JPH07254551A - 光学露光装置の評価方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents
光学露光装置の評価方法および半導体装置の製造方法Info
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- JPH07254551A JPH07254551A JP6046183A JP4618394A JPH07254551A JP H07254551 A JPH07254551 A JP H07254551A JP 6046183 A JP6046183 A JP 6046183A JP 4618394 A JP4618394 A JP 4618394A JP H07254551 A JPH07254551 A JP H07254551A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体基板上にパターンを形成する際に使用
する光学露光装置に係わり、フォーカス機構の調整、最
適化、評価を行うための光学露光装置の評価方法、およ
び、光学露光装置を評価するパターンを有する半導体装
置の製造方法に関し、デバイスパターンを露光する際の
フォーカス精度を正確に定量化し、露光装置のフォーカ
ス機構の問題点を抽出することで、線幅のばらつき原因
を判断することができる半導体装置の製造方法と評価方
法を提供する。 【構成】 被露光面と結像面の高さ位置を合わせるため
のフォーカス機構を評価する光学露光装置の評価方法に
おいて、光学露光装置の光軸に対して光源絞りを偏心
し、ほぼ平行な２本以上のラインパターンをもつ評価パ
ターンを有したレチクルを用いて光学露光装置により半
導体基板上に評価パターンを露光し、半導体基板上のラ
インパターンの寸法を測定することによりフォーカス機
構の評価を行う。
する光学露光装置に係わり、フォーカス機構の調整、最
適化、評価を行うための光学露光装置の評価方法、およ
び、光学露光装置を評価するパターンを有する半導体装
置の製造方法に関し、デバイスパターンを露光する際の
フォーカス精度を正確に定量化し、露光装置のフォーカ
ス機構の問題点を抽出することで、線幅のばらつき原因
を判断することができる半導体装置の製造方法と評価方
法を提供する。 【構成】 被露光面と結像面の高さ位置を合わせるため
のフォーカス機構を評価する光学露光装置の評価方法に
おいて、光学露光装置の光軸に対して光源絞りを偏心
し、ほぼ平行な２本以上のラインパターンをもつ評価パ
ターンを有したレチクルを用いて光学露光装置により半
導体基板上に評価パターンを露光し、半導体基板上のラ
インパターンの寸法を測定することによりフォーカス機
構の評価を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板上にパター
ンを形成する際に使用する光学露光装置に係わり、フォ
ーカス機構の調整、最適化、評価を行うための光学露光
装置の評価方法、および、光学露光装置を評価するパタ
ーンを有する半導体装置の製造方法に関する。
ンを形成する際に使用する光学露光装置に係わり、フォ
ーカス機構の調整、最適化、評価を行うための光学露光
装置の評価方法、および、光学露光装置を評価するパタ
ーンを有する半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造方法における、
一般的な微細デバイスパターンの線幅管理方法は、ウェ
ーハを露光、現像することで形成されるパターンのでき
あがり線幅を、電子顕微鏡などでぬきとり測定し、その
測定値が線幅規格を満たしているかを判断して行ってい
た。
一般的な微細デバイスパターンの線幅管理方法は、ウェ
ーハを露光、現像することで形成されるパターンのでき
あがり線幅を、電子顕微鏡などでぬきとり測定し、その
測定値が線幅規格を満たしているかを判断して行ってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体装置の製造方法では、線幅の管理を規格に対
する判断のみで行っているため、線幅がばらついた場合
に、露光装置側に原因があるのか、ウェーハプロセス上
の履歴に原因があるのか等、その原因を把握することが
非常に困難であるという問題があった。
来の半導体装置の製造方法では、線幅の管理を規格に対
する判断のみで行っているため、線幅がばらついた場合
に、露光装置側に原因があるのか、ウェーハプロセス上
の履歴に原因があるのか等、その原因を把握することが
非常に困難であるという問題があった。
【０００４】そのため、原因が露光装置側にあった場合
にも迅速に対応ができないという問題があった。また、
デバイスの微細化により露光装置の高解像度化が進むこ
とで焦点深度は低下し、高精度のフォーカス機構が必要
となっている。ところが、実際上、焼き付けの際のフォ
ーカス精度の検証は非常に難しく、フォーカス機構のも
つデバイス上での精度を正確に把握できないという問題
があった。
にも迅速に対応ができないという問題があった。また、
デバイスの微細化により露光装置の高解像度化が進むこ
とで焦点深度は低下し、高精度のフォーカス機構が必要
となっている。ところが、実際上、焼き付けの際のフォ
ーカス精度の検証は非常に難しく、フォーカス機構のも
つデバイス上での精度を正確に把握できないという問題
があった。
【０００５】本発明の目的は、デバイスパターンを露光
する際のフォーカス精度を正確に定量化し、露光装置の
フォーカス機構の問題点を抽出することで、線幅のばら
つき原因を判断することができる半導体装置の製造方法
と評価方法を提供することにある。
する際のフォーカス精度を正確に定量化し、露光装置の
フォーカス機構の問題点を抽出することで、線幅のばら
つき原因を判断することができる半導体装置の製造方法
と評価方法を提供することにある。
【０００６】
【発明を解決するための手段】上記目的は、被露光面と
結像面の高さ位置を合わせるためのフォーカス機構を評
価する光学露光装置の評価方法において、前記光学露光
装置の光軸に対して光源絞りを偏心し、ほぼ平行な２本
以上のラインパターンをもつ評価パターンを有したレチ
クルを用いて前記光学露光装置により半導体基板上に前
記評価パターンを露光し、前記半導体基板上の前記ライ
ンパターンの寸法を測定することにより前記フォーカス
機構の評価を行うことを特徴とする光学露光装置の評価
方法により達成される。
結像面の高さ位置を合わせるためのフォーカス機構を評
価する光学露光装置の評価方法において、前記光学露光
装置の光軸に対して光源絞りを偏心し、ほぼ平行な２本
以上のラインパターンをもつ評価パターンを有したレチ
クルを用いて前記光学露光装置により半導体基板上に前
記評価パターンを露光し、前記半導体基板上の前記ライ
ンパターンの寸法を測定することにより前記フォーカス
機構の評価を行うことを特徴とする光学露光装置の評価
方法により達成される。
【０００７】また、前記評価パターンを形成するために
用いる前記レチクル上における前記ラインパターン間の
間隔の設計値が、露光波長をλ、開口数をＮＡとして、
λ／ＮＡの２倍以下であることを特徴とする光学露光装
置の評価方法により達成される。また、前記半導体基板
上に前記評価パターンの形状の導電膜を形成し、前記導
電膜の電気抵抗から前記ラインパターンの寸法を算出す
ることを特徴とする光学露光装置の評価方法により達成
される。
用いる前記レチクル上における前記ラインパターン間の
間隔の設計値が、露光波長をλ、開口数をＮＡとして、
λ／ＮＡの２倍以下であることを特徴とする光学露光装
置の評価方法により達成される。また、前記半導体基板
上に前記評価パターンの形状の導電膜を形成し、前記導
電膜の電気抵抗から前記ラインパターンの寸法を算出す
ることを特徴とする光学露光装置の評価方法により達成
される。
【０００８】また、光学露光装置を用いて半導体基板上
にデバイスパターンを形成する半導体装置の製造方法に
おいて、前記半導体基板の一部に、前記評価パターンを
形成することを特徴とする半導体装置の製造方法により
達成される。
にデバイスパターンを形成する半導体装置の製造方法に
おいて、前記半導体基板の一部に、前記評価パターンを
形成することを特徴とする半導体装置の製造方法により
達成される。
【０００９】
【作用】本発明によれば、偏心した光源絞りを用いて互
いに平行する２本以上のラインパターンを形成すること
により、それらの寸法差からデフォーカス量を正確に見
積もることができるので、露光の際のフォーカス精度を
正確に定量化し、露光装置のフォーカス機構の問題点を
抽出することで、線幅のばらつき原因を判断することが
できる。
いに平行する２本以上のラインパターンを形成すること
により、それらの寸法差からデフォーカス量を正確に見
積もることができるので、露光の際のフォーカス精度を
正確に定量化し、露光装置のフォーカス機構の問題点を
抽出することで、線幅のばらつき原因を判断することが
できる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例による半導体装置の製造方法
および評価方法を図１乃至図６を用いて説明する。図１
はステッパーの光学系の略図である。図２は、通常の光
源絞りと、光軸からＳだけ偏心した光源絞りの概略を示
している。図３はデフォーカス量測定パターンと、パタ
ーンのレチクル上での配置を示している。図４は図３の
レチクルを用いてウェーハ上に転写したデフォーカス量
測定パターンを示している。図５はデフォーカス量ｆと
寸法差の関係を示している。図６はデフォーカス量測定
パターンを実デバイスと同時につくり込む際のレチクル
の概略図を示している。
および評価方法を図１乃至図６を用いて説明する。図１
はステッパーの光学系の略図である。図２は、通常の光
源絞りと、光軸からＳだけ偏心した光源絞りの概略を示
している。図３はデフォーカス量測定パターンと、パタ
ーンのレチクル上での配置を示している。図４は図３の
レチクルを用いてウェーハ上に転写したデフォーカス量
測定パターンを示している。図５はデフォーカス量ｆと
寸法差の関係を示している。図６はデフォーカス量測定
パターンを実デバイスと同時につくり込む際のレチクル
の概略図を示している。
【００１１】図１を用いて通常のステッパーの光学系の
概略と動作を説明する。光源１０の光軸２２上に光源絞
り１２、デバイスパターンの描かれたレチクル１４、瞳
１６、デバイスパターンを転写するウェーハ１８が配置
されている。さらに、光源１０から発した光がレチクル
１４上およびウェーハ１８上で結像するようにレンズ系
２０が挿入されている。
概略と動作を説明する。光源１０の光軸２２上に光源絞
り１２、デバイスパターンの描かれたレチクル１４、瞳
１６、デバイスパターンを転写するウェーハ１８が配置
されている。さらに、光源１０から発した光がレチクル
１４上およびウェーハ１８上で結像するようにレンズ系
２０が挿入されている。
【００１２】光源１０から発した光は、照明系のレンズ
系２０及び光源絞り１２により集光され、レチクル１４
上に結像する。レチクル１４を通過した光は結像系のレ
ンズ系２０により縮小投影され、レチクル１４上に描か
れたデバイスパターンをウェーハ１８上に転写する。本
発明は、上記の光源絞り１２を図２（ｂ）に示すように
Ｘ方向に偏心し、偏心した光源絞り３０で露光すること
により、レチクル１４上では同一寸法のＹ方向に平行な
２直線が、ウェーハ上ではデフォーカス量ｆに応じて幅
の異なる２直線に転写されるという原理に基づいてい
る。
系２０及び光源絞り１２により集光され、レチクル１４
上に結像する。レチクル１４を通過した光は結像系のレ
ンズ系２０により縮小投影され、レチクル１４上に描か
れたデバイスパターンをウェーハ１８上に転写する。本
発明は、上記の光源絞り１２を図２（ｂ）に示すように
Ｘ方向に偏心し、偏心した光源絞り３０で露光すること
により、レチクル１４上では同一寸法のＹ方向に平行な
２直線が、ウェーハ上ではデフォーカス量ｆに応じて幅
の異なる２直線に転写されるという原理に基づいてい
る。
【００１３】以下に例を挙げて詳細に説明する。いま、
図２（ａ）に示す通常の光源絞り２４を用いて、Ｙ方向
に平行なパターンをもつレチクル１４を露光する。レチ
クル１４上のパターンは、図３に示すようにＹ方向に延
びる幅の等しい２本のラインパターン２６と、それらか
ら引き出された測定パッド２８からなる。図３のパター
ンを露光すると、ウェーハ上には図４（ａ）に示すパタ
ーンが転写される。マスク上の２本のラインパターン２
６はウェーハ上に転写され、ともに幅Ｗ0で間隔Ｐをも
つラインパターンとなる。
図２（ａ）に示す通常の光源絞り２４を用いて、Ｙ方向
に平行なパターンをもつレチクル１４を露光する。レチ
クル１４上のパターンは、図３に示すようにＹ方向に延
びる幅の等しい２本のラインパターン２６と、それらか
ら引き出された測定パッド２８からなる。図３のパター
ンを露光すると、ウェーハ上には図４（ａ）に示すパタ
ーンが転写される。マスク上の２本のラインパターン２
６はウェーハ上に転写され、ともに幅Ｗ0で間隔Ｐをも
つラインパターンとなる。
【００１４】これに対し、図２（ｂ）に示すＸ方向にＳ
だけ偏心した光源絞り３０を用いて同様のパターンを露
光した場合には、ウェーハ上には図４（ｂ）に示すパタ
ーンが転写される。このとき、露光した光がデフォーカ
スしている場合、絞りを偏心した方向（Ｘ方向）に垂直
な方向（Ｙ方向）に延びる２本のラインパターン２６の
寸法は必ずしも同一ではなくなる。
だけ偏心した光源絞り３０を用いて同様のパターンを露
光した場合には、ウェーハ上には図４（ｂ）に示すパタ
ーンが転写される。このとき、露光した光がデフォーカ
スしている場合、絞りを偏心した方向（Ｘ方向）に垂直
な方向（Ｙ方向）に延びる２本のラインパターン２６の
寸法は必ずしも同一ではなくなる。
【００１５】転写された２本のラインパターンの寸法を
それぞれＷ1およびＷ2とすると、Ｗ 1とＷ2の差である△
Ｗは、デフォーカス量ｆに依存する。すなわち、寸法差
△Ｗが大きいほどデフォーカス量ｆは増加する。その関
係を図５に示す。図５は、Ｓ＝０．３σ、ｔ＝０．３σ
の偏心光源絞りを用い、開口数ＮＡ＝０．５７の光学系
で３６５ｎｍの波長の光で露光した場合の結果を示して
いる。なお、マスクパターンの設計寸法はＷ0＝０．４
μｍ、間隔Ｐ＝０．８μｍであった。
それぞれＷ1およびＷ2とすると、Ｗ 1とＷ2の差である△
Ｗは、デフォーカス量ｆに依存する。すなわち、寸法差
△Ｗが大きいほどデフォーカス量ｆは増加する。その関
係を図５に示す。図５は、Ｓ＝０．３σ、ｔ＝０．３σ
の偏心光源絞りを用い、開口数ＮＡ＝０．５７の光学系
で３６５ｎｍの波長の光で露光した場合の結果を示して
いる。なお、マスクパターンの設計寸法はＷ0＝０．４
μｍ、間隔Ｐ＝０．８μｍであった。
【００１６】図５から、２本のラインパターン２６の幅
がわかればデフォーカスの発生と併せてデフォーカス量
ｆの定量化を行うことができる。寸法差△Ｗは２つのラ
インパターン２６の間隔Ｐに依存し、間隔Ｐが小さいほ
どデフォーカス量ｆに対して敏感になる。逆に、間隔Ｐ
が２×λ／ＮＡより大きくなると寸法差は検出が困難で
あるため、デフォーカス量ｆを測定するためには、間隔
Ｐは２×λ／ＮＡ以下に設定することが望ましい。
がわかればデフォーカスの発生と併せてデフォーカス量
ｆの定量化を行うことができる。寸法差△Ｗは２つのラ
インパターン２６の間隔Ｐに依存し、間隔Ｐが小さいほ
どデフォーカス量ｆに対して敏感になる。逆に、間隔Ｐ
が２×λ／ＮＡより大きくなると寸法差は検出が困難で
あるため、デフォーカス量ｆを測定するためには、間隔
Ｐは２×λ／ＮＡ以下に設定することが望ましい。
【００１７】ラインパターンの幅Ｗ1およびＷ2は、電子
顕微鏡などにより測定してもよいが、以下に、電気的に
測定する方法を示す。上記方法により、ウェーハ１８上
に図４（ｂ）のパターンを形成する。このパターンをマ
スクとして、下地の導電膜をエッチングし、下地の導電
膜に同様のパターンを転写する。
顕微鏡などにより測定してもよいが、以下に、電気的に
測定する方法を示す。上記方法により、ウェーハ１８上
に図４（ｂ）のパターンを形成する。このパターンをマ
スクとして、下地の導電膜をエッチングし、下地の導電
膜に同様のパターンを転写する。
【００１８】レジストを剥離した後、２本のラインパタ
ーン２６の抵抗測定を行う。抵抗測定は、ラインパター
ンから引き出された４つの測定用パッドを用いて行う。
幅Ｗ 1のラインパターンの抵抗Ｒ1を測定するためには、
測定用パッド３２から測定用パッド３８に電流Ｉを流し
たときの測定用パッド３４と測定用パッド３６間の電位
差Ｖ1を測定し、 Ｒ1＝Ｖ1／Ｉ …（１） の関係から求める。
ーン２６の抵抗測定を行う。抵抗測定は、ラインパター
ンから引き出された４つの測定用パッドを用いて行う。
幅Ｗ 1のラインパターンの抵抗Ｒ1を測定するためには、
測定用パッド３２から測定用パッド３８に電流Ｉを流し
たときの測定用パッド３４と測定用パッド３６間の電位
差Ｖ1を測定し、 Ｒ1＝Ｖ1／Ｉ …（１） の関係から求める。
【００１９】同様に、幅Ｗ2のラインパターンの抵抗Ｒ2
を測定するには、測定用パッド４０から測定用パッド４
６に電流Ｉを流したときの測定用パッド４２と測定用パ
ッド４４間の電位差Ｖ2を測定し、 Ｒ2＝Ｖ2／Ｉ …（２） の関係から求める。
を測定するには、測定用パッド４０から測定用パッド４
６に電流Ｉを流したときの測定用パッド４２と測定用パ
ッド４４間の電位差Ｖ2を測定し、 Ｒ2＝Ｖ2／Ｉ …（２） の関係から求める。
【００２０】続いて、別の測定パターン（例えば、通常
の四端針法のパターン）により導電膜のシート抵抗ρs
を測定する。シート抵抗ρsを用いることにより、式
（１）および式（２）は以下のように記すことができ
る。 Ｒ1＝Ｖ1／Ｉ＝ρs×Ｌ／Ｗ1 …（３） Ｒ2＝Ｖ2／Ｉ＝ρs×Ｌ／Ｗ2 …（４） 式（３）および（４）をそれぞれＷ1とＷ2について解く
と、 Ｗ1＝ρs×Ｌ／Ｒ1 …（５） Ｗ2＝ρs×Ｌ／Ｒ2 …（６） となり、２本のラインパターン２６の抵抗Ｒ1およびＲ2
を測定することによりそれぞれの幅Ｗ1およびＷ2を求め
ることができる。
の四端針法のパターン）により導電膜のシート抵抗ρs
を測定する。シート抵抗ρsを用いることにより、式
（１）および式（２）は以下のように記すことができ
る。 Ｒ1＝Ｖ1／Ｉ＝ρs×Ｌ／Ｗ1 …（３） Ｒ2＝Ｖ2／Ｉ＝ρs×Ｌ／Ｗ2 …（４） 式（３）および（４）をそれぞれＷ1とＷ2について解く
と、 Ｗ1＝ρs×Ｌ／Ｒ1 …（５） Ｗ2＝ρs×Ｌ／Ｒ2 …（６） となり、２本のラインパターン２６の抵抗Ｒ1およびＲ2
を測定することによりそれぞれの幅Ｗ1およびＷ2を求め
ることができる。
【００２１】前述したように、デフォーカス量ｆはＷ1
およびＷ2の差、△Ｗの関数となるので、式（５）およ
び（６）を寸法差△Ｗの式に書き直すと、 △Ｗ＝Ｗ1−Ｗ2 ＝ρs×Ｌ｛１／Ｒ1−１／Ｒ2｝ …（７） となる。したがって、式（７）と図５を用いることによ
り、ラインパターンの抵抗Ｒ1およびＲ2の値からデフォ
ーカス量ｆを定量化することができる。
およびＷ2の差、△Ｗの関数となるので、式（５）およ
び（６）を寸法差△Ｗの式に書き直すと、 △Ｗ＝Ｗ1−Ｗ2 ＝ρs×Ｌ｛１／Ｒ1−１／Ｒ2｝ …（７） となる。したがって、式（７）と図５を用いることによ
り、ラインパターンの抵抗Ｒ1およびＲ2の値からデフォ
ーカス量ｆを定量化することができる。
【００２２】上記の手順により露光装置のフォーカス機
構の精度や管理を行うことができるが、フォーカス機構
の精度や管理は実デバイスを作製する際に同時に行える
ことが望ましいので、デバイスパターンとデフォーカス
量測定パターンは同時にウェーハ上に形成したほうがよ
い。しかし、偏心した光源絞り３０では正確な実デバイ
スパターンを露光することはできない。これを解決する
ための半導体装置の製造方法を図６を用いて説明する。
構の精度や管理を行うことができるが、フォーカス機構
の精度や管理は実デバイスを作製する際に同時に行える
ことが望ましいので、デバイスパターンとデフォーカス
量測定パターンは同時にウェーハ上に形成したほうがよ
い。しかし、偏心した光源絞り３０では正確な実デバイ
スパターンを露光することはできない。これを解決する
ための半導体装置の製造方法を図６を用いて説明する。
【００２３】図６は実デバイスパターンとデフォーカス
量測定パターンを同時に１枚のウェーハ上に形成するた
めに用いるレチクルの模式図を示している。図６（ａ）
がデバイスパターンを形成するためのレチクルを、図６
（ｂ）がフォーカス精度の測定パターンを形成するため
のレチクルを示している。実デバイスパターンを形成す
るためのレチクルには、通常のレチクルと同様にデバイ
スパターンが描かれている他に、４隅に遮光領域４８が
設けてある。この遮光領域４８は、デフォーカス量測定
パターンを配置する位置に対応している。
量測定パターンを同時に１枚のウェーハ上に形成するた
めに用いるレチクルの模式図を示している。図６（ａ）
がデバイスパターンを形成するためのレチクルを、図６
（ｂ）がフォーカス精度の測定パターンを形成するため
のレチクルを示している。実デバイスパターンを形成す
るためのレチクルには、通常のレチクルと同様にデバイ
スパターンが描かれている他に、４隅に遮光領域４８が
設けてある。この遮光領域４８は、デフォーカス量測定
パターンを配置する位置に対応している。
【００２４】デフォーカス量測定パターンを形成するた
めのレチクルは、４隅にデフォーカス量測定パターン５
０が描かれている他は遮光領域４８となっている。ま
ず、偏心していない通常の光源絞り２４と実デバイスパ
ターンを形成するレチクルを用いてウェーハ１８を露光
する。これにより実デバイスパターンをウェーハ上に露
光したことになる。
めのレチクルは、４隅にデフォーカス量測定パターン５
０が描かれている他は遮光領域４８となっている。ま
ず、偏心していない通常の光源絞り２４と実デバイスパ
ターンを形成するレチクルを用いてウェーハ１８を露光
する。これにより実デバイスパターンをウェーハ上に露
光したことになる。
【００２５】続いて、偏心した光源絞り３０とデフォー
カス量測定パターン形成用のレチクルを用いてウェーハ
１８を露光する。この際、デバイスパターン領域は遮光
されているので、デフォーカス量測定パターン５０のみ
がウェーハ１８上に露光されることになる。上記の手順
により１枚のウェーハ１８上に実デバイスパターンとデ
フォーカス量測定パターンを共存させることができるの
で、形成された実デバイスパターンのモニターとして、
デフォーカス量測定パターンを用いることができる。ま
た、フォーカス精度測定のみの目的でデバイスウェーハ
を浪費することも回避できる。
カス量測定パターン形成用のレチクルを用いてウェーハ
１８を露光する。この際、デバイスパターン領域は遮光
されているので、デフォーカス量測定パターン５０のみ
がウェーハ１８上に露光されることになる。上記の手順
により１枚のウェーハ１８上に実デバイスパターンとデ
フォーカス量測定パターンを共存させることができるの
で、形成された実デバイスパターンのモニターとして、
デフォーカス量測定パターンを用いることができる。ま
た、フォーカス精度測定のみの目的でデバイスウェーハ
を浪費することも回避できる。
【００２６】本発明の上記実施例に限らず種々の変形が
可能である。例えば、上記実施例では形成するラインパ
ターンが２本である場合について示したが、複数本のパ
ターンを形成してもよい。その際には、複数本のパター
ンのうち、両端のラインの寸法を測定すればよい。
可能である。例えば、上記実施例では形成するラインパ
ターンが２本である場合について示したが、複数本のパ
ターンを形成してもよい。その際には、複数本のパター
ンのうち、両端のラインの寸法を測定すればよい。
【００２７】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、偏心した光
源絞りを用いて互いに平行する２本以上のパターンを形
成することにより、それらの寸法差からデフォーカス量
ｆを正確に見積もることができるので、露光の際のフォ
ーカス精度を正確に定量化し、露光装置のフォーカス機
構の問題点を抽出することで、線幅のばらつき原因を判
断することができる。
源絞りを用いて互いに平行する２本以上のパターンを形
成することにより、それらの寸法差からデフォーカス量
ｆを正確に見積もることができるので、露光の際のフォ
ーカス精度を正確に定量化し、露光装置のフォーカス機
構の問題点を抽出することで、線幅のばらつき原因を判
断することができる。
【００２８】また、デフォーカス量ｆを測定するパター
ンは、１枚のウェーハ上に実デバイスパターンと共存で
きるので、形成された実デバイスパターンのモニターと
して、測定パターンを用いることができる。さらに、フ
ォーカス精度測定のみの目的でデバイスウェーハを浪費
することも回避できる。
ンは、１枚のウェーハ上に実デバイスパターンと共存で
きるので、形成された実デバイスパターンのモニターと
して、測定パターンを用いることができる。さらに、フ
ォーカス精度測定のみの目的でデバイスウェーハを浪費
することも回避できる。
【図１】本発明の実施例おけるステッパーの光学系を説
明するための略図である。
明するための略図である。
【図２】本発明の実施例おける通常の光源絞りと、光軸
からＳだけ偏心した光源絞りのを説明するための概略図
である。
からＳだけ偏心した光源絞りのを説明するための概略図
である。
【図３】本発明の実施例におけるデフォーカス量測定パ
ターンを説明するための図である。
ターンを説明するための図である。
【図４】図３のレチクルを用いてウェーハ上に転写した
デフォーカス量測定パターンを示す図である。
デフォーカス量測定パターンを示す図である。
【図５】本発明の実施例におけるデフォーカス量ｆと寸
法差△Ｗの関係を示すグラフである。
法差△Ｗの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例におけるデフォーカス量測定パ
ターンを実デバイスと同時につくり込む際のレチクルの
構成を説明するための図である。
ターンを実デバイスと同時につくり込む際のレチクルの
構成を説明するための図である。
１０…光源 １２…光源絞り １４…レチクル １６…瞳 １８…ウェーハ ２０…レンズ系 ２２…光軸 ２４…通常の光源絞り ２６…ラインパターン ２８…測定用パッド ３０…偏心した光源絞り ３２…測定用パッド ３４…測定用パッド ３６…測定用パッド ３８…測定用パッド ４０…測定用パッド ４２…測定用パッド ４４…測定用パッド ４６…測定用パッド ４８…遮光領域 ５０…デフォーカス量測定パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/207 Ｈ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｚ 7630−4Ｍ
Claims (4)
- 【請求項１】 被露光面と結像面の高さ位置を合わせる
ためのフォーカス機構を評価する光学露光装置の評価方
法において、 前記光学露光装置の光軸に対して光源絞りを偏心し、互
いにほぼ平行に延伸するラインパターン成分を有してな
る評価パターンを有したレチクルを用いて前記光学露光
装置により半導体基板上に前記評価パターンを露光し、
前記半導体基板上の前記ラインパターンの寸法を測定す
ることにより前記フォーカス機構の評価を行うことを特
徴とする光学露光装置の評価方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の光学露光装置の評価方法
において、 前記評価パターンを形成するために用いる前記レチクル
上における前記ラインパターン間の間隔の設計値が、露
光波長をλ、開口数をＮＡとして、λ／ＮＡの２倍以下
であることを特徴とする光学露光装置の評価方法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の光学露光装置の
評価方法において、 前記半導体基板上に前記評価パターンの形状の導電膜を
形成し、前記導電膜の電気抵抗から前記ラインパターン
の寸法を算出することを特徴とする光学露光装置の評価
方法。 - 【請求項４】 光学露光装置を用いて半導体基板上にデ
バイスパターンを形成する半導体装置の製造方法におい
て、 前記半導体基板の一部に、請求項１乃至３のいずれかに
記載の前記評価パターンを形成することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6046183A JPH07254551A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 光学露光装置の評価方法および半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6046183A JPH07254551A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 光学露光装置の評価方法および半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07254551A true JPH07254551A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=12739930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6046183A Withdrawn JPH07254551A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 光学露光装置の評価方法および半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07254551A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6967719B2 (en) | 2001-11-06 | 2005-11-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for inspecting exposure apparatus, exposure method for correcting focal point, and method for manufacturing semiconductor device |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP6046183A patent/JPH07254551A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6967719B2 (en) | 2001-11-06 | 2005-11-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for inspecting exposure apparatus, exposure method for correcting focal point, and method for manufacturing semiconductor device |
| US7248349B2 (en) | 2001-11-06 | 2007-07-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Exposure method for correcting a focal point, and a method for manufacturing a semiconductor device |
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