이용하는 광학 길이 측정장치로 각 패턴 에지가 분리 해상하여 나타나지 않은 치수로 한다. 라인 앤드 스페이스의 긴 변 방향의 길이는 노광조건의 변화에 따른 패턴 형상의 변호가 발생해도, 전사, 형성 후에 라인 앤드 스페이스부가 존재하는 상태로 수 ㎛로 한다.
도 1a에 나타낸 바와 같이, 이와 같은 구형 패턴(41)과 라인 앤드 스페이스 패턴(42)이 접합한 접합 패턴을 조합하여, 라인 패턴 스페이스 패턴(42)을 외측으로 하여 대칭적으로 배치한다. 이 때, 내측의 2개의 구형 패턴(41) 사이의 간격(43)은 스테퍼 및 광학 길이 측정장치에 있어서 분리 해상하는 것에 충분한 치수(tn㎛∼수십 ㎛)로 한다.
도 1b는 도 1a에 나타낸 패턴구성을, 스테퍼를 이용하여 웨이퍼 상에 도포된 레지스트에 전사, 형성함으로써 달성된 패턴이다. 도 1a의 구형 패턴(41)과 그 간격(43)에 대응하는 것은, 도 1b의 구형 패턴(44)과 간격(45)이다. 도 1a의 라인 앤드 스페이스 패턴(42)은, 도 1b의 사선부(46)의 형태로 각 에지부가 분리, 해상되지 않고 전사, 형성된다. 일본 특원평 7-511588에 개시되어 있는 바와 같이, 스테퍼의 해상 한계 이하의 치수로 구성된 라인 앤드 스페이스 패턴은, 분리, 해상되지 않고, 스페이스 패턴부로부터의 노광 광에 의해 전체적으로 막 두께의 감소가 발생하고 있다.
또, 라인 앤드 스페이스부의 선단부는, 노광 조건의 변화 및 수차에 대하여 민감하게 그 형상이 변화하고, 라인 앤드 공간의 긴 변 방향의 길이에 대응하는 치수는, 노광 조건의 변화나 수차에 대하여 통상, 폭 방향보다도 민감하게 변화하는 것이 알려져 있다. 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 라인 앤드 스페이스부의 패턴 외연부의 형상은, 라인 앤드 스페이스의 폭이, 스테퍼에서는 분리, 해상하지 않지만, 분리 해상하더라도 광학 길이 측정장치 상에서는 패턴이 분리, 해상하여 나타나지 않은 치수이기 때문에, 직선적인 패턴형상으로 된다. 따라서, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수 측정이 가능해진다. 도 1c의 패턴치수 LE와 RI를 각각 광학 길이 측정장치로 측정하고, 하기식
코마 수차 = (LE)-(RI)
또는,
코마 수차 = ((LE)-(RI))/((LE)+(RI))
에서, 코마 수차를 산출할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 의하면, 스테퍼에서는 분리, 해상하지 않는지, 분리 해상하더라도 광학 길이 측정장치 상에서는 패턴이 분리, 해상하여 나타나지 않은 폭을 갖는 라인 앤드 페이스 패턴을 사용함으로써, 광학 길이 측정장치를 사용하여 코마 수차를 측정할 수 있다. 또한, 통상 라인 앤드 스페이스 패턴의 선단부가, 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여, 폭방향보다도 민감하게 형상 및 치수 변화를 발생하기 때문에, 감도의 높은 측정방법으로 되어 있다. 이 패턴을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 코마 수차의 평가가 가능해진다.
도 2는, 본 발명의 제 2 실시예에 관한 패턴 구성도이다. 도 2a, 도 2b, 도 2c는, 도 1a에 나타낸 패턴구성을 각부의 치수를 변경하지 않고, 각각 90°, 반시계회전으로 45°, 시계회전으로 45°회전시켜 배치한 것이다.
이것들의 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 하면, 각 패턴 형상은 제 1 실시예와 같이 되고, 라인 앤드 스페이스부는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상 변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 된다. 이 경우도, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수 측정이 가능해진다. 형성된 패턴에 있어서 도 2a의 UP와 LO, 도 2b의 UR와 LL, 도 2c의 UL과 LR에 대응하는 길이를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정하고, 하기식에서 코마 수차를 산출한다.
90°방향 코마 수차 = (UP)-(LO)
+45°방향 코마 수차 = (UR)-(LL)
-45°방향 코마 수차 = (UL)-(LR)
따라서, 본 실시예에 있어서도 제 1 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 고감도로 코마 수차를 측정할 수 있다. 패턴 구성을 회전 배치함으로써 90°방향(수직방향) 및 각 45°방향의 코마 수차 성분 측정이 가능해진다. 더욱, 도 3에 나타낸 바와 같이 제 1 실시예의 패턴구성을 포함시켜, 렌즈 노광 범위 전체에 균등하게 4종의 패턴구성을 배치하고, 각부의 치수측정을 행하여, 코마 수차 성분을 산출함으로써, 스테퍼 렌즈 노광 범위 전체의 4방향의 코마 수차 성분을 평가할 수 있다.
도 4a는, 본 발명의 제 3 실시예에 관한 패턴 구성도이다. 구형 패턴(71), 라인 앤드 스페이스 패턴(72)은, 각각 제 1 실시예에서 나타낸 구형 패턴(41), 라인 앤드 스페이스 패턴(42)과 같은 치수 구성을 갖고, 마찬가지로 접합하고 있다. 이 접합 패턴을 라인 앤드 스페이스 패턴(72)이 외측이 되도록 상하, 좌우의 4방향으로 배치한다. 도 4a에 나타낸 패턴 구성의 최외 치수가 측정에 사용하는 광학 길이 측정장치의 측정 시야 내에 포함되도록 각부의 치수를 설계한다.
도 4b는, 도 4a의 패턴구성을, 스테퍼를 사용하여 웨이퍼 상에 전사, 형성하여 얻어진 패턴이다. 형성 패턴에 있어서, 제 1 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스부는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상 변화를 발생하고, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴 형상으로 된다. 이 경우도, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해진다. 도 4b의 LE, RI, UP, LO를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정을 행하고, 하기식에서 코마 수차를 산출한다.
0°방향 코마 수차 = (LE)-(RI)
90°방향 코마 수차 = (UP)-(LO)
더욱, 도 4b의 X, Y를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정을 행하고, 하기식에서 0°-90°방향의 비점 수차를 산출한다.
0°-90°방향 비점 수차 = (X)-(Y)
도 19a의 그래프는, 도 4a의 패턴구성을, 웨이퍼 상에 노광할 때의 포커스 위치를 변화시켜 패턴형성을 행하고, 상술의 방법에서 구한 코마 수차, 비점 수차를, 횡축을 포커스 위치로 하여 플로트(plot)한 것이다. 각 수차의 그래프에는, 노광 숏(shot) 위치의 다른 5종류의 곡선이 그려져 있다. 각 노광 숏 위치는 도 19b에 나타낸 것과 같다. 수차가 없는 이상적인 렌즈이면, 모든 플로트점(plot point)은 세로축의 수치가 0으로 되지만, 실제로는 수차가 존재하기 때문에, 치수 차가 측정되어 도 19a와 같이 된다. 도 19b는, 같은 측정결과를, 포커스 위치를 0으로 하였을 때의 각 수차를 각 노광 숏 위치마다 나타낸 것이다. 이것으로, 각 노광 숏 위치에서의 수차성분을 알 수 있다.
따라서, 본 실시예에 있어서도 제 1 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 고감도로 코마 수차와 비점 수차를 측정할 수 있다. 본 실시예의 패턴구성을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 코마 수차 성분과 비점 수차 성분의 평가가 가능해진다. 본 실시예에 있어서는, 4방향으로 패턴을 배치함으로써, 0°및 90°의 2방향의 코마 수차 성분과 비점 수차 성분을 평가할 수 있다. 더구나, 본 실시예에 있어서는, 패턴 구성의 최외 치수를 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되는 치수로 함으로써, 0°및 90°의 2방향의 코마 수차에 관한 치수와, 0°-90°방향의 비점 수차에 관한 치수 측정이 동일 패턴으로 동시에 가능해져, 작업효율이 향상된다.
도 5a는 본 발명의 제 4 실시예에 관한 패턴 구성도이며, 도 4a와 동일한 패턴 구성 전체를 45°회전하여 배치한 것이다. 도 5b는, 도 5a의 패턴구성을, 스테퍼를 사용하여 웨이퍼 상에 전사, 형성하여 얻어진 패턴이다. 형성패턴에 있어서, 제 1 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광 조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 된다. 이 경우도, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해진다. 도 5b의 UR, LL, UL, LR를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정을 행하고, 하기식에서 코마수차를 산출한다.
+45°방향 코마 수차 = (UR)-(LL)
-45°방향 코마 수차 = (UL)-(LR)
따라서, 본 실시예에 있어서도 제 1 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 고감도로 코마수차를 측정할 수 있다. 본 실시예의 패턴구성을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 코마 수차 성분의 평가가 가능해진다. 본 실시예에 있어서는, 4방향으로 패턴을 배치함으로써, +45°및 -45°의 2방향의 코마 수차 성분을 평가할 수 있다. 더구나, 본 실시예에 있어서는, 패턴구성의 최외 치수를 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되는 치수로 함으로써, +45° 및 -45°의 2방향의 치수측정이 동일패턴으로 동시에 가능해져, 작업효율이 향상된다.
도 6은, 본 발명의 제 5 실시예에 관한 패턴 구성도이다. 도면에 나타낸 바와 같이 전술의 접합패턴을 상하, 좌우, 각 45°방향의 8방향으로 구형 패턴의 코너부가 인접하고, 라인 앤드 스페이스 패턴이 외측으로 되도록 배치한다. 구형패턴 및 라인 앤드 스페이스 패턴의 각부의 치수는, 전술한 실시예와 같은 치수구성으로 하지만, 도면의 패턴구성의 최외 치수가 측정에 사용하는 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되도록 각부의 치수를 설계한다.
이 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 행하면, 형성패턴은 제 1 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 된다. 이 경우도, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해진다. 형성된 패턴으로 도 6의 UP, UR, RI, LR, LO, LL, LE, UL에 대응하는 치수를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정을 행하여, 하기식에서 코마 수차를 산출한다.
0°방향 코마 수차 = (LE)-(RI)
90°방향 코마 수차 = (UP)-(LO)
+45°방향 코마 수차 = (UR)-(LL)
-45°방향 코마 수차 = (UL)-(LR)
따라서, 본 실시예에 있어서도 제 1 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 고감도로 코마 수차를 측정할 수 있다. 본 실시예의 패턴구성을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 코마 수차 성분의 평가가 가능해진다. 본 실시예에 있어서는, 8방향으로 패턴을 배치함으로써, 1개의 패턴구성에 의해서 0°, 90°, +45°, -45°의 4방향의 코마 수차 성분을 평가할 수 있다. 더구나, 본 실시예에 있어서는, 패턴구성의 최외 치수를 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되는 치수로 함으로써, 0°, 90°, +45°, -45°의 4방향의 치수측정이 동일 패턴으로 동시에 가능해져, 작업효율이 향상된다.
도 7a는 본 발명의 제 6 실시예에 관한 패턴 구성도이며, 도 1a의 패턴구성에 구형 패턴을 부가한 구성으로 되어 있다. 부가한 구형 패턴(103)은, 라인 앤드 스페이스 패턴(102)과 접합하고 있는 구형 패턴(101)의 사이에 배치되어 있다. 구형 패턴(103)의 폭은 수 ㎛ ∼ 수십 ㎛, 긴 변 방향의 길이는 구형 패턴(101)과 거의 동일하다. 구형 패턴(103)과 구형 패턴(101)의 간격은, 스테퍼로 충분히 분리 해상하고, 광학 길이 측정장치 상에서 패턴 해상을 확인할 수 있는 최소 치수로 한다.
도 7b는, 도 7a의 패턴 구성을, 스테퍼를 사용하여 웨이퍼 상에 전사, 형성하여 얻어진 패턴이다. 도 7a의 구형 패턴(101), 구형 패턴(103)에 대응하는 것이, 각각 도 7b의 구형 패턴(104)과 구형패턴(105)이다. 도 7a의 라인 앤드 스페이스 패턴(102)은, 도 7b의 사선부(106)와 같이 각 에지부가 분리, 해상되지 않고서 전사, 형성된다. 구형 패턴(104)과 구형 패턴(105) 사이에는 간격이 형성되어 있다.
도 7c는, 도 7b의 단면도이다. 라인 앤드 스페이스부는, 제 1 실시예와 같이, 막 두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상 변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 된다. 이 경우도, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해진다. 그 밖의 부분은, 완전히 차광된 패턴으로 형성되기 때문에, 레지스트 막두께가 초기 막두께와 동등하게 된다. 구형 패턴(104)과 구형 패턴(105) 사이의 에지 형상은, 도면에 나타낸 바와 같이 완전히 차광된 구형패턴으로 이루어지기 때문에 깍은 듯이 솟아 있는 것과 같은 형상을 나타낸다. 요컨대, 이 부분의 에지 형상은, 노광시에 수차성분 등의 영향을 받기 어렵게 된다. 도 7c의 LE, RI를 광학 길이 측정장치로 치수 측정하여, 하기식에서 코마 수차를 산출한다.
코마 수차 = (LE)-(RI)
따라서, 본 실시예에 있어서도 제 1 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 고감도로 코마 수차를 측정할 수 있다. 본 실시예의 패턴구성을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 코마 수차 성분의 평가가 가능해진다. 더욱, 본 실시예에 있어서는, 치수 측정하는 구형 패턴 사이에 별도의 구형패턴을 배치함으로써, 측정하는 구형패턴의 에지 형상이 수차 등의 영향을 받기 어렵게 되어, 정밀도가 높은 수차측정이 가능하게 된다.
도 8은 본 발명의 제 7 실시예에 관한 패턴 구성도이다. 도 8a, 도 8b, 도 8c는, 도 7a에 나타낸 패턴구성을, 각각 90°, 반시계 회전으로 45°, 시계회전으로 45°회전시켜 배치한 것이다.
이것들의 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 행하면, 제 6 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스부는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상 변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 되고, 구형 패턴 사이의 에지 형상은 노광시에 수차성분 등의 영향을 받기 어려운 깍은 듯이 솟아 있는 것과 같은 형상으로 된다. 이 경우도, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해진다. 형성된 패턴으로 도 8a의 UP와 LO, 도 8b의 UR와 LL, 도 8c의 UL과 LR에 대응하는 치수를 각각 측정하여, 하기식에서 코마 수차를 산출한다.
90°방향 코마 수차 = (UP)-(LO)
+45°방향 코마 수차 = (UR)-(LL)
-45°방향 코마 수차 = (UL)-(LR)
따라서, 본 실시예에 있어서도 제 1 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 고감도로 코마 수차를 측정할 수 있다. 패턴구성을 회전 배치함으로써 90°방향(수직방향) 및 각 45°방향의 코마 수차 성분 측정이 가능해진다. 더욱, 도 7에 나타내는 제 6 실시예의 패턴구성을 포함시켜, 렌즈 노광 범위 전체에 4종의 패턴구성을 배치하고, 각부의 치수 측정을 행하여, 코마 수차 성분을 산출함으로써, 스테퍼 렌즈 노광 범위 전체의 4방향의 코마 수차 성분을 평가할 수 있다. 더욱, 본 실시예에 있어서는, 치수 측정하는 구형 패턴 사이에 별도의 구형 패턴을 배치함으로써, 측정하는 구형 패턴의 에지 형상이 수차 등의 영향을 받기 어렵게 되고, 정밀도가 높은 수차측정이 가능하게 된다.
도 9는 본 발명의 제 8 실시예에 관한 패턴 구성도이며, 도 4a의 패턴구성에 구형패턴을 부가한 구성으로 되어 있다. 부가한 구형패턴(122)은, 라인 앤드 스페이스 패턴을 접합한 구형패턴(121)으로 둘러싸인 내측에 배치되어 있다. 양자 간격은, 스테퍼로 충분 분리 해상하고, 광학 길이 측정장치 상에서 패턴 해상을 확인할 수 있는 최소치수로 한다.
이 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 행하면, 형성패턴은 제 6 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스부는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상 변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 되고, 구형패턴 사이의 에지 형상은 노광시에 수차성분 등의 영향을 받기 어려운 깍은 듯이 솟아 있는 것과 같은 형상으로 된다. 이 경우도, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해진다. 형성된 패턴으로 도 9의 LE, RI, UP, LO에 대응하는 치수를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정하여, 하기식에서 코마 수차를 산출한다.
0°방향 코마 수차 = (LE)-(RI)
90°방향 코마 수차 = (UP)-(LO)
따라서, 본 실시예에 있어서도 제 1 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 고감도로 코마수차를 측정할 수 있다. 본 실시예의 패턴구성을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 코마 수차 성분의 평가가 가능해진다. 본 실시예에 있어서는, 4방향으로 패턴을 배치함으로써, 0°및 90°의 2방향의 코마 수차 성분을 평가할 수 있다. 더욱, 본 실시예에 있어서는, 치수 측정하는 구형패턴 사이에 별도의 구형패턴을 배치함으로써, 측정하는 구형패턴의 에지 형상이 수차 등의 영향을 받기 어렵게 되어, 정밀도가 높은 수차 측정이 가능하게 된다. 이 패턴구성의 최외 치수를 광학 길이 측정장치의 측정시야 내의 치수로 설계한 경우에는, 0°및 90°의 2방향의 치수측정이 동일패턴으로 동시에 가능해져, 작업효율이 향상된다.
도 10은, 본 발명의 제 9 실시예에 관한 패턴 구성도이며, 도 9와 동일한 패턴 구성을 45°회전하여 배치한 것이다. 이 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 행하면, 형성 패턴에 있어서 제 6 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스부는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상 변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 되고, 구형패턴 사이의 에지 형상은 노광시에 수차성분 등의 영향을 받기 어려운 깍은 듯이 솟아 있는 것과 같은 형상으로 된다. 이 경우도, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해진다. 형성된 패턴에서 도 10의 UR, LR, LL, UL에 대응하는 치수를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정하여, 하기식에서 코마 수차를 산출한다.
+45°방향 코마 수차 = (UR)-(LL)
-45°방향 코마 수차 = (UL)-(LR)
따라서, 본 실시예에 있어서도 제 8 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 고감도로 코마 수차를 측정할 수 있다. 본 실시예의 패턴 구성을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 코마 수차 성분의 평가가 가능해진다. 본 실시예에 있어서는, 4방향으로 패턴을 배치함으로써, +45°및 -45°의 2방향의 코마 수차 성분을 평가할 수 있다. 더욱, 본 실시예에 있어서는, 치수 측정하는 구형패턴 사이에 별도의 구형패턴을 배치함으로써, 측정하는 구형패턴의 에지 형상이 수차 등의 영향을 받기 어렵게 되어, 정밀도가 높은 수차측정이 가능하게 된다. 이 패턴구성의 최외 치수를 광학 길이 측정장치의 측정시야 내의 치수로 설계한 경우에는, +45°및 -45°의 2방향의 치수측정이 동일패턴으로 동시에 가능해져, 작업효율이 향상된다.
도 11은 본 발명의 제 10 실시예에 관한 패턴 구성도이며, 도 6의 패턴구성에 8각형의 패턴을 부가한 구성으로 되어 있다. 부가한 8각형의 패턴은, 8방향으로 배치된 구형패턴의 내측에 구형패턴과 평행의 에지를 가지도록 배치한다. 이 때의 외측의 구형패턴과 내측의 8각형의 패턴의 간격은, 스테퍼로 충분 분리 해상하고, 광학 길이 측정장치 상에서 패턴 해상을 확인할 수 있는 최소치수로 한다. 또한, 도면의 패턴구성의 최외 치수가 측정에 사용하는 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되도록 각부의 치수를 설계한다.
이 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 행하면, 형성패턴에서 제 6 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스부는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상 변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 된다. 구형패턴과 내측의 8각형의 패턴 사이의 에지 형상은 노광시에 수차성분 등의 영향을 받기 어려운 깍은 듯이 솟아 있는 것과 같은 형상으로 된다. 이 경우도, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수 측정이 가능해진다. 형성된 패턴에서 도 11의 UP, UR, RI, LR, LO, LL, LE, UL에 대응하는 치수를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정하여, 하기식에서 코마 수차를 산출한다.
0°방향 코마 수차 = (LE)-(RI)
90°방향 코마 수차 = (UP)-(LO)
+45°방향 코마 수차 = (UR)-(LL)
-45°방향 코마 수차 = (UL)-(LR)
따라서, 본 실시예에 있어서도 제 9 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 고감도로 코마수차를 측정하는 것이 가능하다. 본 실시예의 패턴구성을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 코마 수차 성분의 평가가 가능해진다. 본 실시예에 있어서는, 8방향으로 패턴을 배치함으로써, 하나의 패턴구성에 의해서 0°, 90°, +45°, -45°의 4방향의 코마 수차 성분을 평가할 수 있다. 더욱, 본 실시예에 있어서는, 치수 측정하는 구형 패턴의 내측에 8각형의 패턴을 배치함으로써, 측정하는 구형 패턴의 에지 형상이 수차 등의 영향을 받기 어렵게 되어, 정밀도가 높은 수차 측정이 가능하게 된다. 더구나, 본 실시예에 있어서는, 패턴구성의 치수를 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되는 치수로 함으로써, 0°, 90°, +45°, -45°의 4방향의 치수측정이 동일 패턴으로 동시에 가능해져, 작업효율이 향상된다.
도 12a는, 본 발명의 제 11 실시예에 관한 패턴 구성도이다. 구형패턴(151)은, 폭 수 ㎛이며, 높이 수 ㎛ ∼ 수십 ㎛이고, 그 대향하는 2변에 라인 앤드 스페이스 패턴(152)을 접합하고 있다. 라인 앤드 스페이스 패턴(152)의 라인 앤드 스페이스의 폭은, 스테퍼를 사용하여 웨이퍼 상에 패턴을 전사, 형성해도, 분리 해상하지 않은 치수, 또는 분리 해상하더라도 치수측정에 사용하는 광학 길이 측정장치로 각 패턴 에지가 분리 해상하여 나타나지 않은 치수로 한다. 라인 앤드 스페이스의 긴 변 방향의 길이는, 노광조건의 변화에 응한 패턴형상의 변화가 발생하더라도, 전사, 형성 후에 라인 앤드 스페이스부가 존재하도록 수 ㎛로 한다. 라인 앤드 스페이스 패턴(152)의 외측에 간격을 두어 각각 구형패턴(153)을 배치한다. 라인 앤드 스페이스 패턴(152)과 구형패턴(153)의 간격은, 스테퍼로 충분히 분리 해상하고, 광학 길이 측정장치 상에서 패턴 해상을 확인할 수 있는 최소 치수로 한다. 구형패턴(153)의 폭은 수 ㎛이상으로 하고, 긴 변 방향의 길이는 구형패턴(151)과 거의 동일하다. 여기서, 라인 앤드 스페이스 패턴(152)의 최외부의 치수, 즉 도면의 OX는, 측정에 사용하는 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되도록 각부의 치수를 설계한다.
도 12b는, 도 12a의 패턴구성을 90°회전하여 배치한 것이고, 각부의 패턴 치수 및 구성은, 도 12a와 동일하다. 도 12b의 90Y는 도 12a의 OX에 대응한다.
도 12c는, 도 12a의 패턴구성을 스테퍼를 사용하여 웨이퍼 상에 전사, 형성하여 얻어진 패턴이다. 도 12a의 구형패턴(151), 라인 앤드 스페이스 패턴(152), 구형 패턴(153)은, 각각 도 12c의 구형패턴(154), 사선부(155), 구형패턴(156)에 대응하고 있다. 도 12d는, 도 12a, 도 12b의 패턴을 바탕으로 형성된 패턴의 단면도이다.
라인 앤드 스페이스부는, 공간 패턴부에서의 노광 광을 수광하기 때문에 전체적으로 막두께 감소가 발생한다. 라인 앤드 스페이스 패턴의 긴 변 방향에 대응하는 치수는, 노광조건의 변화나 수차에 대하여 통상, 폭방향보다도 민감히 변화된다. 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 라인 앤드 스페이스부의 외연부의 형상은, 라인 앤드 스페이스의 폭이, 스테퍼에서는 분리, 해상하지 않는지, 분리 해상하더라도 광학 길이 측정장치 상에서는 패턴이 분리, 해상하여 나타나지 않은 치수이기 때문에, 직선적인 패턴형상으로 된다. 이 경우도, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해진다.
또한, 라인 앤드 스페이스 패턴(155)의 외측에 구형패턴(156)이 인접하고 있기 때문에, 라인 앤드 스페이스 패턴(155)의 선단부의 형상은, 코마 수차 등의 영향을 받기 어렵게 되어 있다. 이와 같은 것은, 패턴이 인접한 경우는, 인접하는 패턴이 존재하지 않은 경우와 비교하여 패턴형상에 영향을 주는 수차성분이 경감된 상태로 되기 때문이다. 도 12a와 도 12b는 서로 방향이 다르기 때문에, 형성패턴에 있어서 도 12a의 OX와 도 12b의 90Y에 대응하는 치수를 각각 광학 길이 측정장치로 측정하여 하기식에서 치수 차를 산출하여 비점 수차로서 평가할 수 있다.
0°-90°방향 비점 수차 = (0X)-(90Y)
이와 같이 본 실시예에 의하면, 광학 길이 측정장치를 사용하여 비점 수차를 측정할 수 있다. 또한, 통상 라인 앤드 스페이스 패턴의 긴 변 방향에 대응하는 치수가, 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여, 폭방향보다도 민감하게 변화를 발생하기 때문에, 감도가 높은 평가방법으로 되어 있다. 더욱, 본 실시예에 있어서는, 치수 측정하는 라인 앤드 스페이스 패턴의 외측에 구형패턴을 배치함으로써, 측정하는 라인 앤드 스페이스 패턴의 선단부의 형상이, 코마 수차 등의 영향을 받기 어려운 상태에서 비점 수차의 측정이 가능하게 된다. 이 패턴을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 비점 수차의 평가가 가능해진다.
여기서는, 라인 앤드 스페이스 패턴(152)을 구형패턴(151)으로 접합한 구성으로 하였지만, 구형패턴(151)을 제거하더라도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
도 13은, 본 발명의 제 12 실시예에 관한 패턴 구성도이다. 도 13a, 도 13b는, 도 12a에 나타낸 패턴 구성을, 각각 반시계회전으로 45°, 시계회전으로 45°회전시켜 배치한 것이다.
이것들의 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 행하면, 형성패턴에서 제 11 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스부는 막두께 감소를 일으키고, 라인 앤드 스페이스 패턴의 긴 변 방향에 대응하는 치수는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 되기 때문에, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해지고, 또한, 라인 앤드 스페이스 패턴의 선단부의 형상은, 코마 수차 등의 영향을 받기 어려운 상태로 된다. 형성된 패턴에서 도 13a의 45a, 도 13b의 45b에 대응하는 치수를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정하여, 하기식에서 비점 수차를 산출한다.
45°방향 비점 수차 = (45a)-(45b)
따라서, 본 실시예에 있어서도, 제 11 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 코마 수차 등의 영향이 적은 상태에서 고감도로 45°방향의 비점 수차를 측정할 수 있다. 이 패턴을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 비점 수차의 평가가 가능해진다. 또한, 본 실시예와 제11의 실시예를 조합하여, 렌즈 노광 범위에 4종의 패턴을 배치함으로써, 동일 노광 조건하에서의 2방향의 비점 수차를 평가할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제 13 실시예에 관한 패턴 구성도이다. 구형패턴(171)의 상하, 좌우의 4방향으로 제 11 실시예에서 기재한 조건의 라인 앤드 스페이스 패턴(172)을 접합하고, 더 그 외측에 간격을 두어 구형패턴(173)을 배치한다. 이 간격 및 각부의 치수는, 제 11 실시예와 마찬가지지만, 라인 앤드 스페이스 패턴(172)의 최외부의 치수, 즉 0X와 90Y는 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되도록 설계한다.
이 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 행하면, 형성 패턴은 제 11 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스부는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상 변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 되기 때문에, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해지고, 또한, 라인 앤드 스페이스 패턴의 선단부의 형상은, 코마 수차 등의 영향을 받기 어려운 상태로 된다. 형성된 패턴에서 도 14의 0X와 90Y에 대응하는 치수를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정하여, 하기식에서 비점 수차를 산출한다.
0°-90°방향 비점 수차 = (0X)-(90Y)
따라서, 본 실시예에 있어서도, 제 11 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 코마 수차 등의 영향이 적은 상태에서 고감도로 0°-90°방향의 비점 수차를 측정할 수 있다. 이 패턴을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로서 렌즈 노광 범위 전체의 비점 수차의 평가가 가능해진다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 패턴구성의 최외 치수를 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되는 치수로 함으로써 0°및 90°방향의 2방향의 치수측정이 동일패턴으로 동시에 가능해져, 작업효율이 향상된다.
도 15는 본 발명의 제 14 실시예에 관한 패턴 구성도이며, 도 14와 동일한 패턴구성을 45°회전하여 배치한 것이다. 이 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 행하면, 형성 패턴에서 제 11 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스부 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상 변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 되기 때문에, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해지고, 또한, 라인 앤드 스페이스 패턴의 선단부의 형상은, 코마 수차 등의 영향을 받기 어려운 상태로 된다. 형성된 패턴에서 도 15의 45a와 45b에 대응하는 치수를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정하여, 하기식에서 비점 수차를 산출한다.
45°방향 비점 수차 = (45a) - (45b)
따라서, 본 실시예에 있어서도, 제 11 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 코마 수차 등의 영향이 적은 상태에서 고감도로 45°방향의 비점 수차를 측정할 수 있다. 이 패턴을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 비점 수차의 평가가 가능해진다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 패턴구성의 최외 치수를 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되는 치수로 함으로써 2방향의 치수측정이 동일 패턴에서 동시에 가능해져, 작업효율이 향상된다. 본 실시예와 제 13의 실시예를 조합하여 배치함으로써, 동일 노광 위치에 관한 2방향의 비점 수차를 평가할 수 있다.
도 16은, 본 발명의 제 15 실시예에 관한 패턴 구성도이다. 8각형의 패턴(191)의 8방향의 각 에지에, 제 11 실시예에서 기재한 조건의 라인 앤드 스페이스 패턴(192)을 접합하고, 더 그 외측에 간격을 두어 구형패턴(193)을 배치한다. 이 간격 및 각부의 치수는, 제 11 실시예와 마찬가지지만, 라인 앤드 스페이스 패턴(192)의 최외 치수는, 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되도록 설계한다.
이 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 행하면, 형성패턴에서 제 11 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스부는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상 변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 되기 때문에, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수 측정이 가능해지고, 또한, 선단부의 형상은, 코마 수차 등의 영향을 받기 어렵게 되어 있다. 형성된 패턴에서 도 16의 0X, 90Y, 45a, 45b에 대응하는 치수를 각각 광학 길이 측정장치로 치수 측정하여, 하기식에서 비점 수차를 산출한다.
0°-90°방향 비점 수차 = (0X) - (90Y)
45°방향 비점 수차 = (45a) - (45b)
4방향 비점 수차 = MAX((0X), (90Y), (45a), (45b) - MIN((0X), (90Y), (45a), (45b))
따라서, 본 실시예에 있어서도, 제 11 실시예와 같이, 광학 길이 측정장치를 사용하여 코마 수차 등의 영향이 적은 상태에서 고감도로 비점 수차를 측정할 수 있다. 이 패턴을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 비점 수차의 평가가 가능해진다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 8방향으로 패턴을 배치함으로써, 한 개의 패턴구성에 의해서 상술의 3종의 비점 수차 평가가 가능해진다. 더욱, 패턴구성의 치수를 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되는 치수로 함으로써, 4방향의 치수측정이 동일 패턴으로 동시에 가능해져, 작업효율이 향상된다.
도 17은, 본 발명의 제 16 실시예에 관한 패턴 구성도이며, 도 16의 패턴구성의 구형패턴의 외측에 더 라인 앤드 스페이스 패턴을 접합하여 배치한 것이다. 이 라인 앤드 스페이스 패턴은, 구형 패턴의 내측에 배치해 있는 라인 앤드 스페이스와 동일 치수형상으로 하여, 각각 8방향으로 배치한다.
이 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 행하면, 형성패턴에서 전술의 실시예와 같이, 라인 앤드 스페이스부는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 되어, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해진다. 또한, 8각형의 패턴에 접합한 라인 앤드 스페이스 패턴의 선단부의 형상은, 코마 수차 등의 영향을 받기 어렵게 되어 있다. 전술의 경우와 같이, 형성된 패턴에서 도 17의 0X, 90Y, 45a, 45b에 대응하는 치수를 각각 광학 길이 측정장치로 측정하여, 치수 차를 산출함으로써, 비점 수차를 얻을 수 있고, UP, UR, RI, LR, LO, LL, LE, UL에 대응하는 치수를 각각 광학 길이 측정장치로 측정하여, 치수 차를 산출함으로써 코마 수차를 얻을 수 있다.
따라서, 본 실시예에 의하면, 광학 길이 측정장치를 사용하여 고감도로 동일 패턴구성으로 4방향의 코마 수차와 2방향의 비점 수차를 평가할 수 있고, 게다가, 이 때의 비점 수차의 측정은 코마 수차 등의 영향이 적은 상태에서 행할 수 있다. 이 패턴을 렌즈 노광 범위 전체에 배치함으로써 렌즈 노광 범위 전체의 코마 수차와 비점 수차의 평가가 가능해진다. 또한, 이 패턴 구성의 치수를 광학 길이 측정장치의 측정시야 내에 포함되는 치수로 한 경우에는, 코마 수차에 관한 4방향 및 비점 수차에 관한 4방향의 치수 측정이 동일 패턴으로 동시에 가능해져, 작업효율이 향상된다.
도 18a는, 지금까지 전술한 실시예에 있어서의, 구형 패턴과 라인 앤드 스페이스 패턴이 접합한 접합패턴의 형상도이다. 도 18b는, 본 발명의 제 17 실시예에 관한 패턴 형상도이며, 도 18a의 라인 앤드 스페이스 패턴을 이등변 삼각형의 반복 패턴으로 변경하여, 패턴 형상을 도면에 나타낸 것과 같은 톱니형상으로 한 것이다. 이등변 삼각형의 저변의 길이는, 스테퍼를 사용하여 웨이퍼 상에 패턴을 전사, 형성하더라도, 분리 해상하지 않은 치수, 또는 분리 해상하더라도 치수측정에 사용하는 광학 길이 측정장치로 각 패턴 에지가 분리 해상하여 나타나지 않은 치수로 한다. 이등변 삼각형의 높이 방향의 길이는, 노광조건의 변화에 응한 패턴 형상의 변화가 발생하더라도, 전사, 형성 후에 이등변 삼각형부가 존재하도록 수 ㎛로 한다.
전술한 모든 실시예에 있어서의 라인 앤드 스페이스 패턴을 도 18b에 나타낸 톱니 형상 패턴으로 대체하고, 이 패턴을 사용하여, 스테퍼에 의해 웨이퍼 상에 전사, 형성을 행하면, 형성패턴에서 전술의 실시예와 같이, 톱니부는 막두께 감소를 일으키고, 그 선단부는 스테퍼의 노광조건이나 수차에 대하여 민감하게 치수 및 형상 변화를 발생하며, 광학 길이 측정장치의 측정시야에 있어서의 패턴 외연부는 직선적인 패턴형상으로 되고, 광학 길이 측정장치를 사용하여 각부의 치수측정이 가능해진다. 따라서, 본 실시예에 있어서도, 전술의 라인 앤드 스페이스 패턴을 사용한 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이상, 첨부도면을 참조하면서 본 발명에 따른 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴 및 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가방법의 바람직한 실시형태에 관해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자이면, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 생각이 미칠 수 있는 것은 분명하고, 그것들에 관해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 해석된다.
이상, 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 스테퍼 렌즈 수차 평가를 광학 길이 측정장치를 사용하여, 고감도로 단시간 내에 측정하는 것을 가능하게 한 스테퍼 렌즈 수차 측정용 패턴을 제공할 수 있다.
Claims (13)
- 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가에 사용하는 패턴에 있어서,광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능인 치수를 짧은 측의 방향 폭으로서 가진 복수의 라인패턴으로 이루어진 라인 앤드 스페이스형의 제 1 패턴과 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 가진 대략 구형 형상의 제 2 패턴을 대략 빗형상으로 접합하여 이루어진 적어도 2개의 접합패턴을, 광학 길이 측정장치 상에 분리 해상 가능한 치수의 간격을 서로 두고, 상기 제 1 패턴의 라인부가 외측을 향하여 서로 대칭인 위치관계로 되도록 배치한 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴.
- 제 1 항에 있어서,상기 접합패턴은, 상기 제 1 패턴의 라인 길이 방향이 서로 반대 방향을 향하도록 배치된 1 또는 2 이상의 접합 패턴 쌍을 조합하여 이루어진 접합 패턴 세트로 구성되는 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 접합 패턴 세트는, 상기 접합 패턴 세트의 상기 제 2 패턴끼리의 내측 공간에, 상기 제 2 패턴에 대하여 광학 길이 측정장치로 분리 해상 가능한 간격을 두고 배치된, 광학 길이 측정장치 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 갖는 동시에 상기 각 제 2 패턴의 내측 변에 평행한 변을 가진 형상의 제 3 패턴을 더 포함한 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,복수의 상기 접합 패턴 세트를 각각 등각도씩 회전시켜 배치한 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴.
- 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가에 사용하는 패턴에 있어서,광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능인 치수를 짧은 측의 방향 폭으로서 가진 복수의 라인 패턴으로 이루어진 라인 앤드 스페이스형의 제 1 패턴을, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 갖는 동시에 서로 평행한 대향 변을 가진 형상의 제 2 패턴의 대향하는 적어도 2변에 각각 접합하는 동시에, 상기 각 제 1 패턴의 라인 길이 방향 선단에 대하여 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 간격을 두고, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 가진 구형 형상의 제 4 패턴을 배치하여 이루어진 패턴 세트로 구성되는 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴.
- 제 5 항에 있어서,상기 패턴 세트는, 상기 제 4 패턴의 외측 변에 접합된 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능인 치수를 짧은 측의 방향 폭으로서 가진 복수의 라인패턴으로 이루어진 라인 앤드 스페이스형의 제 5 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,복수의 상기 패턴 세트를 각각 등각도씩 회전시켜 배치한 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴.
- 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,상기 라인패턴은 대략 쐐기 형상이며, 그 저변부의 짧은 측의 방향 폭이 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능인 치수인 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴.
- 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,상기 라인 패턴의 짧은 측의 방향 폭은, 스테퍼의 해상 한계 이하인 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴.
- 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가방법에 있어서,광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능인 치수를 짧은 측의 방향 폭으로서 가진 복수의 라인패턴으로 이루어진 라인 앤드 스페이스형의 제 1 패턴과 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 가진 대략 구형 형상의 제 2 패턴을 대략 빗형상으로 접합하여 이루어진 적어도 2개의 접합패턴을, 광학 길이 측정장치 상에서 분리 해상 가능한 치수의 간격을 서로 두고, 상기 제 1 패턴의 라인부가 외측을 향하여 서로 대칭인 위치관계로 되도록 배치하여 이루어진 수차 특성 평가용 패턴을 스테퍼를 사용하여 평가용 기판에 전사하고, 광학 길이 측정장치를 사용하여 해당 평가용 기판에 전사된 하나의 접합패턴의 제 1 패턴 길이 방향 선단부와 제 2 패턴의 제 1 패턴과 반대측 에지 사이의 치수를 측정하며, 더욱 대칭으로 배치한 다른 접합패턴의 제 1 패턴 길이 방향 선단부와 제 2 패턴의 제 1 패턴과 반대측 에지 사이의 치수를 측정하고, 비교 연산하는 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 접합 패턴 세트는, 상기 접합 패턴 세트의 상기 제 2 패턴끼리의 내측 공간에, 상기 제 2 패턴에 대하여 광학 길이 측정장치로 분리 해상 가능한 간격을 두고 배치된, 광학 길이 측정장치 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 갖는 동시에 상기 각 제 2 패턴의 내측 변에 평행한 변을 가진 형상의 제 3 패턴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가방법.
- 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가방법에 있어서,광학 길이 측정장치 상에서 분리 해상 불능인 치수를 짧은 측의 방향 폭으로서 가진 복수의 라인패턴으로 이루어진 라인 앤드 스페이스형의 제 1 패턴을, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 갖는 동시에 서로 평행한 대향 변을 가진 형상의 제 2 패턴의 대향하는 적어도 2변에 각각 접합하는 동시에, 상기 각 제 1 패턴의 라인 길이 방향 선단에 대하여 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 간격을 두고, 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 가능한 외형 치수를 가진 구형 형상의 제 4 패턴을 배치하여 이루어진 패턴 세트로 구성된 수차 특성 평가용 패턴을 스테퍼를 사용하여 평가용 기판에 전사하고, 광학 길이 측정장치를 사용하여 해당 평가용 기판에 전사된 패턴 세트의 양측의 제 1 패턴 길이 방향 선단부 사이의 치수를 측정하여 평가하는 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 패턴 세트는, 상기 제 4 패턴의 외측 변에 접합된 광학 길이 측정장치 시야 상에서 분리 해상 불능인 치수를 짧은 측의 방향 폭으로서 가진 복수의 라인패턴으로 이루어진 라인 앤드 스페이스형의 제 5 패턴을 더 포함하고, 더욱 제 5 패턴 길이 방향 선단부와 제 4 패턴의 제 5 패턴과 반대측 에지 사이의 치수를 측정하여 평가하는 것을 특징으로 하는, 스테퍼 렌즈의 수차 특성 평가방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-250468 | 1999-09-03 | ||
| JP25046899A JP3442007B2 (ja) | 1999-09-03 | 1999-09-03 | ステッパレンズの収差測定パターンおよびステッパレンズの収差特性評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010029595A true KR20010029595A (ko) | 2001-04-06 |
| KR100695825B1 KR100695825B1 (ko) | 2007-03-20 |
Family
ID=17208328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020000012957A KR100695825B1 (ko) | 1999-09-03 | 2000-03-15 | 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴 및 스테퍼 렌즈의 수차특성 평가방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6654107B1 (ko) |
| EP (1) | EP1081483B1 (ko) |
| JP (1) | JP3442007B2 (ko) |
| KR (1) | KR100695825B1 (ko) |
| DE (1) | DE60045537D1 (ko) |
| TW (1) | TW457549B (ko) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005005520A (ja) * | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Renesas Technology Corp | 露光装置評価用フォトマスクの製造方法、露光装置評価用フォトマスクおよび収差評価方法 |
| US7112890B2 (en) | 2003-10-30 | 2006-09-26 | Asml Holding N.V. | Tunable alignment geometry |
| TWI284790B (en) * | 2005-07-19 | 2007-08-01 | Powerchip Semiconductor Corp | Calibration method for different types of exposure apparatus via using single mask and method for auto-feedback of the best focus |
| DE602005021127D1 (de) * | 2005-12-09 | 2010-06-17 | Imec | Verfahren und Vorrichtungen zur Lithographie |
| US7643976B2 (en) * | 2006-02-28 | 2010-01-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method and system for identifying lens aberration sensitive patterns in an integrated circuit chip |
| JP5089137B2 (ja) * | 2006-11-07 | 2012-12-05 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びデバイス製造方法 |
| WO2008153023A1 (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Nikon Corporation | 計測部材、センサ、計測方法、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法 |
| EP2131243B1 (en) | 2008-06-02 | 2015-07-01 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method for calibrating a stage position |
| NL2008957A (en) | 2011-07-08 | 2013-01-09 | Asml Netherlands Bv | Methods and systems for pattern design with tailored response to wavefront aberration. |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5328807A (en) * | 1990-06-11 | 1994-07-12 | Hitichi, Ltd. | Method of forming a pattern |
| US5615006A (en) * | 1992-10-02 | 1997-03-25 | Nikon Corporation | Imaging characteristic and asymetric abrerration measurement of projection optical system |
| US5856053A (en) | 1993-10-13 | 1999-01-05 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method for estimating optimum position of a wafer for forming image patterns thereon |
| WO1995010849A1 (fr) * | 1993-10-13 | 1995-04-20 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Motif et procede d'evaluation d'un foyer |
| TW357262B (en) * | 1996-12-19 | 1999-05-01 | Nikon Corp | Method for the measurement of aberration of optical projection system, a mask and a exposure device for optical project system |
| US5902703A (en) * | 1997-03-27 | 1999-05-11 | Vlsi Technology, Inc. | Method for measuring dimensional anomalies in photolithographed integrated circuits using overlay metrology, and masks therefor |
| US5976740A (en) * | 1997-08-28 | 1999-11-02 | International Business Machines Corporation | Process for controlling exposure dose or focus parameters using tone reversing pattern |
| JPH11102061A (ja) | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Matsushita Electron Corp | 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、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 |
| JP3274396B2 (ja) * | 1997-11-07 | 2002-04-15 | 株式会社東芝 | パターン測定方法 |
| JPH11184070A (ja) * | 1997-12-24 | 1999-07-09 | Toshiba Corp | 収差測定方法および収差測定用フォトマスク |
-
1999
- 1999-09-03 JP JP25046899A patent/JP3442007B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-14 TW TW089104577A patent/TW457549B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-03-15 KR KR1020000012957A patent/KR100695825B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-03-16 DE DE60045537T patent/DE60045537D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-16 EP EP00302145A patent/EP1081483B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-17 US US09/527,854 patent/US6654107B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6654107B1 (en) | 2003-11-25 |
| TW457549B (en) | 2001-10-01 |
| EP1081483B1 (en) | 2011-01-19 |
| DE60045537D1 (de) | 2011-03-03 |
| JP2001074606A (ja) | 2001-03-23 |
| KR100695825B1 (ko) | 2007-03-20 |
| EP1081483A2 (en) | 2001-03-07 |
| EP1081483A3 (en) | 2001-08-16 |
| JP3442007B2 (ja) | 2003-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6778275B2 (en) | Aberration mark and method for estimating overlay error and optical aberrations | |
| US5902703A (en) | Method for measuring dimensional anomalies in photolithographed integrated circuits using overlay metrology, and masks therefor | |
| US7463367B2 (en) | Estimating overlay error and optical aberrations | |
| KR0168142B1 (ko) | 위상 시프터의 위상 시프트 각도 오차를 측정하는 방법 | |
| KR100695825B1 (ko) | 스테퍼 렌즈의 수차 측정 패턴 및 스테퍼 렌즈의 수차특성 평가방법 | |
| KR20030043587A (ko) | 수차 계측용 포토 마스크, 수차 계측 방법, 수차 계측용장치 및 이 장치의 제조 방법 | |
| TWI547918B (zh) | 面板裝置及其檢測方法 | |
| JP2009270988A (ja) | 重ね合わせずれ量算出方法及び半導体装置の製造方法 | |
| JPS6338697B2 (ko) | ||
| US7186481B2 (en) | Flare measuring mask and flare measuring method of semiconductor aligner | |
| CN111508825B (zh) | 一种器件偏移监测方法、半导体器件及其制作方法 | |
| CN109188855B (zh) | 光刻机的焦距监控光罩及方法 | |
| US20240118606A1 (en) | Improved targets for diffraction-based overlay error metrology | |
| JP2006030466A (ja) | 露光マスク、リファレンスデータ作成方法、フォーカス測定方法、露光装置管理方法および電子デバイス製造方法 | |
| KR100234364B1 (ko) | 반도체 제조장치의 스테퍼의 촛점측정에 사용하는 마스크 패턴과 이 마스크 패턴을 이용한 스테퍼의 촛점측정방법 | |
| JP2004172600A (ja) | 露光マスク、フォーカス測定方法、露光装置管理方法及び電子デバイスの製造方法 | |
| CN116841124A (zh) | 光刻机最佳焦面位置的获取方法 | |
| KR100219536B1 (ko) | 노광장치의 초점 측정방법 및 이에 사용하는 마스크 | |
| KR100248823B1 (ko) | 포커스 산출을 위해 패턴 이동량을 측정하기 위한 측정 마크를 갖는 마스크 | |
| JP2000077302A (ja) | 位置ずれ検査方法 | |
| KR100520152B1 (ko) | 반도체 노광장치의 코마수차 측정방법 | |
| JPS588132B2 (ja) | 集積回路製造方法 | |
| KR20230157703A (ko) | 서로 겹치는 구조물들을 구비한 오버레이 마크 이미지의 프로젝션 방법 및 서로 겹치는 구조물들을 구비한 오버레이 마크 | |
| KR20020045681A (ko) | 노광 장비의 정렬 측정 마크 | |
| JP2005005520A (ja) | 露光装置評価用フォトマスクの製造方法、露光装置評価用フォトマスクおよび収差評価方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20100223 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |