JPH09251945A

JPH09251945A - 重ね合わせ精度管理用パターンおよびこれを用いた重ね合わせ精度管理方法

Info

Publication number: JPH09251945A
Application number: JP8059619A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Someya; 篤志染矢
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】重ね合わせ精度の管理において、真の合わせ
ずれ量に極めて近い測定値を与え得る測定パラメータを
短時間に設定する。【解決手段】重ね合わせ精度管理用パターンに予め既
知量の変位を設定しておき、重ね合わせ精度測定装置を
用いてこのパターンを測定した際に、上記の変位が最も
正しく測定される場合の測定パラメータを選択し、これ
を以後の測定のための設定値とする。かかるパターン
は、レンズ収差やステージ姿勢誤差等の影響が排除でき
る程度の微小距離ｄ_10/20 を置いて近接配置された２個
の単位パターン１０，２０からなり、単位パターン１０
では下層側パターン１ａと上層側パターン２ａの合わせ
ずれが無いが、単位パターン２０では既知の合わせずれ
量Ｓ₁を設定する。両単位パターン１０，２０の合わせ
ずれ量の測定値の差がＳ₁ に最も近くなる場合の測定パ
ラメータを選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトリソグラフ
ィを経て形成される上下パターンの重ね合わせ精度の管
理において、絶対誤差の検出を可能とする重ね合わせ精
度管理用のパターンおよび方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】リソグラフィは、縮小投影露光装置の投
影レンズ（対物レンズ）の高ＮＡ化、高圧水銀ランプの
輝線からエキシマ・レーザ光への移行にみられる露光波
長の短波長化、あるいは位相シフト法や変形照明法とい
った超解像技術の採用により、その解像度を着実に向上
させてきた。

【０００３】一方、これに呼応して重ね合わせ精度の管
理技術も進歩している。ただし、これまでの重ね合わせ
精度の向上は、露光ステージの制振や温調、あるいは投
影光学系の収差の改善といった、装置性能の地道な改善
が積み重ねられてきた結果である。一般に、重ね合わせ
精度としてはデザイン・ルール（最小加工寸法）の１／
３〜１／４の値が要求され、０．３μｍルール以降では
０．１μｍ以下の高い重ね合わせ精度が管理目標値とし
て要求されることになる。しかし、かかる高精度を従来
どおりの改善方針のみで達成することは次第に困難とな
っており、露光技術の限界がむしろ重ね合わせ技術にあ
ると言われる由縁となっている。

【０００４】重ね合わせ精度の管理項目としては、一般
に測定再現性３σとＴＩＳ（Tool Induced Shift：測定
装置に起因するシフト）とが挙げられる。

【０００５】測定再現性は、基板上に形成された複数の
重ね合わせ精度管理用パターンについて重ね合わせ精度
の測定を繰り返し複数回行い、同一パターンについて得
られた測定値のばらつき（すなわち標準偏差σ）を評価
基準とするものである。３σの値が大きいほど、重ね合
わせ精度測定装置の精度が低いと言える。

【０００６】一方のＴＩＳは、ある重ね合わせ精度管理
用パターンの位置座標（Ｘ₀ ，Ｙ₀）を測定した後、基
板を１８０゜回転させて同じパターンの位置座標（Ｘ
₁₈₀，Ｙ₁ ₈₀）を測定した時の平均位置座標（（Ｘ₀＋Ｘ
₁₈₀）／２，（Ｙ₀＋Ｙ₁₈₀）／２）として定義される。
Ｘ₀ ＝−Ｘ₁₈₀，Ｙ₀ ＝−Ｙ₁₈₀ が理想的に成り立つ場
合には、平均位置座標は（０，０）となる筈であるが、
実際には重ね合わせ精度測定装置の光学系の不完全さ、
特に照明光の光軸の垂直性の不十分さを反映して若干の
絶対値を持つ値となるのが普通であり、この絶対値が大
きくなるほど重ね合わせ精度測定装置の精度が低いこと
になる。

【０００７】上述の重ね合わせ精度管理用パターンの一
例として、図３にいわゆるボックス・イン・ボックス(B
ox-in-Box)型パターンを示す。このパターンは、その上
面図を（ａ）図、Ｃ−Ｃ線断面図を（ｂ）図に示すよう
に、基板１１に形成された矩形（ここでは正方形）の凹
部である下層側パターン１２と、この凹部の内部に形成
される矩形（同じく正方形）の凸部である上層側パター
ン１４との組み合わせからなる。ここでは、上層側パタ
ーン１４がフォトレジスト・パターンである場合を想定
しており、したがってこの上層側パターン１４の下地
は、基板１１の全面に被着され該上層側パターン１４を
マスクとして加工される何らかの被加工膜１３sym （添
字sym は、被加工膜が下層側パターン１２を対称的に被
覆していることを表す。）である。

【０００８】かかるボックス・イン・ボックス型パター
ンの測定は、一般に次のような方法で行われる。すなわ
ち、重ね合わせ精度測定装置の照明系の光軸をパターン
中心に合致させた状態で該パターンに所定の波長と強度
を有する光を照射し、反射光をリニアＣＣＤに取り込
み、電気信号に変換して図３の（ｃ）図に示されるよう
な電気信号波形を得、この波形からたとえば閾値法にも
とづいて上下パターンのエッジ間中点位置をそれぞれ割
り出し、両者を比較するのである。

【０００９】この方法を、（ｂ）図を参照しながら具体
的に説明すると、上層側パターン１４のエッジ間距離を
ｄ₁₄，そのエッジ間中心位置をＣ₁₄，下層側パターン１
２のエッジ間距離をｄ₁₂，そのエッジ間中心位置をＣ₁₂
とするとき、上下パターンが重ね合わせずれを起こして
いないければエッジ間中心位置Ｃ₁₂，Ｃ₁₄が一致する
が、図示されるように重ね合わせずれを生じている場合
には両者が一致しない。このときの合わせずれ量Ｓt
（添字ｔは真値であることを表す。）について、３σや
ＴＩＳを検討するのである。

【００１０】ところで、上述のようにして測定される合
わせずれ量Ｓt は、いかに３σやＴＩＳの値が良好であ
っても、絶対誤差、すなわち真の合わせずれ量ではな
い。これは、測定される合わせずれ量には、実際に基板
上で発生している真の合わせずれ量の他に、重ね合わせ
精度測定装置に内在する測定誤差が必然的に加わってし
まうからである。したがって、誤った値を再現性良く読
み取っている可能性も高いのである。

【００１１】従来のハーフミクロン・レベルあるいはサ
ブハーフミクロン・レベルのデザイン・ルールの下で
は、この真の合わせずれ量を知ることは必ずしも必須で
はなく、それ故に従来、真の合わせずれ量に関して大き
く注意が払われることはなかった。しかし、今後のクォ
ーターミクロン・レベルあるいはそれ以降の微細レベル
では、最小解像寸法に占める重ね合わせずれ量の比率が
増大するため、重ね合わせ精度測定装置に内在する測定
誤差をできるだけ排し、測定値を真値に近づける努力が
必要となる。

【００１２】上述のような問題に対処するため、本願出
願人は先に特開平６−１３２１８９号公報において、真
の重ね合わせずれ量を測定することなく重ね合わせ精度
測定装置の測定条件を最適化する方法を提案している。
この方法ではまず、フォトリソグラフィの１ショット内
の周辺部に配された周辺測定マークに生じた合わせずれ
量（ΔＸｓ，ΔＹｓ）と、中央部に配された中央測定マ
ークに生じた合わせずれ量（ΔＸｃ，ΔＹｃ）とをそれ
ぞれ測定し、前者から後者を減ずることにより重ね合わ
せずれ量差分（ΔＸｓ−ΔＸｃ，ΔＹｓ−ΔＹｃ）を算
出し、この差分のばらつき（３σｘ_a ，３σｙ_a ）を求
める。以上の操作により、露光装置の投影レンズの収
差，基板の熱伸縮，基板の回転（ローテーション）の影
響が相殺され、結局、重ね合わせずれ量差分のばらつき
（３σｘ_a ，３σｙ_a ）が重ね合わせ精度測定装置に内
在する重ね合わせ測定誤差に対応することになる。この
ばらつきが最小となるように、重ね合わせ精度測定装置
の測定条件を調整することにより、測定値を真値に近づ
けることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の特開
平６−１３２１８９号公報に記載された方法は、「ショ
ット内の合わせずれ量が基板面内では不変である」こと
を前提としている。しかしながら、現実には基板を支持
するステージがヨー，ピッチ，ロール等の姿勢誤差を生
ずるために、厳密には基板面内でもショット内成分はば
らつく。上記の方法では、基板上で多数のショットを測
定して平均化操作を行うことにより、このばらつきによ
る影響を低減させているが、かかる手法は煩雑であり、
測定の所要時間も長くなる。また上記の方法は、重ね合
わせ精度の測定条件、すなわち重ね合わせ精度測定装置
のパラメータ設定の最適化の観点からはもちろん十分で
あるが、依然として重ね合わせずれ量の真値そのものを
知り得るものではない。

【００１４】また、基板上における下地膜の非対称性に
より、重ね合わせ精度測定装置による測定精度に限界が
生ずることもある。この問題を、図４を参照しながら説
明する。この図は前掲の図３と同様、ボックス・イン・
ボックス型パターンを例示するものであり、（ａ）図は
上面図、（ｂ）図はそのＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）図はこ
のパターンを重ね合わせ精度測定装置で測定した場合に
得られる電気信号波形である。本図が図３と異なるとこ
ろは、下層側パターン１２を被覆する被加工膜１３asym
（添字asymは非対称であることを表す。）のステップ・
カバレージが非対称となっていることである。この非対
称性は、たとえばＥＣＲ−ＣＶＤ法における基板近傍の
発散磁界等の影響、あるいはスパッタリング法における
基板への堆積種の入射方向の偏り等の影響により生ずる
ものである。

【００１５】このパターンに発生している真の合わせず
れ量Ｓt は、上層側パターン１４のエッジ間距離ｄ₁₄の
中点に相当するエッジ間中心位置Ｃ₁₄と、下層側パター
ン１２のエッジ間距離ｄ₁₂の中点に相当するエッジ間中
心位置Ｃ₁₂との間の距離として定義される。しかし、被
加工膜１３asymの膜厚が下層側パターン１２の両エッジ
で異なる場合、閾値法により検出される下層側パターン
１２のエッジ間距離ｄ_12a がたとえば図示されるように
真のエッジ間距離ｄ₁₂よりも小さくなっていると、これ
に伴ってエッジ間中点位置Ｃ_12a もシフトする。この結
果、測定される合わせずれ量Ｓm （添字ｍは測定値であ
ることを表す。）、すなわち上層側パターン１４のエッ
ジ間中心位置Ｃ₁₄と下層側パターンのエッジ間中点位置
Ｃ_12a との間の距離は、真の値Ｓt よりも小さくなって
しまう。これでは、いかに測定パラメータを最適化した
としても、測定値を真値に近づけるには自ずと限度が生
ずる。

【００１６】かかる事情から、合わせずれ量の真値を知
るには、測長ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）あるいはデバ
イス特性の測定等の別手段に頼らざるを得ないのが実情
である。しかし、これらの手段はプロセス途中の基板に
対して随時適用することは難しい。そこで本発明は、こ
れらの別手段を用いることなく、真の合わせずれ量に極
めて近い測定値を与え得る測定パラメータを短時間に設
定できる重ね合わせ精度管理用パターンおよびこれを用
いた重ね合わせ精度管理方法を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、予め既知量の
変位を内在させた重ね合わせ精度管理用パターンを基板
上に形成し、これを実際に重ね合わせ装置で測定した場
合に、その変位を最も正しく測定し得る測定パラメータ
を設定してその後の測定を行うことにより、上述の目的
を達成しようとするものである。

【００１８】ここで、上記の既知量の変位は、近接配置
された複数の単位パターン間に設定しても、あるいは単
一パターンの内部に設定しても良い。複数の単位パター
ン間に変位を設定する場合とは、言い替えれば、下層側
パターンとこれに幾何学的関連性を有する上層側パター
ンとの組合せからなる単位パターンが複数個近接して配
されている場合に、該単位パターンの少なくとも１個に
おいて該下層側パターンと該上層側パターンとの相対位
置を正位置から既知量だけ変位させる場合である。一
方、単一パターンの内部に変位を設定する場合とは、下
層側パターンと上層側パターンのいずれか一方が少なく
とも２段階に変化するエッジ間距離を有し、かつそのエ
ッジ間中点位置の少なくともひとつを他方のパターンの
エッジ間中点位置から既知量だけ変位させる場合であ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について説明する。

【００２０】第１の実施の形態ここでは、合わせずれを生じていないボックス・イン・
ボックス型パターンと、既知の合わせずれ量を有するボ
ックス・イン・ボックス型パターンを近接配置した重ね
合わせ精度管理用パターンと、これを用いた重ね合わせ
精度管理方法について、図１を参照しながら説明する。

【００２１】この図は、共に正方形の２つの単位パター
ン１０，２０が距離ｄ_10/20 を置いて隣接配置された重
ね合わせ精度管理用パターンを示している。これら両単
位パターン１０，２０の下層側パターン１ａ，１ｂのエ
ッジ間距離ｄ_1a，ｄ_1bは共に１０〜３０μｍで等しく、
また上層側パターン２ａ，２ｂのエッジ間距離ｄ_2a，ｄ
_2bも共に５〜２０μｍで互いに等しい。ここで、図中向
かって左側のパターン１０では、下層側パターン１ａの
エッジ間中点位置Ｃ_1aと上層側パターン２ａのエッジ間
中点位置Ｃ_2aとは一致している。つまり、フォトマスク
における設計上のずれが無い状態（正位置）である。一
方、向かって右側のパターン２０では、下層側パターン
２ａのエッジ間中点位置Ｃ_1bと上層側パターン２ｂのエ
ッジ間中点位置Ｃ_2bとの間に既知の合わせずれ量Ｓ₁ が
設定されている。すなわち、正位置から変位を生じた状
態である。この合わせずれ量Ｓ₁ をたとえば０．０５μ
ｍとする。つまり、フォトマスクにおける設計上のずれ
は、ステッパの縮小比を１／５として、０．２５μｍで
ある。また、上記距離ｄ_10/20 は２０〜３０μｍであ
り、ステッパの縮小投影レンズの収差，ウェハ・ステー
ジの姿勢誤差，レチクル精度確認時の測定誤差等の影響
を排除するに十分な微小距離とされている。

【００２２】上述のような重ね合わせ精度管理用パター
ンを用いた測定は、従来の重ね合わせ精度測定装置を用
い、ステージ移動を行いながら各単位パターン１０，２
０の中心を検出して測定光を照射することにより、逐次
的に行われる。このとき、測定が理想的に行われれば、
（単位パターン２０の合わせずれ量の測定値）−（単位
パターン１０の合わせずれ量の測定値）＝０．０５μｍ
となるはずである。したがって、この値に最も近い測定
値が得られる場合の測定パラメータを見出し、この測定
パラメータを上記装置に設定して以降の測定を行えば、
真の重ね合わせずれ量に実質的に等しいかあるいは極め
て近い測定値を得ることができるようになる。この測定
パラメータとは、焦点位置，レンズの開口数，照明光の
波長，照明光量，光軸位置の少なくともひとつである。

【００２３】このように、本発明では重ね合わせ精度管
理用パターンに予め設定された既知量の変位が正しく測
定される場合の測定パラメータを選択するので、とりあ
えず単位パターン２０だけを単独で用いても、測定パラ
メータの最適化は行うことができる。ただし、かかる単
独使用の場合には、重ね合わせ精度測定装置のソフトウ
ェアの関連ファイル中に予めオフセット値を入力する等
の対策をとる必要があり、煩雑である。上述のように２
つの単位パターンを用いるのは、このような煩雑さを解
消し、既存の装置をそのまま使用可能とするためであ
る。

【００２４】なお、近接配置される単位パターンの数は
特に限定されるものではなく、また相互間の距離がステ
ッパの縮小投影レンズの収差，ウェハ・ステージの姿勢
誤差，レチクル精度確認時の測定誤差等の影響を受けな
い限りにおいて、互いにいかなる位置関係をとるもので
あっても良い。ただし、単位パターンの数が増えればそ
れだけ重ね合わせ精度管理用パターンの占有面積が増加
し、また、ステージを各パターンの場所まで移動させて
その数と同じ回数の測定を行わなければならないので、
このことを考慮して実用上好ましい個数を決定すること
が必要である。原理的には２個で本発明の実施は可能で
ある。

【００２５】上記複数の単位パターンにおいては、その
各々に既知量の変位が設定されていても良いが、上述の
例のように前記単位パターンの少なくとも１個において
下層側パターンと上層側パターンとの相対位置を正位
置、すなわち合わせずれ量をゼロとしておけば、他の単
位パターンについて測定された合わせずれ量がそのまま
真の合わせずれ量を表すことになり、便利である。

【００２６】なお、前記上層側パターンは典型的には
フォトレジスト・パターンであるが、このフォトレジス
ト・パターンをマスクとしてエッチングされた被加工膜
のパターンであっても良い。ただし、後者の場合には当
然のことながらエッチングの精度も含めた重ね合わせ精
度を管理することになり、フォトリソグラフィの段階で
生じた重ね合わせずれをエッチング前に発見してレジス
ト・パターンを再生する様な管理は行えないことにな
る。

【００２７】第２の実施の形態ここでは、パターン形状そのものの工夫により既知量の
変位をパターンに内在させ、単独使用でも真の合わせず
れ量を検出可能とする重ね合わせ精度管理用パターン
と、これを用いた重ね合わせ精度管理方法について、図
２を参照しながら説明する。

【００２８】図２より明らかなように、このパターンは
通常の正方形のボックス・イン・ボックス型パターンの
変形例である。その発想は、前掲の図１に示したような
互いに変位を生じた位置関係にある２つの上層側パター
ンを、まとめてひとつの下層側パターンに重ねることに
より、パターン自身に始めから合わせずれを内在させる
ことにある。すなわち、下層側パターン３の形状は正方
形であるが、これに重ね合わせられる上層側パターン４
は略Ｌ字型、すなわち図中の水平方向に沿ってエッジ間
距離が２段階に変化する形状とされている。この上層側
パターン４は、エッジ間距離ｄ_4aを有する領域４ａと、
エッジ間距離ｄ_4bを有する領域４ｂから構成され、領域
４ａのエッジ間中点位置Ｃ_4aと領域４ｂのエッジ間中点
位置Ｃ_4bとの間に既知の合わせずれ量Ｓ₂ が設定されて
いる。さらに、上層側パターン４ａの２種類のエッジ間
中点位置Ｃ_4a，Ｃ_4bのうち、後者のエッジ間中点位置Ｃ
_4bは下層側パターン３のエッジ間中点位置Ｃ₃ と一致さ
れている。

【００２９】上述のような重ね合わせ精度管理用パター
ンを用いた測定は、従来の重ね合わせ精度測定装置のソ
フトウェアを変更した上で行う。これは、このパターン
の測定が従来のようにパターン中心を検出して測定光を
照射する方法では行うことができず、検出されたパター
ン中心に対してある方向（図２では上下方向）に自動的
に一定量のオフセットをかけ、各オフセット地点にそれ
ぞれ測定光を照射する必要があるからである。このオフ
セットをかける際は、ステージを実際に移動させて測定
光学系の光軸をパターンに対して常に垂直に保つことが
収差の影響を排する上で最も有効であるが、ステージを
移動させずに両地点からの信号を同時に取り込むことも
可能である。これにより、図中断面Ａに対応する信号波
形と、断面Ｂに対応する信号波形が得られることにな
る。この２つの信号波形からエッジ間中点位置Ｃ_4a，Ｃ
_4bを検出し、両者間の距離に相当する合わせずれ量が既
知の合わせずれ量Ｓ₂ に最も近い値となる場合の測定パ
ラメータを見出し、この測定パラメータを上記装置に設
定して以降の測定を行えば、真の重ね合わせずれ量に極
めて近い測定値を得ることができるようになる。この測
定パラメータとは、焦点位置，レンズの開口数，照明光
の波長，照明光量，光軸位置の少なくともひとつであ
る。

【００３０】本実施の形態にかかる重ね合わせ精度管理
用パターンは、前掲の図１に示したものに比べてステー
ジ移動量が遥かに少なくて済む。また、パターンの単独
使用が可能なので、複数の単位パターンを形成する場合
に比べて占有面積も少なくて済む。

【００３１】なお、上記パターンにおいては、上層側パ
ターン４ａの２個のエッジ間中点位置Ｃ_4a，Ｃ_4bの両方
を、下層側パターン３のエッジ間中点位置Ｃ₃ から変位
させておくこともできる。しかし、上述のようにエッジ
間中点位置Ｃ_4bをエッジ間中点位置Ｃ₃ に一致させてお
けば、上下パターンの合わせずれを極めて簡単に知るこ
とができる。

【００３２】以上、本発明を２つの実施の形態にもとづ
いて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に何ら限
定されるものではない。たとえば、本発明の重ね合わせ
精度管理用パターンは、上層側パターンと下層側パター
ンとの間に何らかの幾何学関連性があり、かつパターン
内外に既知量の変位を設定できるものであれば、その形
状を問わない。たとえば、ボックス・イン・ボックス型
パターンの下層側パターンは、上述のような凹部ではな
く、凸部により構成されても良い。あるいは、ボックス
・イン・ボックス型のような入れ子構造のパターンでは
なく、下層側パターンと上層側パターンとが並列配置さ
れるようなパターンであっても良い。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば重ね合わせ精度管理における最適な測定パラ
メータの設定を短時間に行うことができ、しかも真の合
わせずれ量に極めて近い値を得ることができる。本発明
は微細なデザイン・ルールにもとづいて製造される半導
体デバイスや液晶デバイスの信頼性向上、コスト削減、
スループット向上に大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】近接配置された２個の単位パターン間に既知量
の変位が設定された本発明の重ね合わせ精度管理用パタ
ーンの上面図である。

【図２】既知量の変位が単一のパターンの内部に設定さ
れた本発明の重ね合わせ精度管理用パターンの上面図で
ある。

【図３】従来のボックス・イン・ボックス型パターンを
用いた合わせずれ量の検出方法の理想例を説明する図で
あり、（ａ）図はパターンの上面図、（ｂ）図はそのＣ
−Ｃ線断面図、（ｃ）図は測定で得られる電気信号波形
をそれぞれ表す。

【図４】従来のボックス・イン・ボックス型パターンを
用いた合わせずれ量の検出における問題点を説明する図
であり、（ａ）図はパターンの上面図、（ｂ）図はその
Ｃ−Ｃ線断面図、（ｃ）図は測定で得られる電気信号波
形をそれぞれ表す。

【符号の説明】

１０，２０単位パターン１ａ，１ｂ，３下層側パ
ターン２ａ，２ｂ，４上層側パターンＳ₁ ，Ｓ₂
既知の合わせずれ量

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０１Ｌ 21/30 ５２５Ｗ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下層側パターンとこれに幾何学的関連性
を有する上層側パターンとの相対位置が正位置から既知
量だけ変位されてなる重ね合わせ精度管理用パターン。
【請求項２】下層側パターンとこれに幾何学的関連性
を有する上層側パターンとの組合せからなる単位パター
ンが複数個近接して配されてなり、該単位パターンの少
なくとも１個においては該下層側パターンと該上層側パ
ターンとの相対位置が正位置から既知量だけ変位されて
なる重ね合わせ精度管理用パターン。
【請求項３】前記単位パターンの少なくとも１個にお
いては前記下層側パターンと前記上層側パターンとの相
対位置が正位置とされる請求項２記載の重ね合わせ精度
管理用パターン。
【請求項４】複数個の前記単位パターンは、互いに微
小距離をおいて近接されてなる請求項２記載の重ね合わ
せ精度管理用パターン。
【請求項５】前記正位置は、ある方向に沿った前記下
層側パターンのエッジ間中点位置と同じ方向に沿った前
記上層側パターンのエッジ間中点位置との一致をもって
定義され、前記変位は、これら両エッジ間中点位置の不
一致をもって定義される請求項２記載の重ね合わせ精度
管理用パターン。
【請求項６】前記上層側パターンがフォトレジスト・
パターンである請求項２記載の重ね合わせ精度管理用パ
ターン。
【請求項７】下層側パターンとこれに幾何学的関連性
を有する上層側パターンとの組み合わせからなり、これ
ら両パターンのいずれか一方のパターンはある方向に沿
って少なくとも２段階に変化するエッジ間距離を有し、
かつそのエッジ間中点位置の少なくともひとつは他方の
パターンのエッジ間中点位置から既知量だけ変位されて
なる重ね合わせ精度管理用パターン。
【請求項８】前記下層側パターンと前記上層側パター
ンのうち、ある方向に沿って少なくとも２段階に変化す
るエッジ間距離を有するパターンのエッジ間中点位置の
ひとつは、他方のパターンのエッジ間中点位置と一致さ
れてなる請求項７記載の重ね合わせ精度管理用パター
ン。
【請求項９】基板上でフォトリソグラフィの各ショッ
トごとに少なくとも１個形成される重ね合わせ精度管理
用パターンを重ね合わせ精度測定装置を用いて測定する
ことにより基板上の上下パターン間の重ね合わせ精度を
管理する重ね合わせ精度管理方法であって、前記重ね合わせ精度管理用パターンに予め既知量の変位
を設定し、この既知量を最も正確に測定し得る測定パラ
メータを前記重ね合わせ精度測定装置に設定して測定を
行う重ね合わせ精度の管理方法。
【請求項１０】前記重ね合わせ精度管理用パターン
を、下層側パターンとこれに幾何学的関連性を有する上
層側パターンとの組合せからなり前記基板上に近接配置
される複数個の単位パターンより構成し、前記既知量の
変位を該単位パターンの相互間に設定する請求項９記載
の重ね合わせ精度管理方法。
【請求項１１】前記既知量の変位を、単一の重ね合わ
せ精度管理用パターンの内部に設定する請求項９記載の
重ね合わせ精度管理方法。
【請求項１２】前記測定パラメータが焦点位置，レン
ズの開口数，照明光の波長，照明光量，光軸位置の少な
くともひとつである請求項９記載の重ね合わせ精度管理
方法。