JPH07332936A - パターン測長方法と測長用パターンとパターン転写方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホトマスク上のパターンの寸法を高精度で測
定する。 【構成】 半導体素子のパターンに対応する主パターン
がホトマスクとして描画されたマスク基板１に、主パタ
ーンと同一工程で測長用パターンを描画しておく。測長
用パターンは、例えばＣｒのラインが顕微鏡の解像度以
下のピッチで繰り返し配置された物であり、各Ｃｒのラ
インは主パターンと同様の設計値に対するずれ寸法を有
している。照明用光源３からの光が測長パターンを透過
し、顕微鏡４に備えられたＣＣＤカメラ５及び光量測定
機７で測定される。その測定結果から参照光に対する透
過光の相対光強度が求められて、主パターンの設計値に
対するずれ寸法が推定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホトリソグラフィ技術
を用いて超ＬＳＩ（Large Scale Integration ）及び半
導体素子等を製造する際に用いられるホトマスクにおけ
るパターンの測長方法とそれに用いる測長用パターンに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩにおける高集積化は確実に進んで
おり、１９９４年には最小加工寸法が０．３５μｍ程度
の６４ＭＤＲＡＭの量産が、開始されると予想されてい
る。このような微細加工を要する半導体装置の量産を可
能にするのは、ホトリソグラフィ技術の進歩に負うとこ
ろが大きい。微細加工用のホトリソグラフィでは、ホト
マスク上のクロム（Ｃｒ）のパターンを、ステッパを用
いて縮小転写する。そのため、半導体デバイスの微細化
に伴い、その時用いられるホトマスクの寸法も小さくな
り、要求されるホトマスク上のパターンの寸法精度も厳
格に規定する必要がある。次の文献は、ホトマスク上の
パターンの寸法精度が半導体デバイスに与える影響につ
いて、説明をしている。 文献；STEP/Micropatterning'93 、[93-STEP-02]（1993
-10-13）Semiconductor Equipment and Materials Inte
rnational Japan 、野末寛“精度−今後どういう精度が
何故必要か”p.21-25 ホトマスクにおけるパターンの寸法精度は、フォーカス
マージン、ウエハ上での寸法精度に影響を与える。例え
ば、上記文献によれば焦点深度をウエハ上での目標寸法
±１０％で規定すると、ホトマスク上の寸法が±０．１
μｍばらつくと焦点深度が約０．３μｍ変化する。ま
た、マスク上のパターン寸法がばらつけば、当然ウエハ
上に転写されるパターン寸法も影響を受ける。そのた
め、マスク上のパターン寸法は、厳しく管理される必要
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ホトマスクにおいては、次のような課題があった。微細
化が進み、半導体素子の寸法精度を満足するためにホト
マスクに要求されるパターンの寸法精度は、管理上実現
不可能な値に近づいている。そのため、寸法外れが多発
し、ホトマスクの歩留まりが低下している。また、ホト
マスク上の寸法管理を行う上で高精度な測長装置が必要
となるが、光学式測長装置は焦点位置及び照明光強度の
変化で測定値が異なり、十分な測定精度が得られないと
いう課題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、透光性の基板上に遮光パターンを描
画して形成された主パターンの設計値に対するずれ寸法
を測定するパターン測長方法において、次のような方法
を実施する。即ち、前記主パターンと同一工程で前記透
光性の基板上に描画された前記遮光パターンが顕微鏡の
解像限界以下のピッチで繰り返し配置された測定部を有
する測長用パターンを形成し、前記測定部を透過した光
の強度を前記顕微鏡を用いて測定して前記主パターンの
設計値に対するずれ寸法を求めるようにしている。第２
の発明は、第１の発明における測長用パターンが、前記
遮光パターンで囲まれた前記測定部と、前記透光性の基
板に前記遮光パターンの描画されていない領域で形成さ
れ、前記顕微鏡の視野内に前記測定部と共に収まりかつ
該測定部を透過する光に対して参照光を透過する参照光
用窓とを、備えている。第３の発明は、第１の発明にお
ける主パターンで構成されたホトマスクをウエハに露光
によって転写する際に、顕微鏡を用いて求めた前記主パ
ターンの設計値に対するずれ寸法に応じて露光量を補正
して前記主パターンを転写するようにしている。第４の
発明は、第３の発明において、前記転写する主パターン
がホールパターンである場合、該主パターンの設計パタ
ーンと仕上りパターンの面積比を前記ずれ寸法から求
め、該比を基準露光量に乗じて前記露光量を補正するよ
うにしている。

【０００５】第５の発明は、透光性の基板上に半透明の
パターンを描画して形成された主パターンの設計値に対
するずれ寸法を測定するパターン測長方法を、次のよう
にしている。即ち、前記主パターンと同一工程で前記透
光性の基板上に描画された前記半透明のパターンが顕微
鏡の解像限界以下のピッチで繰り返し配置された測定部
を有する測長用パターンを形成し、前記測定部を透過し
た光の強度を前記顕微鏡を用いて測定し前記主パターン
の設計値に対するずれ寸法を求めるようにしている。第
６の発明は、第５の発明において、前記測定部を透過し
た光の強度と前記透光性の基板上に形成された半透明の
パターンを透過した光の強度との比で、前記主パターン
の設計値に対するずれ寸法を求めるようにしている。第
７の発明は、第５または第６の発明における測長用パタ
ーンが、前記測定部と、前記顕微鏡の視野内に前記測定
部と共に収まりかつ前記透光性の基板上に前記半透明の
パターンが形成され、前記測定部を透過する光に対して
参照光を透過する参照光用窓とを、備えている。第８の
発明は、第１、第２、第５、第６、または第７の発明に
おける測長用パターンが、前記測定部の近傍に位置認識
用のパターンを備えている。

【０００６】

【作用】第１の発明によれば、以上のようにパターン測
長方法を構成したので、測長パターンの測定部は、主パ
ターンと同一工程で透光性の基板に描画され、測長パタ
ーンを構成する遮光パターンは主パターンと同じ設計値
に対するずれ寸法を有する。遮光パターンを繰り返し配
置した測定部を透過する光の強度は低下するが、その光
の強度は測定部における遮光パターンの設計値からのず
れ寸法に依存している。そのため、測定部を透過する光
の強度を顕微鏡で測定することで、主パターンの設計値
に対するずれ寸法を求められる。第２の発明によれば、
第１の発明における測長用パターンに備えられた測定部
は、設計値に対するずれ寸法に応じた光を透過し、参照
光用窓は参照光を透過する。顕微鏡は同一視野内に測定
部と参照光用窓とを収める。第３の発明によれば、顕微
鏡を用いて求めた主パターンの設計値に対するずれ寸法
によって露光量が補正され、補正された露光量でホトマ
スク上の主パターンがウエハに転写される。第４の発明
によれば、第３の発明における転写されるパターンが、
ホールパターンの場合、主パターンの設計パターンと仕
上りパターンの面積比がずれ寸法から求められ、その比
を基準露光量に乗じて露光量が補正される。

【０００７】第５の発明によれば、測長パターンの測定
部は、主パターンと同一工程で透光性の基板に描画さ
れ、測長パターンを構成する半透明のパターンは、主パ
ターンと同じ設計値に対するずれ寸法を有する。半透明
のパターンを繰り返し配置した測定部を透過する光の強
度は低下するが、その光の強度は測定部における半透明
のパターンの設計値からのずれ寸法に依存している。そ
のため、測定部を透過する光の強度を顕微鏡で測定する
ことで、主パターンの設計値に対するずれ寸法を求めら
れる。第６の発明によれば、第５の発明において、測定
部を透過した光の強度と前記透光性の基板上に形成され
た半透明のパターンを透過した光の強度との比で、前記
主パターンの設計値に対するずれ寸法が求められる。第
７の発明によれば、第５または第６の発明における測長
用パターンにおける測定部は、設計値に対するずれ寸法
に応じた光を透過し、参照光用窓は半透明を介した参照
光を透過する。顕微鏡は同一視野内に策定部と参照光用
窓を収める。第８の発明によれば、第１、第２、第５、
第６、または第７の発明における測定部の近傍に備えら
れた位置認識用のパターンは、基板上の位置関係を示
す。従って、前記課題を解決できるのである。

【０００８】

【実施例】第１の実施例 図１は、本発明の第１の実施例のパターン測長装置の概
略を示す図である。このパターン測長装置は、ホトマス
クであるマスク基板１を支持するステージ２と、照明光
源３と、顕微鏡４とＣＣＤカメラ５と、モニタ６と、光
量測定機７とを、備えている。図２は、図１中のマスク
基板上に形成された測長用パターンを示す図である。測
長用パターンはホトマスクとなる透光性の基板１上の所
定の位置に、半導体素子に対応する主パターンと共に描
画されたものであり、ホトマスクに描画された主パター
ンの設計値からのずれ寸法を測長するためのものであ
る。図２の測長用パターンは、測長用顕微鏡４の解像限
界以下のラインの繰り返しのパターンからなっている。
測長用パターン中の残しパターンＲは、遮光性のＣｒで
あり、主パターンと同一工程のレジスト現像及びＣｒエ
ッチング等を受けている。ここで、残しパターンＲの幅
Ｗは、例えば、主パターンの最小パターン寸法にほぼ等
しく描画されると、マスクパターンの露光に依存する影
響を取り除くことができ、測長用パターンの設計値に対
する寸法ずれと、主パターンの設計値に対する寸法ずれ
を等しくすることができる。また、ラインの幅Ｗの２倍
のピッチＰで繰り返し形成されると、さらに両者の条件
が近づく。測長用顕微鏡４の開口数は調節され、測長用
パターンがその測長用顕微鏡４の解像限界以下に設定さ
れている。正確に述べるならば、顕微鏡４の開口数をＮ
Ａ、測定用波長をλ、透過照明の絞りをαとして、ピッ
チＰがＰ＜λ／（１＋α）／ＮＡとされる。これは、低
倍率の対物レンズを用いることで簡単に達成できる。

【０００９】本実施例では図１のように、マスク基板１
中の測長用パターンに照明光源３から光が当てられ、測
長用パターンの測定部を透過した光が顕微鏡に備えられ
たＣＣＤカメラ５で捕らえられる。この測長用パターン
を透過する光の強度を測定することで、主パターンの設
計値に対する寸法ずれが測定される。図２の測長用パタ
ーンを透過して顕微鏡で焦点を結んだ光は、パターンの
描画されていない基板を透過した光に対して一様に光強
度が低下する。図３は、図２の測長用パターンにおける
ライン幅と光強度の関係を示す図であり、例えば、３μ
ｍのピッチでパターンＲが、並んだ場合の透過光の相対
強度が示されている。図３における横軸は測長用パター
ンのライン幅Ｗを示し、縦軸は透過光の相対強度Ｉを示
している。例えば、ライン幅Ｗとスペースの比が１：１
で設計値が共に１．５μｍである場合、強度Ｉは、Ｉ＝
（Ｗ／Ｐ）² となる。即ち、図２に示すように、測定部
を透過した光強度は、パターンの描画されていない基板
１を透過した光の光強度の２５％となる。仮に、設計値
からライン幅Ｗがずれた場合に、透過光の相対強度Ｉも
対応してずれるので、ライン幅Ｗの値を推定することが
可能である。透過光強度の測定を顕微鏡４に備えたＣＣ
Ｄ６を介して光量測定機７で求めるようにすれば、０．
１％程度の高精度で測定でき、ライン幅Ｗを高精度で推
定することができる。測長用パターンは、ホトマスク上
の他のパターンと同様に描画されているので、それら他
のパターンも、測長用パターンのライン幅Ｗと同様の寸
法ずれを有している。そのため、測長用パターンのライ
ン幅Ｗを推定することで、ホトマスク上の他のパターン
の測長が実現できる。

【００１０】以上のように、本実施例では次のような利
点を有している。 （１） 透過光強度を測定することにより、主パターン
の寸法を測長するようにしているので、安価な光学系顕
微鏡でもマスクに要求される測定精度を十分測定でき
る。 （２） 透過光の光強度は、ＣＣＤカメラ５によって得
られた画像を処理することで求められるので、安価で正
確な測定が可能である。 （３） 測定時に顕微鏡４の焦点が多少ずれた場合にも
透過光の相対光強度Ｉへの影響は少なく、測長用の顕微
鏡に要求される焦点精度も緩くすることができる。 （４） 測長用パターンをラインとスペースの交互配置
としているので、パターンの設計、およびパターン寸法
の設計値からずれ量を求めることが、容易となってい
る。 （５） 測長用パターンをマスク上の所定の位置に配置
しているので、低倍率の顕微鏡でも測定可能なこともあ
り、位置精度の高くない顕微鏡ステージでも自動化で測
長を行うことが可能となる。

【００１１】第２の実施例 図４は、本発明の第２の実施例を示す測長用パターンの
説明図であり、図４中の（ａ）（ｂ）にはマスク基板上
に描画された測長用パターン及びＣＤＤカメラの捕らえ
たイメージがそれぞれ示されている。この測長用パター
ンでは測定部１０となる部分の周囲がＣｒで囲まれ、そ
の測定部１０の近傍に測定部１０と同程度の面積を有し
た参照光用窓２０を備えている。参照光用窓２０では透
光性の基板上にパターンが描画されおらず、パターン測
長における参照光を透過することができる。測定部１０
と参照光用窓２０は、第１の実施例における顕微鏡４の
同一視野に共に収まるように形成され、ＣＣＤカメラ５
はそれらを図４の（ｂ）に示すように認識する。同一視
野において測定部１０に対応する部分の光強度が弱く、
参照光用窓２０に対応する部分の光強度は強くＣＣＤカ
メラ５に認識される。これらから第１の実施例と同様に
相対光強度Ｉが求められて、主パターンが測長される。
以上のように、本実施例では、測定部１０を透過した光
と参照光用窓２０を透過した参照光とが同一視野で同時
に測定できるので、主パターンの設計値からのずれ寸法
を高速に測定できる。また、測定部１０と参照光用窓２
０とは接近しているので、透光性基板１の変動も少ない
ことが予測され、測定精度が向上する。第３の実施例 図５は、本発明の第３の実施例を説明する測長用パター
ンの図である。本実施例は、第１の実施例のパターン測
長方法に図５の測長用パターンを用いる。即ち、測長用
パターンには測定部１０の他に参照光用窓３０が設けら
れ、その参照光用窓３０に例えば十字パターンが描画さ
れている。この十字パターンは、測長用パターン中の測
定部１０の位置を装置が容易に認識できるようにするた
めに描画されている。図５の測長用パターンを用いたパ
ターン測長方法では、まず顕微鏡４に大まかな座標指定
を行い、顕微鏡４の視野内に測定部１０と参照光用窓３
０が導入される。次に、画像認識等により、十字のパタ
ーンの位置が認識される。十字パターンにおける基準点
である例えば中心点の位置が検出され、その基準点の座
標から測定部１０の位置が指定される。指定された測定
部１０の透過光強度により、主パターンの測長が行われ
る。以上のように、本実施例では、測長用パターンに測
定部１０と位置認識用パターンの描画された参照光用窓
３０とを備えているので、パターン測長における測定部
１０の位置指定が容易となる。

【００１２】第４の実施例 図６は、本発明の第４の実施例を示すパターン転写方法
の説明図である。第１、第２、及び第３の実施例によっ
てホトマスク上の主パターンを測定することにより、ウ
エハ上のレジストパターン形成時のレジスト寸法が安定
化できる。ホトマスク上のパターン寸法に合わせて露光
量を補正することで、マスク間の寸法のばらつきの影響
を無くしてウエハ上へのパターン転写をすることが可能
となる。半導体素子の量産時には同一素子が並行して作
成されるため、同一内容のホトマスクが複数使用され
る。どのホトマスクを用いても、転写されたパターンの
寸法が一定となるように、ホトマスク上の主パターン寸
法の精度が厳しく管理されるが、作成された複数のホト
マスク中には、寸法精度を満足しないために使用不可と
されるものがある。ここで、例えば寸法精度が問題とな
るホールパターンでは、ウエハ上の露光分布においてピ
ーク強度のみがホトマスク上のホールパターンの開口部
に面積に依存する。そのため、各ホトマスク上のホール
パターン間に寸法のばらつきがあっても、転写するとき
の露光量を調節することでまったく同様のホールパター
ンをウエハに転写することができる。即ち、図６に示さ
れるステップＳ１〜Ｓ４が順に行われ、ウエハにパター
ンが転写される。

【００１３】ステップＳ１において、測長用パターンの
測定部におけるパターンの幅が、第１、第２、または第
３の実施例に基づいて測定される。ステップＳ２で設計
値からのずれ量が計算される。例えば、測定部における
パターンの幅の設計値が１．５μｍで、仕上り寸法が
１．６μｍであり、０．１μｍのオーバーサイズであっ
たとする。ホールパターンは開口パターンである（ポジ
レジストの場合）ので、その開口パターンの寸法は０．
１μｍアンダーサイズとなる。例えば、レチクルである
ホトマスク上のパターンが設計値２μｍ角に対して１．
９μｍ角に仕上がっていた場合、露光のときのウエハ上
のホールパターンに対応する部分の光強度は、ホトマス
ク上のホールパターン開口部の面積に依存するため、
０．９０２５倍となる。ステップＳ３において、ホール
パターンに対応する部分の光強度を１にするための露光
量の補正値が求められる。即ち、補正値の１０．８％が
求められる。ステップＳ４で補正値１０．８％増加され
た露光量がウエハに与えられてパターンの転写が行われ
る。例えば、標準露光量を１５０ mJ/cm² としたとき、
補正露光量は、１５０×１．１０８で求められた１６
２．２ mJ/cm² とされる。ここでの補正は、例えばシャ
ッタの開閉時間が調節されて露光量が調節される。ホト
マスク上のパターンの寸法は、その都度オペレータによ
ってデータとして入力することも可能であるが、次のよ
うにすると、オペレータの負担を軽減することができ
る。例えばホトマスクの所定場所に測長用パターンの測
定部を設け、ステッパ等の転写装置に、図１に示したよ
うな光量測定で測長するパターン測長装置を組込む。ホ
トマスクセット時にパターンの測長を行ってその測長結
果で露光量を自動的に調節するように、露光装置のシー
ケンスをプログラムをしておく。以上のように、本実施
例では、ウエハへのパターン転写時に、ホトマスク上の
主パターンの設計値からのずれ寸法に応じて露光量が調
節される。そのため、例えば、規格から外れた寸法精度
のホトマスクも量産時に使用できる。また、転写装置に
測長機能を付加することにより、オペレータはホトマス
ク上の主パターン寸法を意識することなく作業すること
が可能となり、作業効率が向上する。また、第１から第
３の実施例での測長方法を用いることで、自動化を行う
ことができる。

【００１４】第５の実施例 第１から第３の実施例では、ホトマスク上の主パターン
がＣｒ等の遮光パターンで形成された場合について述べ
ている。しかしながら、第１から第３の実施例は、最近
実用化の期待されているハーフトーン型位相シフトマス
クに対する測長にも応用することができる。本実施例
は、ハーフトーン型位相シフトマスクにおけるパターン
測長方法である。ハーフトーン型位相シフトマスクにお
いては、描画されたパターンが半透明であり、開口部以
外でも光が透過する。そのため、パターンを直接する測
長するための光学的な測長機では測長が困難であり、特
殊な光学顕微鏡であるレーザ共焦点顕微鏡或いはＳＥＭ
測長機が必要であったが、これらは非常に高価なもので
ある。本実施例では、第１から第３の実施例でもちいた
測長用パターンと同様に、顕微鏡の解像限界以下の繰り
返しパターンを測定部１０として描画する。この繰り返
しパターンはハーフトーン型位相シフトマスク上の主パ
ターンと同一の工程で描画される。この繰り返しパター
ンの描画された測定部を透過した光の相対光強度Ｉを測
定することで、主パターンの設計値に対するずれ寸法が
推定される。この場合、測長用光源に露光用光源と同じ
波長の光を用いると、より高精度な測長を行うことがで
きる。また、ハーフトーン型位相シフトマスクの場合、
例えばパターンのラインとスペースとの比を１：１で描
画した測定部を透過する光の強度は、０次回折光の１部
がキャンセルされるため、かなり低下する。よって、１
００％の光透過部との光強度比を求める時に、求める光
強度比の精度が低下する場合が想定される。光強度比の
精度が低下することが想定される場合、参照光強度を、
ハーフトーンの遮光部から求めて測定部の透過光強度と
比較する。そのため、本実施例の場合、測長用パターン
の測定部の近傍に測定部と同程度の面積を有するハーフ
トーン遮光部を参照光用窓として配置しておく。以上の
ように、本実施例では、ＳＥＭ測長機或いはレーザ顕微
鏡等の高価な測長機を用いなくても、ハーフトーン型位
相シフトマスクにおける主パターンの寸法を測定するこ
とができる。参照光強度をハーフトーン遮光部から求め
て、測定部の透過光強度と比較するので、測長精度を維
持をすることができる。また、策定部の近傍に、ハーフ
トーン遮光部を配置しているので顕微鏡の同一視野内
で、透過光の強度比較が行え、高精度な測長を効率的に
行える。

【００１５】なお、本発明は、上記実施例に限定されず
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。 （ｉ）第１〜第３の実施例及び第５の実施例では、ＬＳ
Ｉ製造用のホトマスクに適用した例を示しているが、透
光性の基板を用いた物であれば応用が可能であり、例え
ば、液晶パネル等のフラットディスプレイの測長にも、
利用が可能である。 （ii） 第１，第２の実施例では、測長用パターンの測
定部１０を１次元的な繰り返しパターンで形成している
が、例えば矩形パターンを２次元的に配列するようにパ
ターンを描画してもよい。 (iii） 第１の実施例でＣＤＤカメラ５を用いて光強度
を測定するようにしているが、シンチレーションカウン
タ等の他の光強度測定素子を用いることも当然可能であ
る。 （iv） 第３の実施例で示した認識用パターンは、画像
認識が可能であれば十字の形状でなくてもよく、例え
ば、矩形パターン等の他のパターンでもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、測長パターンの測定部に描画された遮光パタ
ーンは主パターンと同じ設計値に対するずれ寸法を有し
ているので、測定部を透過する光の強度を顕微鏡で測定
することで、主パターンの設計値に対するずれ寸法が求
まる。このように、測定部を透過する光の強度でずれ寸
法を測定することによって高精度の測長が可能となり、
かつ、例えば低倍率の安価な顕微鏡で測長可能となる。
第２の発明によれば、第１の発明における測長パターン
が、測定部とその測定部と顕微鏡の同一視野に収まる参
照光用窓を備えているので、測定部を透過する光の相対
強度を高速で求めることができ、測長を高速で実施でき
る。第３及び第４の発明によれば、測定部を透過する光
の強度を顕微鏡を用いて測定し、主パターンの設計値に
対するずれ寸法を求め、ずれ寸法から露光量が補正され
てウエハに主パターンが転写される。そのため、主パタ
ーンがホールパターンの場合、ずれ寸法を有したホトマ
スクでも、設計通りのホールパターンを転写することが
可能となり、歩留まりの向上を期待できる。第５の発明
によれば、測長パターンの測定部に描画された半透明の
パターンは主パターンと同じ設計値に対するずれ寸法を
有しているので、測定部を透過する光の強度を顕微鏡で
測定することで、主パターンの設計値に対するずれ寸法
が求まる。このように、測定部を透過する光の強度でず
れ寸法を測定することによって高精度の測長が可能とな
り、かつ、例えば低倍率の安価な顕微鏡で測長可能とな
る。さらに、半透明のパターンの寸法を測長するための
特殊な顕微鏡を用いる必要が無くなる。

【００１７】第６の発明によれば、測定部を透過した光
の強度と透光性の基板上に形成された半透明のパターン
を透過した光の強度との比で、主パターンの設計値に対
するずれ寸法が求めるようにしているので、例えば、ハ
ーフトーン型位相シフトマスクに対する測長精度を維持
をすることができる。第７の発明によれば、第５または
第６の発明における測長パターンが、測定部とその測定
部と顕微鏡の同一視野に収まるる参照光用窓を備えてい
るので、測定部を透過する光の相対強度を高速で求める
ことができ、測長を高速で実施できる。第８の発明によ
れば、第１、第２、第５、第６、または第７の発明にお
ける測定部の近傍に位置認識用のパターンを備えている
ので、基板上の測定部の位置の認識を容易にする。その
ため、測長が高速に実施できると共に自動測長が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のパターン測長装置の概
略を示す図である。

【図２】図１中のマスク基板上に形成された測長用パタ
ーンを示す図である。

【図３】図２の測長用パターンにおけるライン幅と光強
度の関係を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す測長用パターンの
説明図である。

【図５】本発明の第３の実施例を説明する測長用パター
ンの図である。

【図６】本発明の第４の実施例を示すパターン転写方法
の説明図である。

【符号の説明】

１ マスク基板 ３ 照明光源 ４ 顕微鏡 ５ ＣＣＤカメラ ７ 光量測定機 １０ 測定部 ２０，３０ 参照光用窓

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性の基板上に遮光パターンを描画し
   て形成された主パターンの設計値に対するずれ寸法を測
   定するパターン測長方法において、 前記主パターンと同一工程で前記透光性の基板上に描画
   された前記遮光パターンが顕微鏡の解像限界以下のピッ
   チで繰り返し配置された測定部を有する測長用パターン
   を形成し、 前記測定部を透過した光の強度を前記顕微鏡を用いて測
   定して前記主パターンの設計値に対するずれ寸法を求め
   る、 ことを特徴とするパターン測長方法。
2. 【請求項２】 前記遮光パターンで囲まれた前記測定部
   と、前記透光性の基板に前記遮光パターンの描画されて
   いない領域で形成され、前記顕微鏡の視野内に前記測定
   部と共に収まりかつ該測定部を透過する光に対して参照
   光を透過する参照光用窓とを、備えたことを特徴とする
   請求項１記載の測長用パターン。
3. 【請求項３】 請求項１記載の主パターンで構成された
   ホトマスクをウエハに露光によって転写する際に、前記
   顕微鏡を用いて求めた前記主パターンの設計値に対する
   ずれ寸法に応じて露光量を補正し前記主パターンを転写
   することを特徴とするパターン転写方法。
4. 【請求項４】 前記転写する主パターンがホールパター
   ンである場合該主パターンの設計パターンと仕上りパタ
   ーンの面積の比を前記ずれ寸法から求め、該比を基準露
   光量に乗じて前記露光量を補正することを特徴とする請
   求項３記載のパターン転写方法。
5. 【請求項５】 透光性の基板上に半透明のパターンを描
   画して形成された主パターンの設計値に対するずれ寸法
   を測定するパターン測長方法において、 前記主パターンと同一工程で前記透光性の基板上に描画
   された前記半透明のパターンが顕微鏡の解像限界以下の
   ピッチで繰り返し配置された測定部を有する測長用パタ
   ーンを形成し、 前記測定部を透過した光の強度を前記顕微鏡を用いて測
   定して前記主パターンの設計値に対するずれ寸法を求め
   る、 ことを特徴とするパターン測長方法。
6. 【請求項６】 前記測定部を透過した光の強度と前記透
   光性の基板上に形成された半透明のパターンを透過した
   光の強度との比で、前記主パターンの設計値に対するず
   れ寸法を求めることを特徴とする請求項５記載のパター
   ン測長方法。
7. 【請求項７】 前記測定部と、前記顕微鏡の視野内に前
   記測定部と共に収まりかつ前記透光性の基板上に前記半
   透明のパターンが形成され前記測定部を透過する光に対
   して参照光を透過する参照光用窓とを、備えたことを特
   徴とする請求項５または６記載の測長用パターン。
8. 【請求項８】 前記測定部の近傍に位置認識用のパター
   ンを備えていることを特徴とする請求項１、２、５、
   ６、または７記載の測長用パターン。