マスクおよびマスクパターンの寸法測定方法
【課題】 マスクパターンの寸法を精度良く測定する。
【解決手段】 測定対象パターン１１の先端部近傍に、寸法測定用の補助パターン１２を形成する。この補助パターン１２を基準にして測定対象パターン１１のパターンエッジの位置を測定し、設計値からの変動量を測定することによって測定対象パターン１１の寸法を求める。補助パターン１２は、測定対象パターン１１が転写されてウェーハ上に回路パターンが形成されたときに、その回路パターンの本来有すべき機能を維持させるような形状と寸法で形成されるとともに、その回路パターンの本来有すべき機能を維持させるような位置に形成される。
【解決手段】 測定対象パターン１１の先端部近傍に、寸法測定用の補助パターン１２を形成する。この補助パターン１２を基準にして測定対象パターン１１のパターンエッジの位置を測定し、設計値からの変動量を測定することによって測定対象パターン１１の寸法を求める。補助パターン１２は、測定対象パターン１１が転写されてウェーハ上に回路パターンが形成されたときに、その回路パターンの本来有すべき機能を維持させるような形状と寸法で形成されるとともに、その回路パターンの本来有すべき機能を維持させるような位置に形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマスクおよびマスクパターンの寸法測定方法に関し、特に、半導体デバイスの回路パターン形成に使用されるマスク、およびマスクに形成されたマスクパターンの寸法測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体デバイスの微細化、高集積化に伴い、その製造に用いられるフォトマスク（「マスク」という。）のマスクパターンの寸法精度にも、これまで以上に厳しい品質が要求されている。
【０００３】
一般的なマスクパターンの寸法保証項目には、面内均一性、リニアリティ、疎密性、ＸＹ差等があるが、近年の先端デバイス用のマスクには、これらに加えて、マスクパターンの先端位置の設計値からの変動量が非常に重要視されている。これは、デバイス製造において、ラインパターンの先端部がウェーハ上に転写されて形成される回路パターン部分に、その部分を配線端として他層とのコンタクトをとるためのホールパターンが重なることが多いためである。例えば、ラインパターン先端部の位置の変動量が大きいマスクを用いてデバイス製造を行ってしまった場合には、ラインパターンとホールパターンの十分なコンタクト面積が確保できず、コンタクト不良を引き起こすといった問題が生じ得る。
【０００４】
現在の先端デバイスにおいては、いっそうの高集積化、多機能化が進められており、設計時に余裕をもってラインやコンタクトホールを描くことができなくなっている。そのため、デバイスの回路パターンを形成するためのマスクのマスクパターンは精度良く形成されている必要がある。一方、マスク製造においては、マスクパターンの形成時に、その先端部の解像不足によってそのパターンエッジの位置が設計値から変動してしまうといったことが起きる場合がある。したがって、デバイスを高品質で製造するためには、製造に先立ち、マスクに形成されたマスクパターンの寸法を精度良く測定し、保証しておく必要がある。
【０００５】
従来、マスクパターンの寸法測定には、走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope，ＳＥＭ）が広く用いられてきた。ＳＥＭを用いてマスクパターンの寸法を測定する場合、ＳＥＭの画面に映し出して測定可能な寸法の上限は、通常の精度保証に必要な測定倍率（例えば５万倍）の下ではおよそ約３μｍ程度である。
【０００６】
図１１はマスクパターンの一例を示す図である。
例えばデバイスに図１１に示すような形状の回路パターンを有する層が存在しており、それを形成するためのマスクパターン１００の長手方向の寸法（２．５μｍ〜３．０μｍ程度）を保証する必要がある場合を想定する。このような場合には、ＳＥＭの画面にマスクパターン１００の全体を映し、その左端から右端までの寸法Ｌを測定することになる。場合によってはＳＥＭの測定倍率を下げて画面にマスクパターン１００の全体を映し、その寸法を測定することになる。
【０００７】
また、ＳＥＭは、このようなマスクパターンの寸法測定のほか、露光後の回路パターンの寸法測定等にも用いられている。例えば、従来、大寸法と微小寸法の位置ずれ検出用パターンを形成し、大寸法の位置ずれ検出用パターンは光学式測定器を用いて、また、微小寸法の位置ずれ検出用パターンはＳＥＭを用いて、それぞれ位置ずれを測定する方法等が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２９７５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来、ＳＥＭを用いたマスクパターンの寸法測定では、画面内寸法差の再現性の問題、寸法の経時変化の問題、倍率間寸法差の経時変化の問題等により、測定されるマスクパターンの寸法に誤差が生じてしまう場合があった。
【０００９】
ここで、画面内寸法差の再現性の問題とは、例えばＳＥＭの画面の中央にマスクパターンを映して寸法測定を行った場合と、画面の端の方に映して寸法測定を行った場合とでは、そのマスクパターンが同一であっても得られる寸法に差が生じ、さらにその寸法差に再現性が認められないような場合をいう。したがって、ひとつのマスクパターンの全体を画面内に映した場合には、測定倍率に依ってそのマスクパターンの両端が画面の端に位置するようになることがあるため、そのマスクパターンの両端間の寸法を測定したときには、その寸法は、実際の寸法と異なってしまっている場合がある。
【００１０】
また、寸法の経時変化の問題とは、同一のマスクパターンについて測定する寸法が、測定のたびに、例えば測定日ごとに、変化してしまうような場合をいう。これは、ＳＥＭの更正原理上、パターンサイズが大きくなるほどその変化量が大きくなってしまう。
【００１１】
また、倍率間寸法差の経時変化の問題とは、同一のマスクパターンについて測定する寸法が、測定倍率を変化させたときに差を生じてしまい、さらにその関係が測定のたびに、例えば測定日ごとに、変化してしまうような場合をいう。したがって、マスクパターンの大きさに応じてその全体が画面内に入るように通常の測定倍率よりも下げたときには、そのマスクパターンの寸法を通常の測定倍率で測定していたとしたら得られていたであろう寸法との間に差が生じてしまうこともある。そのため、そのままでは他のマスクパターンの寸法との比較が行えない。
【００１２】
ＳＥＭを用いたマスクパターンの寸法測定においては、このような複数の要因が同時に発生していることが多く、また、その要因を分離したり特定したりすることも極めて困難である。このように、従来のマスクパターンの寸法測定では、たとえマスクパターンが設計通りに形成されていたとしても、寸法測定装置であるＳＥＭに起因して測定誤差が発生してしまうことがあり、信頼性のあるマスクパターンの寸法が得られない場合があった。
【００１３】
また、図１２はマスクパターンの別の例を示す図である。
マスクに形成されるマスクパターンには、その周辺に他のマスクパターンが存在していないような孤立パターン２００もある。このような孤立パターン２００についても、本来はその先端部のパターンエッジの位置を保証する必要がある。
【００１４】
マスクパターンは、所定の測定倍率でそれ自体がＳＥＭの画面に入りきらなくても、その測定倍率でその先端部とその周辺にある他のマスクパターンを映し出すことにより、他のマスクパターンを基準としたその先端部の相対的な位置の把握が可能な場合がある。
【００１５】
しかし、孤立パターン２００の場合には、その周辺に基準となるような他のマスクパターンが存在していないため、その先端部の位置を把握することができなかった。孤立パターン２００とともに他のマスクパターンが映るようになるまで測定倍率を下げれば、上記のような倍率間寸法差の問題等も起こる。そのため、このような孤立パターン２００については、その精度保証が実質不可能であるのが現状である。
【００１６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、マスクパターンの寸法を精度良く測定することのできるマスクおよびマスクパターンの寸法測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明では上記課題を解決するために、図１に例示する構成で実現可能なマスクが提供される。本発明のマスクは、マスクパターンを有するマスクにおいて、前記マスクパターンの近傍に前記マスクパターンの寸法を測定するために用いる補助パターンを有することを特徴とする。
【００１８】
図１に例示するようなマスク１０によれば、寸法を測定すべきマスクパターンである測定対象パターン１１の近傍に、その寸法測定用の補助パターン１２が配置される。これにより、補助パターン１２を基準にして測定対象パターン１１の位置を測定し、それを基に測定対象パターン１１の寸法を求めることが可能になる。
【００１９】
また、本発明では上記課題を解決するために、マスクパターンの寸法測定方法において、前記マスクパターンの近傍に配置された補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定することによって、前記マスクパターンの寸法を求めることを特徴とするマスクパターンの寸法測定方法が提供される。
【００２０】
このようなマスクパターンの寸法測定方法によれば、マスクパターンの近傍に配置された補助パターンを基準にして測定対象パターンの位置を測定し、それを基にマスクパターンの寸法を求めることが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、寸法を測定すべきマスクパターンの近傍に補助パターンを配置し、この補助パターンに対するマスクパターンの位置を測定して、その寸法を測定するようにした。これにより、マスクパターンの設計値からの変動量を正確に測定することができ、マスクパターンの寸法を精度良く求めることができる。また、マスクパターンの寸法を精度良く求めることができることにより、高品質なデバイスの製造が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１はマスクの構成例を示す要部平面図である。
この図１に示すマスク１０には、例えば石英等のガラス基板上にクロム（Ｃｒ）やモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）で遮光膜が形成されて、ウェーハ上への転写時に光を透過する透光部と光を遮断する遮光部とが形成されている。このマスク１０の透光部として、寸法を測定すべき測定対象パターン１１、およびその先端部近傍に測定対象パターン１１の寸法測定用の微小な補助パターン１２が形成されている。
【００２３】
測定対象パターン１１は、デバイス製造においてウェーハ上に転写される回路パターンに対応して形成されている。
また、補助パターン１２は、測定対象パターン１１が転写されてウェーハ上に回路パターンが形成されたときに、その回路パターンの本来有すべき機能に影響を与えることなく転写後もその機能を維持させるような形状および寸法で形成される。さらに、補助パターン１２は、その回路パターンの本来有すべき機能に影響を与えることなく転写後もその機能を維持させるような位置に形成される。
【００２４】
したがって、補助パターン１２は、適当な位置に、転写後の回路パターンの寸法に影響しないような寸法で形成されていることが望ましく、ウェーハ上への転写の際にパターン解像しないことが最も望ましい。そのため、マスク１０の設計時には、補助パターン１２の寸法、および測定対象パターン１１との距離について十分に考慮する必要がある。なお、補助パターン１２の寸法および距離についての詳細は後述する。
【００２５】
このように、測定対象パターン１１とともに補助パターン１２を形成することにより、マスク１０の形成後は、この測定対象パターン１１と補助パターン１２の間の距離をＳＥＭを用いて測定することで、測定対象パターン１１の寸法を精度良く求めることが可能になる。以下に、ＳＥＭを用いたマスク１０のマスクパターンの寸法測定方法について説明する。
【００２６】
図２はマスクパターンの寸法測定方法の説明図である。
測定対象パターン１１の寸法を測定する場合、まず、測定対象パターン１１のパターンエッジ（補助パターン１２と対向するパターンエッジ）１１ａと、補助パターン１２の図中左側（測定対象パターン１１から遠い側）のパターンエッジ１２ａとの間の距離Ｗ１を測定する。
【００２７】
続いて、同様に、測定対象パターン１１のパターンエッジ１１ａと、補助パターン１２の図中右側（測定対象パターン１１に近い側）のパターンエッジ１２ｂとの間の距離Ｗ２を測定する。
【００２８】
そして、測定対象パターン１１のパターンエッジ１１ａと、補助パターン１２の重心位置（パターンエッジ１２ａ，１２ｂの中間位置）との間の距離Ｗ（＝（Ｗ１＋Ｗ２）／２）を算出する。
【００２９】
このようにして距離Ｗを算出した後、この距離Ｗについて、測定対象パターン１１のパターンエッジ１１ａと補助パターン１２の重心位置との間の距離の設計値Ｗ´からのずれ量（＝Ｗ−Ｗ´）を算出する。このずれ量が測定対象パターン１１のパターンエッジ１１ａの位置の変動量になる。
【００３０】
なお、距離Ｗ１，Ｗ２のいずれかを測定対象パターン１１と補助パターン１２との間の距離として用い、測定対象パターン１１のパターンエッジ１１ａの位置の変動量を算出することも可能であるが、上記のように補助パターン１２の重心位置を基準に距離Ｗを算出することにより、補助パターン１２自体の寸法誤差の影響を除去することができる。
【００３１】
図２には測定対象パターン１１の一方の先端部のみ示したが、図１に示した測定対象パターン１１のもう一方の先端部についても同様、これに対向する補助パターン１２との位置関係を求めることにより、そのパターンエッジの位置の変動量を算出する。そして、両パターンエッジの位置の変動量から、測定対象パターン１１の寸法を求める。
【００３２】
このように、測定対象パターン１１の先端部近傍に補助パターン１２を設けることにより、測定対象パターン１１のパターンエッジの位置変動を精度良く定量化することができ、測定対象パターン１１の寸法を正確に求めることが可能になる。
【００３３】
また、補助パターン１２を設けることにより、補助パターン１２および測定対象パターン１１の先端部を画面中央付近に映した状態でそのパターンエッジの位置の変動量を測定することができるので、画面内寸法差に起因する測定誤差を大幅に低減することが可能になる。
【００３４】
さらに、この補助パターン１２は微小であるため、ＳＥＭにおける経時的な寸法の変化量を小さくすることができ、その寸法の経時変化に起因する測定誤差を大幅に低減することが可能になる。
【００３５】
さらに、測定対象パターン１１が２．５μｍ〜３．０μｍ程度の比較的大きなものであっても、測定対象パターン１１の先端部を画面中央付近に映した状態で、さらにサブミクロン前後の他のマスクパターンと同倍率で、測定が可能になるため、倍率間寸法差およびその経時変化に起因する測定誤差を解消することが可能になる。
【００３６】
次に、マスク１０の設計時に考慮すべき補助パターン１２の寸法、および測定対象パターン１１と補助パターン１２の間の距離について説明する。ここでは、図３に示したマスクパターンをモデルにして光強度シミュレーションを行っている。
【００３７】
図３は光強度シミュレーションに用いた評価用マスクの要部平面図である。
この図３に示す評価用マスク２０には、測定対象パターン２１およびその両先端部近傍に補助パターン２２が形成されている。測定対象パターン２１は、０．６μｍ×２．５μｍサイズで形成されている。このような評価用マスク２０について、上記のように、転写後の回路パターンの寸法に影響しない補助パターン２２の寸法（Ｓ）、測定対象パターン２１と補助パターン２２の両パターンエッジ間の距離（Ｄ）を光強度シミュレーションにより求めた。シミュレーション条件を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
マスクタイプは、Ｃｒを遮光膜材料に用いたバイナリーマスク（Ｎｏ．１）と、ＭｏＳｉをシフター材料に用いたハーフトーン型位相シストマスク（以下「ハーフトーンマスク」という。）（Ｎｏ．２）の２種類とした。いずれのマスクタイプについても、露光波長は、光源にＡｒＦエキシマレーザを使用したときの波長（１９３ｎｍ）としている。なお、このときのハーフトーンマスクの透過率は約６％になる。また、レンズの開口数（ＮＡ）は０．７０とし、光源とレンズのＮＡ比（σ）は、バイナリーマスクで０．８０、ハーフトーンマスクで０．８５／０．４２５としている。
【００４０】
補助パターン２２は、いずれのマスクタイプについても、寸法Ｓを０．１μｍ，０．２μｍ，０．３μｍのいずれかとし、距離Ｄを０．２μｍ，０．４μｍ，０．６μｍ，１．２μｍ，２．４μｍのいずれかとして、シミュレーションを行っている。なお、この表１に示した寸法Ｓおよび距離Ｄの値は、評価用マスク２０上の寸法値である。
【００４１】
また、この光強度シミュレーションは、いずれのマスクタイプについても、ウェーハ上に４分の１の倍率で縮小露光する場合について行っている。
図４から図６にバイナリーマスクの光強度シミュレーション結果を示す。ここで、図４はバイナリーマスクのＳ＝０．１μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図、図５はバイナリーマスクのＳ＝０．２μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図、図６はバイナリーマスクのＳ＝０．３μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【００４２】
図４から図６において、横軸は露光装置のデフォーカス量（μｍ）を表し、縦軸はウェーハ上に形成される回路パターンと、補助パターン２２を設けなかったときにウェーハ上に形成される回路パターンとの間の寸法変動量（ｎｍ）を表している。図４から図６には、寸法Ｓが０．１μｍ，０．２μｍ，０．３μｍのときのそれぞれについて、距離Ｄを０．２μｍ，０．４μｍ，０．６μｍ，１．２μｍ，２．４μｍとした場合における露光装置のデフォーカス量と回路パターンの寸法変動量の関係をプロットしている。
【００４３】
図４から図６に示した光強度シミュレーション結果より、ウェーハ上に形成される回路パターンの寸法変動量が０になるような補助パターン２２の配置条件は存在しない。そこで、ここでは補助パターン２２を形成することによる回路パターンの寸法変動量の許容値を両側合わせて１ｎｍ以下と仮定する。なお、寸法変動量がこの程度の許容値内であれば、転写後の回路パターンの寸法に影響しないということができる。
【００４４】
寸法Ｓが０．１μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図４より、距離Ｄが０．６μｍ，１．２μｍ，２．４μｍのときである。寸法Ｓが０．２μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図５より、距離Ｄが１．２μｍ，２．４μｍのときである。寸法Ｓが０．３μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図６より、距離Ｄが１．２μｍ，２．４μｍのときである。したがって、バイナリーマスクについての補助パターン２２の配置条件は、寸法Ｓ≦０．３μｍ，距離Ｄ≧１．２μｍとすることができる。
【００４５】
ここで、マスク製造の観点から補助パターン２２の配置条件を考えると、寸法Ｓについては、最大値すなわちマスク製造におけるパターン解像性のマージンが確保できる状態が適当である。また、距離Ｄについては、補助パターン２２が測定対象パターン２１から大きく離れず、ＳＥＭの測定誤差が最も低減できる最小値を選択するのが良い。したがって、バイナリーマスクの場合、補助パターン２２の適正配置条件として、寸法Ｓ＝０．３μｍ，距離Ｄ＝１．２μｍを得ることができる。
【００４６】
図７から図９にハーフトーンマスクの光強度シミュレーション結果を示す。ここで、図７はハーフトーンマスクのＳ＝０．１μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図、図８はハーフトーンマスクのＳ＝０．２μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図、図９はハーフトーンマスクのＳ＝０．３μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【００４７】
図７から図９において、横軸は露光装置のデフォーカス量（μｍ）を表し、縦軸はウェーハ上に形成される回路パターンと、補助パターン２２を設けなかったときにウェーハ上に形成される回路パターンとの間の寸法変動量（ｎｍ）を表している。図７から図９には、寸法Ｓが０．１μｍ，０．２μｍ，０．３μｍのときのそれぞれについて、距離Ｄを０．２μｍ，０．４μｍ，０．６μｍ，１．２μｍ，２．４μｍとした場合における露光装置のデフォーカス量と回路パターンの寸法変動量の関係をプロットしている。
【００４８】
図７から図９に示した光強度シミュレーション結果より、ウェーハ上に形成される回路パターンの寸法変動量が０になるような補助パターン２２の配置条件は存在しないため、上記のバイナリーマスクの場合と同様、補助パターン２２を形成することによる回路パターンの寸法変動量の許容値を１ｎｍ以下と仮定する。
【００４９】
寸法Ｓが０．１μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図７より、距離Ｄが１．２μｍ，２．４μｍのときである。寸法Ｓが０．２μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図８より、距離Ｄが１．２μｍ，２．４μｍのときである。寸法Ｓが０．３μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図９より、距離Ｄが２．４μｍのときである。
【００５０】
そして、バイナリーマスクの場合と同様に補助パターン２２の配置条件を求めると、寸法Ｓ＝０．３μｍ，距離Ｄ＝２．４μｍが得られる。しかし、補助パターン２２を０．６μｍ×２．５μｍサイズの測定対象パターン２１から２．４μｍ離して配置することは、寸法測定上メリットがなく、従来の状況と大差ない。したがって、ハーフトーンマスクの場合、その補助パターン２２の適正配置条件は、寸法Ｓ＝０．２μｍ，距離Ｄ＝１．２μｍとすることができる。
【００５１】
なお、上記のようにバイナリーマスクかハーフトーンマスクかによって、測定対象パターン２１に対する補助パターン２２の適正配置条件は変化する。基本的に、マスクの安定製造のために寸法Ｓを大きくすれば、補助パターン２２からの透過光による回路パターン寸法の変動を防止するため、距離Ｄも大きくする必要が生じる。補助パターン２２の形成の際には、このような関係を考慮して、マスクの種類ごと、および測定対象パターン２１ごとに、その寸法Ｓおよび距離Ｄを設定する必要がある。
【００５２】
また、ここでは露光時の縮小倍率を４分の１とした場合についての光強度シミュレーション結果について説明したが、縮小倍率を変更する場合には、改めて補助パターン２２の寸法Ｓおよび距離Ｄの条件を設定する必要がある。
【００５３】
以上のような光強度シミュレーション結果を基にマスクを形成することにより、補助パターンを利用して測定対象パターンのパターンエッジの位置の変動量を測定することができ、マスクパターンの寸法を精度良く求めることができるようになる。
【００５４】
また、上記のような補助パターンを形成することにより、従来はその測定が実質不可能であった孤立パターンについても、そのパターンエッジの位置の変動量を測定することが可能になる。
【００５５】
図１０は孤立パターンが形成されたマスクの構成例を示す要部平面図である。
この図１０に示す孤立パターン３０には、転写されてウェーハ上に形成される回路パターンに対応した測定対象パターン３１、およびその先端部近傍に補助パターン３２が形成されている。
【００５６】
このように、孤立した測定対象パターン３１についても、その先端部近傍に補助パターン３２を形成することにより、その周辺に他のマスクパターンが存在していなくても、適切な測定倍率で、そのパターンエッジの位置の変動量を精度良く測定することが可能になる。
【００５７】
以上説明したように、本発明では、測定対象パターンの近傍にその寸法測定用の補助パターンを配置することにより、パターンエッジの位置の変動量を精度良く測定してマスクパターンの寸法を正確に求めることが可能になり、パターン寸法の保証方法として有効である。さらには、パターンエッジの位置の変動量を厳しく管理することができるようになるので、デバイス製造におけるコンタクト不良の発生を低減することができ、高品質なデバイスが製造可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】マスクの構成例を示す要部平面図である。
【図２】マスクパターンの寸法測定方法の説明図である。
【図３】光強度シミュレーションに用いた評価用マスクの要部平面図である。
【図４】バイナリーマスクのＳ＝０．１μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図５】バイナリーマスクのＳ＝０．２μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図６】バイナリーマスクのＳ＝０．３μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図７】ハーフトーンマスクのＳ＝０．１μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図８】ハーフトーンマスクのＳ＝０．２μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図９】ハーフトーンマスクのＳ＝０．３μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図１０】孤立パターンが形成されたマスクの構成例を示す要部平面図である。
【図１１】マスクパターンの一例を示す図である。
【図１２】マスクパターンの別の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０ マスク
１１，２１，３１ 測定対象パターン
１１ａ，１２ａ，１２ｂ パターンエッジ
１２，２２，３２ 補助パターン
２０ 評価用マスク
３０ 孤立パターン
【技術分野】
【０００１】
本発明はマスクおよびマスクパターンの寸法測定方法に関し、特に、半導体デバイスの回路パターン形成に使用されるマスク、およびマスクに形成されたマスクパターンの寸法測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体デバイスの微細化、高集積化に伴い、その製造に用いられるフォトマスク（「マスク」という。）のマスクパターンの寸法精度にも、これまで以上に厳しい品質が要求されている。
【０００３】
一般的なマスクパターンの寸法保証項目には、面内均一性、リニアリティ、疎密性、ＸＹ差等があるが、近年の先端デバイス用のマスクには、これらに加えて、マスクパターンの先端位置の設計値からの変動量が非常に重要視されている。これは、デバイス製造において、ラインパターンの先端部がウェーハ上に転写されて形成される回路パターン部分に、その部分を配線端として他層とのコンタクトをとるためのホールパターンが重なることが多いためである。例えば、ラインパターン先端部の位置の変動量が大きいマスクを用いてデバイス製造を行ってしまった場合には、ラインパターンとホールパターンの十分なコンタクト面積が確保できず、コンタクト不良を引き起こすといった問題が生じ得る。
【０００４】
現在の先端デバイスにおいては、いっそうの高集積化、多機能化が進められており、設計時に余裕をもってラインやコンタクトホールを描くことができなくなっている。そのため、デバイスの回路パターンを形成するためのマスクのマスクパターンは精度良く形成されている必要がある。一方、マスク製造においては、マスクパターンの形成時に、その先端部の解像不足によってそのパターンエッジの位置が設計値から変動してしまうといったことが起きる場合がある。したがって、デバイスを高品質で製造するためには、製造に先立ち、マスクに形成されたマスクパターンの寸法を精度良く測定し、保証しておく必要がある。
【０００５】
従来、マスクパターンの寸法測定には、走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope，ＳＥＭ）が広く用いられてきた。ＳＥＭを用いてマスクパターンの寸法を測定する場合、ＳＥＭの画面に映し出して測定可能な寸法の上限は、通常の精度保証に必要な測定倍率（例えば５万倍）の下ではおよそ約３μｍ程度である。
【０００６】
図１１はマスクパターンの一例を示す図である。
例えばデバイスに図１１に示すような形状の回路パターンを有する層が存在しており、それを形成するためのマスクパターン１００の長手方向の寸法（２．５μｍ〜３．０μｍ程度）を保証する必要がある場合を想定する。このような場合には、ＳＥＭの画面にマスクパターン１００の全体を映し、その左端から右端までの寸法Ｌを測定することになる。場合によってはＳＥＭの測定倍率を下げて画面にマスクパターン１００の全体を映し、その寸法を測定することになる。
【０００７】
また、ＳＥＭは、このようなマスクパターンの寸法測定のほか、露光後の回路パターンの寸法測定等にも用いられている。例えば、従来、大寸法と微小寸法の位置ずれ検出用パターンを形成し、大寸法の位置ずれ検出用パターンは光学式測定器を用いて、また、微小寸法の位置ずれ検出用パターンはＳＥＭを用いて、それぞれ位置ずれを測定する方法等が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２９７５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来、ＳＥＭを用いたマスクパターンの寸法測定では、画面内寸法差の再現性の問題、寸法の経時変化の問題、倍率間寸法差の経時変化の問題等により、測定されるマスクパターンの寸法に誤差が生じてしまう場合があった。
【０００９】
ここで、画面内寸法差の再現性の問題とは、例えばＳＥＭの画面の中央にマスクパターンを映して寸法測定を行った場合と、画面の端の方に映して寸法測定を行った場合とでは、そのマスクパターンが同一であっても得られる寸法に差が生じ、さらにその寸法差に再現性が認められないような場合をいう。したがって、ひとつのマスクパターンの全体を画面内に映した場合には、測定倍率に依ってそのマスクパターンの両端が画面の端に位置するようになることがあるため、そのマスクパターンの両端間の寸法を測定したときには、その寸法は、実際の寸法と異なってしまっている場合がある。
【００１０】
また、寸法の経時変化の問題とは、同一のマスクパターンについて測定する寸法が、測定のたびに、例えば測定日ごとに、変化してしまうような場合をいう。これは、ＳＥＭの更正原理上、パターンサイズが大きくなるほどその変化量が大きくなってしまう。
【００１１】
また、倍率間寸法差の経時変化の問題とは、同一のマスクパターンについて測定する寸法が、測定倍率を変化させたときに差を生じてしまい、さらにその関係が測定のたびに、例えば測定日ごとに、変化してしまうような場合をいう。したがって、マスクパターンの大きさに応じてその全体が画面内に入るように通常の測定倍率よりも下げたときには、そのマスクパターンの寸法を通常の測定倍率で測定していたとしたら得られていたであろう寸法との間に差が生じてしまうこともある。そのため、そのままでは他のマスクパターンの寸法との比較が行えない。
【００１２】
ＳＥＭを用いたマスクパターンの寸法測定においては、このような複数の要因が同時に発生していることが多く、また、その要因を分離したり特定したりすることも極めて困難である。このように、従来のマスクパターンの寸法測定では、たとえマスクパターンが設計通りに形成されていたとしても、寸法測定装置であるＳＥＭに起因して測定誤差が発生してしまうことがあり、信頼性のあるマスクパターンの寸法が得られない場合があった。
【００１３】
また、図１２はマスクパターンの別の例を示す図である。
マスクに形成されるマスクパターンには、その周辺に他のマスクパターンが存在していないような孤立パターン２００もある。このような孤立パターン２００についても、本来はその先端部のパターンエッジの位置を保証する必要がある。
【００１４】
マスクパターンは、所定の測定倍率でそれ自体がＳＥＭの画面に入りきらなくても、その測定倍率でその先端部とその周辺にある他のマスクパターンを映し出すことにより、他のマスクパターンを基準としたその先端部の相対的な位置の把握が可能な場合がある。
【００１５】
しかし、孤立パターン２００の場合には、その周辺に基準となるような他のマスクパターンが存在していないため、その先端部の位置を把握することができなかった。孤立パターン２００とともに他のマスクパターンが映るようになるまで測定倍率を下げれば、上記のような倍率間寸法差の問題等も起こる。そのため、このような孤立パターン２００については、その精度保証が実質不可能であるのが現状である。
【００１６】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、マスクパターンの寸法を精度良く測定することのできるマスクおよびマスクパターンの寸法測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明では上記課題を解決するために、図１に例示する構成で実現可能なマスクが提供される。本発明のマスクは、マスクパターンを有するマスクにおいて、前記マスクパターンの近傍に前記マスクパターンの寸法を測定するために用いる補助パターンを有することを特徴とする。
【００１８】
図１に例示するようなマスク１０によれば、寸法を測定すべきマスクパターンである測定対象パターン１１の近傍に、その寸法測定用の補助パターン１２が配置される。これにより、補助パターン１２を基準にして測定対象パターン１１の位置を測定し、それを基に測定対象パターン１１の寸法を求めることが可能になる。
【００１９】
また、本発明では上記課題を解決するために、マスクパターンの寸法測定方法において、前記マスクパターンの近傍に配置された補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定することによって、前記マスクパターンの寸法を求めることを特徴とするマスクパターンの寸法測定方法が提供される。
【００２０】
このようなマスクパターンの寸法測定方法によれば、マスクパターンの近傍に配置された補助パターンを基準にして測定対象パターンの位置を測定し、それを基にマスクパターンの寸法を求めることが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、寸法を測定すべきマスクパターンの近傍に補助パターンを配置し、この補助パターンに対するマスクパターンの位置を測定して、その寸法を測定するようにした。これにより、マスクパターンの設計値からの変動量を正確に測定することができ、マスクパターンの寸法を精度良く求めることができる。また、マスクパターンの寸法を精度良く求めることができることにより、高品質なデバイスの製造が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１はマスクの構成例を示す要部平面図である。
この図１に示すマスク１０には、例えば石英等のガラス基板上にクロム（Ｃｒ）やモリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）で遮光膜が形成されて、ウェーハ上への転写時に光を透過する透光部と光を遮断する遮光部とが形成されている。このマスク１０の透光部として、寸法を測定すべき測定対象パターン１１、およびその先端部近傍に測定対象パターン１１の寸法測定用の微小な補助パターン１２が形成されている。
【００２３】
測定対象パターン１１は、デバイス製造においてウェーハ上に転写される回路パターンに対応して形成されている。
また、補助パターン１２は、測定対象パターン１１が転写されてウェーハ上に回路パターンが形成されたときに、その回路パターンの本来有すべき機能に影響を与えることなく転写後もその機能を維持させるような形状および寸法で形成される。さらに、補助パターン１２は、その回路パターンの本来有すべき機能に影響を与えることなく転写後もその機能を維持させるような位置に形成される。
【００２４】
したがって、補助パターン１２は、適当な位置に、転写後の回路パターンの寸法に影響しないような寸法で形成されていることが望ましく、ウェーハ上への転写の際にパターン解像しないことが最も望ましい。そのため、マスク１０の設計時には、補助パターン１２の寸法、および測定対象パターン１１との距離について十分に考慮する必要がある。なお、補助パターン１２の寸法および距離についての詳細は後述する。
【００２５】
このように、測定対象パターン１１とともに補助パターン１２を形成することにより、マスク１０の形成後は、この測定対象パターン１１と補助パターン１２の間の距離をＳＥＭを用いて測定することで、測定対象パターン１１の寸法を精度良く求めることが可能になる。以下に、ＳＥＭを用いたマスク１０のマスクパターンの寸法測定方法について説明する。
【００２６】
図２はマスクパターンの寸法測定方法の説明図である。
測定対象パターン１１の寸法を測定する場合、まず、測定対象パターン１１のパターンエッジ（補助パターン１２と対向するパターンエッジ）１１ａと、補助パターン１２の図中左側（測定対象パターン１１から遠い側）のパターンエッジ１２ａとの間の距離Ｗ１を測定する。
【００２７】
続いて、同様に、測定対象パターン１１のパターンエッジ１１ａと、補助パターン１２の図中右側（測定対象パターン１１に近い側）のパターンエッジ１２ｂとの間の距離Ｗ２を測定する。
【００２８】
そして、測定対象パターン１１のパターンエッジ１１ａと、補助パターン１２の重心位置（パターンエッジ１２ａ，１２ｂの中間位置）との間の距離Ｗ（＝（Ｗ１＋Ｗ２）／２）を算出する。
【００２９】
このようにして距離Ｗを算出した後、この距離Ｗについて、測定対象パターン１１のパターンエッジ１１ａと補助パターン１２の重心位置との間の距離の設計値Ｗ´からのずれ量（＝Ｗ−Ｗ´）を算出する。このずれ量が測定対象パターン１１のパターンエッジ１１ａの位置の変動量になる。
【００３０】
なお、距離Ｗ１，Ｗ２のいずれかを測定対象パターン１１と補助パターン１２との間の距離として用い、測定対象パターン１１のパターンエッジ１１ａの位置の変動量を算出することも可能であるが、上記のように補助パターン１２の重心位置を基準に距離Ｗを算出することにより、補助パターン１２自体の寸法誤差の影響を除去することができる。
【００３１】
図２には測定対象パターン１１の一方の先端部のみ示したが、図１に示した測定対象パターン１１のもう一方の先端部についても同様、これに対向する補助パターン１２との位置関係を求めることにより、そのパターンエッジの位置の変動量を算出する。そして、両パターンエッジの位置の変動量から、測定対象パターン１１の寸法を求める。
【００３２】
このように、測定対象パターン１１の先端部近傍に補助パターン１２を設けることにより、測定対象パターン１１のパターンエッジの位置変動を精度良く定量化することができ、測定対象パターン１１の寸法を正確に求めることが可能になる。
【００３３】
また、補助パターン１２を設けることにより、補助パターン１２および測定対象パターン１１の先端部を画面中央付近に映した状態でそのパターンエッジの位置の変動量を測定することができるので、画面内寸法差に起因する測定誤差を大幅に低減することが可能になる。
【００３４】
さらに、この補助パターン１２は微小であるため、ＳＥＭにおける経時的な寸法の変化量を小さくすることができ、その寸法の経時変化に起因する測定誤差を大幅に低減することが可能になる。
【００３５】
さらに、測定対象パターン１１が２．５μｍ〜３．０μｍ程度の比較的大きなものであっても、測定対象パターン１１の先端部を画面中央付近に映した状態で、さらにサブミクロン前後の他のマスクパターンと同倍率で、測定が可能になるため、倍率間寸法差およびその経時変化に起因する測定誤差を解消することが可能になる。
【００３６】
次に、マスク１０の設計時に考慮すべき補助パターン１２の寸法、および測定対象パターン１１と補助パターン１２の間の距離について説明する。ここでは、図３に示したマスクパターンをモデルにして光強度シミュレーションを行っている。
【００３７】
図３は光強度シミュレーションに用いた評価用マスクの要部平面図である。
この図３に示す評価用マスク２０には、測定対象パターン２１およびその両先端部近傍に補助パターン２２が形成されている。測定対象パターン２１は、０．６μｍ×２．５μｍサイズで形成されている。このような評価用マスク２０について、上記のように、転写後の回路パターンの寸法に影響しない補助パターン２２の寸法（Ｓ）、測定対象パターン２１と補助パターン２２の両パターンエッジ間の距離（Ｄ）を光強度シミュレーションにより求めた。シミュレーション条件を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
マスクタイプは、Ｃｒを遮光膜材料に用いたバイナリーマスク（Ｎｏ．１）と、ＭｏＳｉをシフター材料に用いたハーフトーン型位相シストマスク（以下「ハーフトーンマスク」という。）（Ｎｏ．２）の２種類とした。いずれのマスクタイプについても、露光波長は、光源にＡｒＦエキシマレーザを使用したときの波長（１９３ｎｍ）としている。なお、このときのハーフトーンマスクの透過率は約６％になる。また、レンズの開口数（ＮＡ）は０．７０とし、光源とレンズのＮＡ比（σ）は、バイナリーマスクで０．８０、ハーフトーンマスクで０．８５／０．４２５としている。
【００４０】
補助パターン２２は、いずれのマスクタイプについても、寸法Ｓを０．１μｍ，０．２μｍ，０．３μｍのいずれかとし、距離Ｄを０．２μｍ，０．４μｍ，０．６μｍ，１．２μｍ，２．４μｍのいずれかとして、シミュレーションを行っている。なお、この表１に示した寸法Ｓおよび距離Ｄの値は、評価用マスク２０上の寸法値である。
【００４１】
また、この光強度シミュレーションは、いずれのマスクタイプについても、ウェーハ上に４分の１の倍率で縮小露光する場合について行っている。
図４から図６にバイナリーマスクの光強度シミュレーション結果を示す。ここで、図４はバイナリーマスクのＳ＝０．１μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図、図５はバイナリーマスクのＳ＝０．２μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図、図６はバイナリーマスクのＳ＝０．３μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【００４２】
図４から図６において、横軸は露光装置のデフォーカス量（μｍ）を表し、縦軸はウェーハ上に形成される回路パターンと、補助パターン２２を設けなかったときにウェーハ上に形成される回路パターンとの間の寸法変動量（ｎｍ）を表している。図４から図６には、寸法Ｓが０．１μｍ，０．２μｍ，０．３μｍのときのそれぞれについて、距離Ｄを０．２μｍ，０．４μｍ，０．６μｍ，１．２μｍ，２．４μｍとした場合における露光装置のデフォーカス量と回路パターンの寸法変動量の関係をプロットしている。
【００４３】
図４から図６に示した光強度シミュレーション結果より、ウェーハ上に形成される回路パターンの寸法変動量が０になるような補助パターン２２の配置条件は存在しない。そこで、ここでは補助パターン２２を形成することによる回路パターンの寸法変動量の許容値を両側合わせて１ｎｍ以下と仮定する。なお、寸法変動量がこの程度の許容値内であれば、転写後の回路パターンの寸法に影響しないということができる。
【００４４】
寸法Ｓが０．１μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図４より、距離Ｄが０．６μｍ，１．２μｍ，２．４μｍのときである。寸法Ｓが０．２μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図５より、距離Ｄが１．２μｍ，２．４μｍのときである。寸法Ｓが０．３μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図６より、距離Ｄが１．２μｍ，２．４μｍのときである。したがって、バイナリーマスクについての補助パターン２２の配置条件は、寸法Ｓ≦０．３μｍ，距離Ｄ≧１．２μｍとすることができる。
【００４５】
ここで、マスク製造の観点から補助パターン２２の配置条件を考えると、寸法Ｓについては、最大値すなわちマスク製造におけるパターン解像性のマージンが確保できる状態が適当である。また、距離Ｄについては、補助パターン２２が測定対象パターン２１から大きく離れず、ＳＥＭの測定誤差が最も低減できる最小値を選択するのが良い。したがって、バイナリーマスクの場合、補助パターン２２の適正配置条件として、寸法Ｓ＝０．３μｍ，距離Ｄ＝１．２μｍを得ることができる。
【００４６】
図７から図９にハーフトーンマスクの光強度シミュレーション結果を示す。ここで、図７はハーフトーンマスクのＳ＝０．１μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図、図８はハーフトーンマスクのＳ＝０．２μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図、図９はハーフトーンマスクのＳ＝０．３μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【００４７】
図７から図９において、横軸は露光装置のデフォーカス量（μｍ）を表し、縦軸はウェーハ上に形成される回路パターンと、補助パターン２２を設けなかったときにウェーハ上に形成される回路パターンとの間の寸法変動量（ｎｍ）を表している。図７から図９には、寸法Ｓが０．１μｍ，０．２μｍ，０．３μｍのときのそれぞれについて、距離Ｄを０．２μｍ，０．４μｍ，０．６μｍ，１．２μｍ，２．４μｍとした場合における露光装置のデフォーカス量と回路パターンの寸法変動量の関係をプロットしている。
【００４８】
図７から図９に示した光強度シミュレーション結果より、ウェーハ上に形成される回路パターンの寸法変動量が０になるような補助パターン２２の配置条件は存在しないため、上記のバイナリーマスクの場合と同様、補助パターン２２を形成することによる回路パターンの寸法変動量の許容値を１ｎｍ以下と仮定する。
【００４９】
寸法Ｓが０．１μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図７より、距離Ｄが１．２μｍ，２．４μｍのときである。寸法Ｓが０．２μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図８より、距離Ｄが１．２μｍ，２．４μｍのときである。寸法Ｓが０．３μｍのときに回路パターンの寸法変動量が１ｎｍ以下となるのは、図９より、距離Ｄが２．４μｍのときである。
【００５０】
そして、バイナリーマスクの場合と同様に補助パターン２２の配置条件を求めると、寸法Ｓ＝０．３μｍ，距離Ｄ＝２．４μｍが得られる。しかし、補助パターン２２を０．６μｍ×２．５μｍサイズの測定対象パターン２１から２．４μｍ離して配置することは、寸法測定上メリットがなく、従来の状況と大差ない。したがって、ハーフトーンマスクの場合、その補助パターン２２の適正配置条件は、寸法Ｓ＝０．２μｍ，距離Ｄ＝１．２μｍとすることができる。
【００５１】
なお、上記のようにバイナリーマスクかハーフトーンマスクかによって、測定対象パターン２１に対する補助パターン２２の適正配置条件は変化する。基本的に、マスクの安定製造のために寸法Ｓを大きくすれば、補助パターン２２からの透過光による回路パターン寸法の変動を防止するため、距離Ｄも大きくする必要が生じる。補助パターン２２の形成の際には、このような関係を考慮して、マスクの種類ごと、および測定対象パターン２１ごとに、その寸法Ｓおよび距離Ｄを設定する必要がある。
【００５２】
また、ここでは露光時の縮小倍率を４分の１とした場合についての光強度シミュレーション結果について説明したが、縮小倍率を変更する場合には、改めて補助パターン２２の寸法Ｓおよび距離Ｄの条件を設定する必要がある。
【００５３】
以上のような光強度シミュレーション結果を基にマスクを形成することにより、補助パターンを利用して測定対象パターンのパターンエッジの位置の変動量を測定することができ、マスクパターンの寸法を精度良く求めることができるようになる。
【００５４】
また、上記のような補助パターンを形成することにより、従来はその測定が実質不可能であった孤立パターンについても、そのパターンエッジの位置の変動量を測定することが可能になる。
【００５５】
図１０は孤立パターンが形成されたマスクの構成例を示す要部平面図である。
この図１０に示す孤立パターン３０には、転写されてウェーハ上に形成される回路パターンに対応した測定対象パターン３１、およびその先端部近傍に補助パターン３２が形成されている。
【００５６】
このように、孤立した測定対象パターン３１についても、その先端部近傍に補助パターン３２を形成することにより、その周辺に他のマスクパターンが存在していなくても、適切な測定倍率で、そのパターンエッジの位置の変動量を精度良く測定することが可能になる。
【００５７】
以上説明したように、本発明では、測定対象パターンの近傍にその寸法測定用の補助パターンを配置することにより、パターンエッジの位置の変動量を精度良く測定してマスクパターンの寸法を正確に求めることが可能になり、パターン寸法の保証方法として有効である。さらには、パターンエッジの位置の変動量を厳しく管理することができるようになるので、デバイス製造におけるコンタクト不良の発生を低減することができ、高品質なデバイスが製造可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】マスクの構成例を示す要部平面図である。
【図２】マスクパターンの寸法測定方法の説明図である。
【図３】光強度シミュレーションに用いた評価用マスクの要部平面図である。
【図４】バイナリーマスクのＳ＝０．１μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図５】バイナリーマスクのＳ＝０．２μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図６】バイナリーマスクのＳ＝０．３μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図７】ハーフトーンマスクのＳ＝０．１μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図８】ハーフトーンマスクのＳ＝０．２μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図９】ハーフトーンマスクのＳ＝０．３μｍのときの光強度シミュレーション結果を示す図である。
【図１０】孤立パターンが形成されたマスクの構成例を示す要部平面図である。
【図１１】マスクパターンの一例を示す図である。
【図１２】マスクパターンの別の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０ マスク
１１，２１，３１ 測定対象パターン
１１ａ，１２ａ，１２ｂ パターンエッジ
１２，２２，３２ 補助パターン
２０ 評価用マスク
３０ 孤立パターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクパターンを有するマスクにおいて、
前記マスクパターンの近傍に前記マスクパターンの寸法を測定するために用いる補助パターンを有することを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記補助パターンは、前記マスクパターンの端部近傍に前記端部に対向して形成されていることを特徴とする請求項１記載のマスク。
【請求項３】
前記補助パターンは、前記マスクパターンが基板に転写されて形成される回路パターンの有すべき機能が転写後に維持される形状および寸法を有するとともに、前記回路パターンの有すべき機能が転写後に維持される位置に形成されていることを特徴とする請求項１記載のマスク。
【請求項４】
前記補助パターンは、前記マスクパターンが基板に転写されるときにパターン解像されない寸法で形成されていることを特徴とする請求項１記載のマスク。
【請求項５】
マスクパターンの寸法測定方法において、
前記マスクパターンの近傍に配置された補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定することによって、前記マスクパターンの寸法を求めることを特徴とするマスクパターンの寸法測定方法。
【請求項６】
前記補助パターンは、前記マスクパターンの端部近傍に前記端部に対向して形成されていることを特徴とする請求項５記載のマスクパターンの寸法測定方法。
【請求項７】
前記マスクパターンの近傍に配置された前記補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定し、前記マスクパターンの位置と設計値との差に基づき、前記マスクパターンの寸法を求めることを特徴とする請求項５記載のマスクパターンの寸法測定方法。
【請求項８】
前記補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定する際には、
前記補助パターンに対する前記マスクパターンのパターンエッジの位置を測定することによって、前記補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定することを特徴とする請求項５記載のマスクパターンの寸法測定方法。
【請求項９】
前記補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定する際には、
前記補助パターンの重心位置と前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離を測定することによって、前記補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定することを特徴とする請求項５記載のマスクパターンの寸法測定方法。
【請求項１０】
前記補助パターンの重心位置と前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離を測定する際には、
前記補助パターンのパターンエッジのうち前記マスクパターンのパターンエッジから遠い側のパターンエッジと、前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離を測定し、
前記補助パターンのパターンエッジのうち前記マスクパターンのパターンエッジに近い側のパターンエッジと、前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離を測定し、
測定された前記遠い側のパターンエッジと前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離と、測定された前記近い側のパターンエッジと前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離との平均値を算出することによって、前記補助パターンの重心位置と前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離を測定する、
ことを特徴とする請求項９記載のマスクパターンの寸法測定方法。
【請求項１】
マスクパターンを有するマスクにおいて、
前記マスクパターンの近傍に前記マスクパターンの寸法を測定するために用いる補助パターンを有することを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記補助パターンは、前記マスクパターンの端部近傍に前記端部に対向して形成されていることを特徴とする請求項１記載のマスク。
【請求項３】
前記補助パターンは、前記マスクパターンが基板に転写されて形成される回路パターンの有すべき機能が転写後に維持される形状および寸法を有するとともに、前記回路パターンの有すべき機能が転写後に維持される位置に形成されていることを特徴とする請求項１記載のマスク。
【請求項４】
前記補助パターンは、前記マスクパターンが基板に転写されるときにパターン解像されない寸法で形成されていることを特徴とする請求項１記載のマスク。
【請求項５】
マスクパターンの寸法測定方法において、
前記マスクパターンの近傍に配置された補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定することによって、前記マスクパターンの寸法を求めることを特徴とするマスクパターンの寸法測定方法。
【請求項６】
前記補助パターンは、前記マスクパターンの端部近傍に前記端部に対向して形成されていることを特徴とする請求項５記載のマスクパターンの寸法測定方法。
【請求項７】
前記マスクパターンの近傍に配置された前記補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定し、前記マスクパターンの位置と設計値との差に基づき、前記マスクパターンの寸法を求めることを特徴とする請求項５記載のマスクパターンの寸法測定方法。
【請求項８】
前記補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定する際には、
前記補助パターンに対する前記マスクパターンのパターンエッジの位置を測定することによって、前記補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定することを特徴とする請求項５記載のマスクパターンの寸法測定方法。
【請求項９】
前記補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定する際には、
前記補助パターンの重心位置と前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離を測定することによって、前記補助パターンに対する前記マスクパターンの位置を測定することを特徴とする請求項５記載のマスクパターンの寸法測定方法。
【請求項１０】
前記補助パターンの重心位置と前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離を測定する際には、
前記補助パターンのパターンエッジのうち前記マスクパターンのパターンエッジから遠い側のパターンエッジと、前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離を測定し、
前記補助パターンのパターンエッジのうち前記マスクパターンのパターンエッジに近い側のパターンエッジと、前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離を測定し、
測定された前記遠い側のパターンエッジと前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離と、測定された前記近い側のパターンエッジと前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離との平均値を算出することによって、前記補助パターンの重心位置と前記マスクパターンのパターンエッジとの間の距離を測定する、
ことを特徴とする請求項９記載のマスクパターンの寸法測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−３０２２１（Ｐ２００６−３０２２１Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２０４０５３（Ｐ２００４−２０４０５３）
【出願日】平成１６年７月１２日（２００４．７．１２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月１２日（２００４．７．１２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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