JP2002025883A - パターン形成方法 - Google Patents

パターン形成方法

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JP2002025883A JP2000200121A JP2000200121A JP2002025883A JP 2002025883 A JP2002025883 A JP 2002025883A JP 2000200121 A JP2000200121 A JP 2000200121A JP 2000200121 A JP2000200121 A JP 2000200121A JP 2002025883 A JP2002025883 A JP 2002025883A
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    • 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
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/3021—Imagewise removal using liquid means from a wafer supported on a rotating chuck
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウェハ上の代表的なチップを精度良く求める
と共に、チップの現像終点を精度良く求めることがで
き、寸法精度及び歩留まりの向上をはかる。 【解決手段】 ウェハ２０上のレジストにデバイスパタ
ーンを露光した後、現像によりレジストにデバイスパタ
ーンを形成するパターン形成方法において、デバイスパ
ターンの露光時に、各々のチップ毎にデバイス領域２１
と共にモニタ領域２３を露光し、デバイスパターンの露
光の後で現像の前に、ウェハ２０内で露光時のフォーカ
ス条件が設定値に近く、且つ露光量が平均的な値となっ
ているチップを抽出し、レジストの現像時に、抽出し
たチップ内に配置されたモニタ領域２３に光を照射
し、モニタ領域２３の反射光強度変化に基づいてデバイ
スパターンが所望寸法に仕上がる現像停止時間を予測
し、予測された現像停止時間にウェハ２０上に現像停止
液を供給して現像を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置を作製
するための光リソグラフィーにおいて、被処理基板上に
レジストパターンを形成するためのパターン形成方法に
係わり、特にレジストの現像時にモニタ領域をモニタし
ながら現像終点を判定するパターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ウェハ間の寸法のばらつきを低減させる
方法として、特開平１０−３００４２８号公報のよう
に、現像時にデバイスパターンとは別に設けたモニタ領
域のモニタ結果から現像時間を制御する方法がある。こ
の手法では、ウェハの特定のチップに配置されたモニタ
領域をモニタするため、モニタしているチップが何らか
の原因で特異的な条件となっている場合には、モニタし
ているチップの寸法は所望値に仕上がるが、ウェハの平
均的な寸法は大きくずれてしまうという問題があった。
【０００３】この問題を解決するために本発明者らは、
現像前の潜像をモニタし、平均的なチップを抽出し、そ
のチップのモニタパターンを現像中にモニタし、最適な
現像時間で現像を終了させるという方法を既に提案して
いる（特願平１１−２７３２１２号）。しかし、この手
法では、下地の膜厚が変動する場合には十分な精度が得
られない。また、潜像の変化量としてモニタしているた
め、モニタ領域がフォーカス変動の影響を受けるような
パターンである場合（例えば、デバイスパターンそのも
の）、露光量とフォーカスが共に変動すると、代表的な
チップを精度良く求めることができなかった。
【０００４】一方、下地膜厚の変動がある場合でも現像
中にモニタリングできる方法として、特許番号２８１８
６８９号がある。この手法では、強度変化の極値など、
特異的な点から最終的に現像時間を求めたり、露光量を
求めたりしている。しかし、近年ではパターンサイズの
微細化に伴い、パターンの強度変化の特異点が露光量だ
けでなくフォーカスの変動によっても変わってくるた
め、特異点という１つの情報から最適な現像時間を求め
ることができなくなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、デバ
イスパターンとは別に設けたモニタ領域のモニタ結果か
ら現像時間を制御する方法では、モニタしているチップ
が何らかの原因で特異的な条件となっている場合には、
ウェハの平均的な寸法は大きくずれてしまうという問題
があった。また、潜像をモニタして平均的なチップを抽
出する方法では、下地の膜厚が変動する場合に十分な精
度が得られない。さらに、モニタ領域がフォーカス変動
の影響を受けるようなパターンの場合は、露光量とフォ
ーカスが共に変動すると、代表的なチップを精度良く求
めることができない問題があった。また、パターンサイ
ズの微細化に伴い、パターンの反射光強度変化の特異点
という１つの情報から最適な現像時間を求めることがで
きなくなっている。
【０００６】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、ウェハ上の代表的なチ
ップを精度良く求めることができ、且つ該チップの現像
終点を精度良く求めることができ、寸法精度及び歩留ま
りの向上をはかり得るパターン形成方法を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】（構成）上記課題を解決
するために本発明は次のような構成を採用している。
【０００８】即ち本発明は、被処理基板上のレジストに
デバイスパターンを露光した後、現像によりレジストに
デバイスパターンを形成するパターン形成方法におい
て、前記デバイスパターンの露光時に、各々のチップ毎
にデバイス領域と共にモニタ領域を露光する工程と、前
記デバイスパターンの露光の後で現像の前に、前記基板
内で露光時のフォーカス条件が設定値以内で、且つ露光
量が平均的な値となっているチップを抽出する工程と、
前記レジストの現像時に、前記抽出したチップ内に配置
された前記モニタ領域に光を照射し、該モニタ領域の反
射光強度変化に基づいてデバイスパターンが所望寸法に
仕上がる現像停止時間を予測する工程と、前記予測され
た現像停止時間に前記基板上に現像停止液を供給し、現
像を停止させる工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】また本発明は、被処理基板上のレジストに
デバイスパターンを露光した後、現像によりレジストに
デバイスパターンを形成するパターン形成方法におい
て、前記デバイスパターンの露光時に、デバイス領域と
共にモニタ領域を露光する工程と、前記レジストの現像
時に、前記モニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モ
ニタ領域から反射される反射光強度の波長分散に基づい
てデバイスパターンが所望寸法に仕上がる現像停止時間
を予測する工程と、前記予測された現像停止時間に前記
基板上に現像停止液を供給し、現像を停止させる工程と
を含むことを特徴とする。
【００１０】また本発明は、被処理基板上のレジストに
デバイスパターンを露光した後、現像によりレジストに
デバイスパターンを形成するパターン形成方法におい
て、前記デバイスパターンの露光時に、デバイス領域と
共にモニタ領域を露光する工程と、前記レジストの現像
時に、前記モニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モ
ニタ領域から反射される反射光の強度変化を位相変化に
変換し、変換した位相に基づいてデバイスパターンが所
望寸法に仕上がる現像停止時間を予測する工程と、前記
予測された現像停止時間に前記基板上に現像停止液を供
給し、現像を停止させる工程とを含むことを特徴とす
る。
【００１１】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は次のものがあげられる。
【００１２】(1-1) モニタ領域は、デバイスパターンの
中のメモリセル領域であること。
【００１３】(1-2) モニタ領域は、露光装置でのレベリ
ング時の平坦度の情報を基にチップ内で平均的な平坦度
を示す位置に配置されていること。
【００１４】(2-1) チップを抽出する際に、露光装置で
のレベリング時の平坦度の情報を基に、モニタ領域のフ
ォーカス値と設定フォーカス値のずれを読み取り、ずれ
の値が所定値以下であるチップを抽出すること。
【００１５】(2-2) チップを抽出する際に、複数のチッ
プに対して、モニタ領域の反射光強度を複数の波長に対
して測定した結果を基に、平均的な条件となっているチ
ップを抽出すること。
【００１６】(2-3) チップを抽出する際に、複数のチッ
プに対して、モニタ領域の潜像深さを測定した結果を基
に、平均的な条件となっているチップを抽出すること。
【００１７】(3-1) 現像停止時間を予測する工程は、モ
ニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域から
反射される反射光の強度変化の特異点となる時間から現
像停止時間を予測すること。
【００１８】(3-2) 現像停止時間を予測する工程は、モ
ニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域から
反射される反射光の強度変化の特異点となる時間と、露
光装置から得られるモニタ領域のフォーカス値とから現
像停止時間を予測すること。
【００１９】(3-3) 現像停止時間を予測する工程は、モ
ニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域から
反射される反射光の強度変化の特定時間における反射率
から現像停止時間を予測すること。
【００２０】(3-4) 現像停止時間を予測する工程は、モ
ニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域から
反射される反射光の強度変化の特定時間における反射率
と、露光装置から得られるモニタ領域のフォーカス値と
から現像停止時間を予測すること。
【００２１】(3-5) 現像停止時間を予測する工程は、モ
ニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域から
反射される反射光の強度変化の特定時間における反射率
と、反射光の強度変化の特異点となる時間とから現像停
止時間を予測すること。
【００２２】(4) モニタ領域から反射される反射光の強
度変化の特定時間と反射光の強度変化の特異点となる時
間は、現像時において別の時間帯に設定されているこ
と。
【００２３】(5-1) 現像停止時間を予測する工程は、モ
ニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域から
反射される反射光の強度変化を位相変化に変換し、位相
が所望値になった時を現像停止時間とすること。
【００２４】(5-2) 現像停止時間を予測する工程は、モ
ニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域から
反射される反射光の強度変化を位相変化に変換し、特定
時間の位相から現像停止時間を予測すること。
【００２５】(5-3) 現像停止時間を予測する工程は、モ
ニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域から
反射される反射光の強度変化を位相変化に変換し、複数
の時間の位相から現像停止時間を予測すること。
【００２６】(5-4) 現像停止時間を予測する工程は、モ
ニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域から
反射される反射光の強度変化を位相変化に変換し、特定
時間の位相と位相０になる時間とから現像停止時間を予
測すること。
【００２７】また本発明は、露光と現像の間の工程で、
レジストパターンのモニタ領域の位置を検出するパター
ン位置検出方法において、パターン位置検出の基準情報
として、既に加工されている下層パターンの配置情報を
用い、下層パターンの位置検出結果と、現在加工してい
るレジストパターンのモニタ領域と下層パターンの位置
関係を基に、レジストパターンのモニタ領域の位置を検
出することを特徴とする。
【００２８】（作用）前述したように近年の加工寸法の
微細化に伴い、ウェハ間でも精密な寸法制御が必要とな
っている。本発明では、ウェハ間の寸法のばらつきを低
減させるためにモニタ領域からの反射光強度を測定した
結果から現像時間の制御を行うことに加え、次の３つの
点を特徴とする。
【００２９】第１に、特異な条件となっているチップを
モニタするのを避けるために、現像工程の前にウェハの
中で代表的な条件で処理されているチップを抽出する。
このとき、チップによってフォーカスが変動している可
能性が大きい場合には、露光装置でのフォーカス情報を
基に、フォーカスが設定量に近いチップを抽出する。そ
の後、抽出したチップの中から、露光量条件が平均的な
チップを抽出する。この場合は、例えばモニタ領域から
反射光強度を多波長にわたって測定し、潜像深さを複数
チップに対して計測することで平均的な条件で処理され
ているチップを抽出する。次に、抽出したチップのモニ
タ領域からの反射光強度測定を行い、現像時間の制御を
行う。これにより、ウェハ間の寸法ばらつきを抑制する
ことができ、寸法精度及び歩留まりの向上をはかること
が可能となる。
【００３０】第２に、現像時間を予測するために、モニ
タ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域の反射
光強度変化に基づいてデバイスパターンが所望寸法に仕
上がる現像停止時間を予測する。即ち、モニタ領域から
の反射光強度を多波長にわたって測定した結果から現像
時間の制御を行う。このように多波長での測定を行うこ
とにより、それぞれの計測の精度を向上させることが可
能となる。
【００３１】第３に、現像時間を予測するために、モニ
タ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域から反
射される反射光の強度変化を位相変化に変換し、変換し
た位相に基づいてデバイスパターンが所望寸法に仕上が
る現像停止時間を予測する。即ち、反射光の強度変化で
はなく位相に注目することにより、現像停止時間を波長
に依存しない一般的な量として表すことができる。この
場合は、複雑な処理がなくなり解析を簡略化することが
可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。
【００３３】（第１の実施形態） （構成）図１は、本発明の第１の実施形態に使用した現
像装置を示す概略構成図である。実際のリソグラフィー
工程では、レジスト，反射防止膜の下層には酸化膜など
の膜構造があるが、本実施形態では説明を簡便に説明す
るために、下層がＳｉの場合を示す。従って、ウェハは
非常に平坦な状態にあるため、ウェハの中心に近いチッ
プはほぼ露光装置で設定したフォーカス量で露光されて
いる。
【００３４】現像ユニット１０内に、通常の現像〜リン
スを行うのに必要なユニットの他に、モニタを行うため
のモニタヘッド１１が配置されている。モニタヘッド１
１には、プローブ光の光源１２（４００〜８００ｎｍの
波長範囲での測定を行うため、この範囲でブロードな波
長分散を持つ光源が望ましい）としてのハロゲンランプ
から光を導入するファイバー１３が接続されていて、モ
ニタヘッド１１中のレンズにより、ウェハ２０を照明で
きるようになっている。
【００３５】ウェハ２０からの反射光は、モニタヘッド
１１の中でハーフミラーによりＣＣＤカメラ３１と分光
器３２の２つに分かれるようになっている。この分かれ
た光のうち、ＣＣＤカメラ３１に結像される光は、画像
解析部３３により解析されて位置検出に用いられる。ま
た、分光器３２に導入される光は、強度解析部３４によ
り解析されて反射光強度の波長分散を求めるために用い
られる。
【００３６】モニタヘッド１１は、ウェハ２０内の各チ
ップ内に配置されたモニタ領域をモニタできるように、
制御部３５からの信号でウェハ２０上をＸＹ方向に走査
可能となっており、マスクのレイアウト及び露光のショ
ットマップを基に特定のチップのモニタ領域が検出でき
る位置に移動される。そして、ＣＣＤカメラ３１により
画像を取得して画像解析部３３に画像を送り、分光器３
２で測定する領域がモニタ領域（メモリセル領域）と一
致しているかを判断し、一致していなければ、モニタヘ
ッド１１を移動させて一致するようにする。
【００３７】ここで、一致しているかどうかを判断する
基準画像素としては、現在加工しているレイヤーのレジ
ストの潜像を選ぶことができるが、潜像はコントラスト
が低いため、これを基準画像とするとパターンマッチン
グの精度が落ちたり、パターンマッチングができない可
能性がある。このような場合には、既に加工されている
レジストの下層パターンの配置情報をパターン位置検出
の基準情報として選ぶことも可能である。この場合は、
下層のパターンのどの場所に上層のレジストパターンの
モニタ領域が配置されているかという情報と、下層のパ
ターンの配置情報を基準情報としたパターンマッチング
の結果から、レジストパターンのモニタ領域の位置を検
出する。
【００３８】なお、ウェハ２０上の各々のチップは、周
辺にマーク領域２２が配置され、その内側のデバイス領
域２１内に複数のメモリセル領域２３（２００ｎｍのＬ
／Ｓパターン）が配置されている。モニタ領域は、デバ
イス領域２１のメモリセル領域２３である。
【００３９】上記の現像装置を用いて本実施形態では、
現像前の潜像のモニタリング、現像中の潜像のモニタリ
ングを行うと共に、モニタ領域の反射光強度の波長分散
を計測する。
【００４０】（作用）本実施形態における現像シーケン
スを、図２に示す。まず、現像ユニット１０にウェハ２
０が搬送される（ステップＳ１）と、ノッチの位置を検
出し、ウェハ２０の回転方向の位置調整を行う（ステッ
プＳ２）。その後、露光時のショットマップ及び露光マ
スクのレイアウトを基に、特定のチップ（ｉ）のモニタ
領域にモニタヘッド１１が移動する（ステップＳ３）。
ここでは、図４に示すように中心付近の９つのチップを
モニタすることになっているが、露光の時点で、フォー
カスがずれているチップをモニタすると、代表的なチッ
プを抽出する精度が低下する。そこで、露光装置からの
情報を基に、フォーカス条件がずれているチップをモニ
タの対象から除去する（ステップＳ４）。
【００４１】具体的な方法を次に説明する。露光時にチ
ップを露光していくときに、露光装置はレベリングを行
いながら、フォーカス値を設定している。つまり、ウェ
ハの平坦度の平均的なところでフォーカスが合ってい
る。従って、モニタ領域が、その平均的な場所に来てい
ることが望ましい。平均的な場所はチップの中心近くに
くる可能性が高いため、ここでは、図１のデバイス領域
２１のなかで、メモリセル領域の場所をモニタ領域と
する。さらに、チップ１〜９の中ののモニタ領域の平
坦度が平均的なレベルになっているかを露光装置の干渉
計の読みから判断し、大きく外れているチップを潜像の
モニタ対象としないこととする。この実施形態では９つ
のチップのうち、chip１とchip５が平均的なレベルとな
っていなかったため、モニタするチップから除去した。
もちろん、フォーカスがずれない場合にはこのステップ
は省略してもよい。
【００４２】なお、一般的な露光装置においては、パタ
ーンを露光しながらスキャンと直交する方向に面の形状
がどうなっているかを検出し、平均的なところに合わせ
てフォーカスを変えながら露光する。途中にフォーカス
測定ポイントがあり、各ポイント毎にフォーカスを合わ
せるという、いわゆるレベリングを行っている。そし
て、このレベリング情報は露光装置内に記憶されてい
る。従って、露光装置に記憶されたレベリング情報を参
照することにより、各チップの露光時のフォーカス条件
を知ることができる。
【００４３】次に、パターンの位置決め（ステップＳ
５）方法について説明する。前記Ｓ３におけるヘッド移
動後の観察領域は図３（ａ）に示す通りである。モニタ
ヘッド１１の光学系は、ＣＣＤカメラの視野５１の中心
に分光器で検出する領域５２が入るように調整されてい
る。そのため、図３（ａ）の状態でモニタリングを行う
と、モニタ領域５３以外からの反射光強度も検出してし
まう。従って、モニタヘッド１１が移動した後、モニタ
領域５３の中心と分光器で検出する領域５２の中心のず
れ量（△ｘ，△ｙ）を求め、図３（ｂ）に示すような位
置にモニタヘッド１１を移動させる。これにより，モニ
タ領域５３のみからの反射光強度の波長分散が分光器３
２で検出可能となる。
【００４４】ここでは、ＣＣＤカメラ３１を用いて位置
調整をする例を説明したが、モニタヘッド１１のステー
ジ精度が十分な場合は、一度位置調整を行えば、その後
は調整する必要はない。また、照明光が狭帯域フィルタ
ーてほぼ単色の光となっている場合は、分光器３２で強
度を計測せずに、ＣＣＤカメラ３１の画像を用い、パタ
ーンマッチングにより位置検出を行い、ＣＣＤの階調を
反射光強度とすればよい。
【００４５】次に、モニタ領域の膜厚を計測する（ステ
ップＳ６）。モニタ領域の膜厚は、測定した反射光強度
の波長分散から求める。図５に、計測した反射光強度の
波長分散の一例を示す。反射光強度は構成される膜の膜
厚及び光学定数により決まるので、図５のような波長分
散から膜厚を計測することは可能である。ここで、計測
するモニタ領域の膜減り量は、図６に示す通り露光量と
関係がある。従って、モニタ領域の膜減り量を計測すれ
ば、計測しているチップ（ｉ）がどのくらいの露光量で
露光されているかが分かる。ここでは、波長分散からモ
ニタ領域の膜減り量を求める手法を示したが、反射防止
膜の下層が平坦である場合には、特定の波長の反射光強
度からモニタ領域の膜減り量を求めてもよい。
【００４６】モニタ領域の膜厚の測定結果を、図７に示
す。chip１とchip５は前述したように、フォーカス条件
がずれているため、測定の対象外としている。この計測
の結果から平均値は１１．５ｎｍであることから、ウェ
ハを代表するチップをchip２とし（ステップＳ８）、こ
のチップのモニタ領域を現像中に計測する。
【００４７】測定するチップが決まると、現像が開始さ
れる（ステップＳ９）。現像液が盛られた後、モニタヘ
ッド１１はＳ８で決定されたチップ（ここではchip２）
に移動し、位置を調整し、モニタリングを開始する（ス
テップＳ１０）。現像中のモニタリングは、潜像の膜厚
を計測したときと同じように、モニタ領域からの反射光
強度の波長分散を時間毎に計測していく。
【００４８】実際の現像中の波形を基に、現像終了の判
断の方法（ステップＳ１１）について説明する。同時に
多数の波長の反射光強度変化が計測されるが、そのうち
波長５５０ｎｍの波形を基に説明する。波長５５０ｎｍ
での現像時間とモニタ領域の反射率の関係（実験結果）
を、図８に示す。この反射率変化より、現像の初期では
干渉波形、後半では緩やかな強度変化が観察される。
【００４９】これを説明するために、この変化を理論的
に求めた結果を、図９に示す。この計算（図９）は、最
初の１０秒で露光部（抜き寸法１９０ｎｍ）の領域が膜
減りし、１０秒で膜が完全に抜け、その後は１０秒で２
ｎｍの割合で横方向に現像が進み、６０秒で所望寸法
（残し寸法２００ｎｍ）になるという条件で行ってい
る。つまり、図８において、初期は露光部の膜減り、後
半は横方向の寸法の変化を表している。
【００５０】また、後半の横方向の寸法変化に対する反
射率の変化（残し寸法２１０ｎｍ→１９０ｎｍ）の関係
を求めた結果を図１０に示す。この結果から、いくつか
の波長について反射率を計算し、パターン寸法を求め、
寸法が所定の値に達した時点を現像終点とすればよいこ
とが分かる。しかし、図１０において、寸法に対する反
射率の変化量が非常に小さいことから、いくつかの波長
について計算した反射率から寸法を精度良く求めるに
は、処理に時間がかかる可能性が高い。
【００５１】また、本実施形態では反射防止膜の下層は
Ｓｉとしているため、反射率が下層の影響を受けない
が、実際には下層は酸化膜であったりするため、酸化膜
の膜厚の変動によって反射率が大きく変わることから、
さらに処理に時間を要する可能性が高い。そういう理由
から、強度変化の特異点となる時間と特定現像時間での
反射率から最適な現像時間を求める。ここで、２つの量
を測定しているのは、寸法を決める要因として、露光量
とフォーカスという２つの物理量があるためである。も
ちろん、露光装置でフォーカスの値が分かっている場合
には、強度変化の特異点か所定時間での反射率のいずれ
かを計測すればよい。通常、強度変化の特異点の方が測
定精度が高いため、このような場合には強度変化の特異
点を計測する。
【００５２】本実施形態では反射防止膜の下層はＳｉで
あるため、露光装置からの情報を基に、フォーカス条件
が外れているチップをモニタの対象から除去（ステップ
Ｓ４）している。従って、フォーカスが合っていること
が分かっているので、強度変化の特異点から最適な現像
時間を求める。
【００５３】次に、特異点となる時間を算出する方法に
ついて説明する。図８において特異点を検出するには、
強度変化の微分値を求めていって、微分値がある値以下
となった時間を求めればよい。本実施形態では、反射防
止膜の下層がＳｉと分かっているため、予め特異点を求
めるのに適した波長を求めることができる。ここではそ
のような理由から波長５５０ｎｍの波長を用いて特異点
を求めた。しかし、実際には下層は酸化膜であったりす
るため、その膜厚変動により、特異点を求めるのに適し
た波長が予め分からない場合がある。
【００５４】その場合は、複数の波長に対して、反射率
測定を行い、特異点付近での傾きの変化が大きい波長を
抽出したあとで、強度変化の微分値がある値以下となる
時間を求めればよい。また、特異点付近での傾きの変化
が大きい波長を複数選んで、それぞれから特異点を求
め、特異点を求める精度を向上させることもできる。こ
の場合、処理時間により何種類の波長まで解析可能かが
決まる。
【００５５】図１１にフォーカスが変動した場合の、露
光量と特異点となる時間の関係を示す。本実施形態で
は、Ｓ４でジャストフォーカスであることが分かってい
て、図８の強度変化から特異点となる時間が１０秒であ
ることが分かるため、図１２の関係より、現像時間が５
４秒と求められる。従って、５４秒で現像を終了させる
（ステップＳ１２）。
【００５６】（効果）このように本実施形態では、ウェ
ハ間の寸法のばらつきを低減させるために現像時間制御
を行う場合に、ウェハの中で代表的な条件で処理されて
いるチップを露光装置でのフォーカス情報及びモニタ領
域の膜厚計測を行うことで抽出する。そして、現像時に
このチップのモニタ領域の強度変化をモニタすること
で、最適な現像時間を求めることが可能になる。これに
より、ウェハ間の寸法のばらつきを大きく低減すること
ができ、寸法精度及び歩留まりが大きく向上する。
【００５７】（第２の実施形態） （構成）本実施形態で使用する現像装置は第１の実施形
態と同様で、前記図１に示す通りである。実際のリソグ
ラフィー工程では、レジスト，反射防止膜の下層には酸
化膜などの膜構造があり、本実施形態では下層が酸化膜
（膜厚のターゲットは３００ｎｍ）の場合を示す。従っ
て、ウェハの平坦度は第１の実施形態ほど高くなく、ウ
ェハの中心に近いチップでもほぼ露光装置で設定したフ
ォーカス量で露光されていない可能性がある。
【００５８】また、本実施形態においても、現像前の潜
像のモニタリング、現像中のモニタリングを行うと共
に、モニタ領域の反射光強度の波長分散を計測する。
【００５９】（作用）本実施形態における現像シーケン
スは第１の実施形態と基本的に同様で、前記図２に示す
通りである。ステップＳ１からＳ５までは第１の実施形
態と全く同様であるので、その説明は省略する。但し、
本実施形態ではＳ４において９つのチップのうち、chip
２，chip５，chip９が平均的なレベルとなっていなかっ
たため、これらをモニタするチップから除外した。
【００６０】ステップＳ６のモニタ領域の膜厚を計測す
る際、モニタ領域の膜厚は、測定した反射光強度の波長
分散から求める。図１３に、計測した反射光強度の波長
分散の一例を示す。反射光強度は構成される膜の膜厚及
び光学定数により決まるので、図１３のような波長分散
から膜厚を計測することは可能である。ここで計測する
モニタ領域の膜減り量は前記図６に示す通り、露光量と
関係がある。従って、モニタ領域の膜減り量を計測すれ
ば、計測しているチップ（ｉ）がどのくらいの露光量で
露光されているかが分かる。ここでは、波長分散からモ
ニタ領域の膜減り量を求める手法を示したが、反射防止
膜の下層が平坦である場合には、特定の波長の反射光強
度からモニタ領域の膜減り量を求めてもよい。
【００６１】モニタ領域の膜厚の測定結果を、図１４に
示す。chip２とchip５とchip９は前述したように、フォ
ーカス条件がずれているため、測定の対象外としてい
る。この計測の結果から平均値は１１．４ｎｍであるこ
とから、ウェハを代表するチップをchip１とし（ステッ
プＳ８）、このチップのモニタ領域を現像中に計測する
ことにする。
【００６２】測定するチップが決まると、現像が開始さ
れる（ステップＳ９）。現像液が盛られた後、モニタヘ
ッド１１はＳ８で決定されたチップ（ここではchip１）
に移動し、位置を調整し、モニタリングを開始する（ス
テップＳ１０）。現像中のモニタリングは、潜像の膜厚
を計測したときと同じように、モニタ領域からの反射光
強度の波長分散を時間毎に計測していく。
【００６３】現像中の波形の計算結果を基に、現像終了
の判断の方法（ステップＳ１１）について説明する。同
時に多数の波長の反射光強度変化が計測されるが、その
うち波長４７０ｎｍの波形を基に説明する。この変化を
理論的に求めた結果を、図１５に示す。ここでは下地酸
化膜の膜厚の中心値を３００ｎｍとして、±５ｎｍの変
動があった場合の波形も併せてプロットしている。この
計算（図１５）は、最初の１０秒で露光部（寸法１９０
ｎｍ）の領域が膜減りし、１０秒で膜が完全に抜け、そ
の後は１０秒で２ｎｍの割合で横方向に現像が進み、６
０秒で所望寸法（２００ｎｍ）になるという条件で行っ
ている。この結果から、下地酸化膜の膜厚が変動すると
反射率が大きく変わることが分かる。
【００６４】図１６（ａ）〜（ｃ）に、膜厚，寸法が変
わったときに反射率の波長分散がどのように変わるかを
示す。これらの図より、波長毎に反射率を計算し、それ
を下地の膜厚とパターン寸法とフィッティングすると、
下地の膜厚と寸法が定まることが分かる。そして、寸法
が所定の値に達した時点を現像終点とすればよいことが
分かる。
【００６５】より具体的には、モニタ領域からの複数の
波長に対する各反射光の強度を検出し、図１６（ａ）〜
（ｃ）でのフィッテングにより、例えば下地膜厚が３０
０ｎｍであることが判定したとする。この場合は、図１
６（ｂ）を参照し、各波長で反射光強度（反射率）を測
定した結果をフィッティングすることになり、例えば必
要なパターン寸法が２００ｎｍであれば、各波長におい
て反射率がＡの曲線と一致する時点を現像終了と判断す
ればよい。図１６を見ても分かるように、寸法に対する
反射率の変化は小さいので、１つの波長で反射率の変化
から寸法を判定するのでは精度が低くなるが、複数の波
長で検出することにより十分な精度が得られる。
【００６６】ところで、上記のようなフィッティングに
は処理に時間がかかる場合がある。その場合には、強度
変化の特異点となる時間と特定現像時間での反射率から
最適な現像時間を求める。ここで、２つの量を測定して
いるのは、寸法を決める要因として、露光量とフォーカ
スという２つの物理量があるためである。もちろん、露
光装置でフォーカスの値が分かっている場合には、強度
変化の特異点か所定時間での反射率のいずれかを計測す
ればよい。通常、強度変化の特異点の方が測定精度が高
いため、このような場合には強度変化の特異点を計測す
る。
【００６７】本実施形態は反射防止膜の下層が酸化膜で
あるため、露光装置で設定したフォーカスで露光されて
いるとは限らない。そこで、強度変化の特異点と特定現
像時間（現像時間３０秒）での反射率から最適な現像時
間を求める。
【００６８】次に、特異点となる時間を算出する方法に
ついて説明する。前記図１５のような波形から特異点を
検出するには、強度変化の微分値を求めていって、微分
値がある値以下となった時間を求めればよい。本実施形
態では、反射防止膜の下層が酸化膜であるため、酸化膜
厚の変動が大きい場合には予め特異点を求めるのに適し
た波長を定めることができない。そこで、複数の波長に
対して、反射率測定を行い、特異点付近での傾きの変化
が大きい波長を抽出したあとで、強度変化の微分値があ
る値以下となる時間を求めればよい。ここではこのよう
にして、強度変化の特異点を求めると１１秒であった。
また、特異点付近での傾きの変化が大きい波長を複数選
んで、それぞれから特異点を求め、特異点を求める精度
を向上させることもできる。この場合、処理時間により
何種類の波長まで解析可能かが決まる。
【００６９】次に、特定現像時間の反射率から寸法を求
める方法を示す。ここでは、前記図１６のような予め分
かっている酸化膜厚，寸法の波長分散から、現像時間３
０秒での寸法が２０５ｎｍとなった。ここで、特定現像
時間として３０秒を選んでいるが、これは強度変化の特
異点となる時間が２０秒よりも前であると予め分かって
いるため、最初の２５秒は特異点となる時間を精度良く
求める処理を行って、３０秒後に反射率から寸法を求め
る処理を行うというように、処理を分けた方が処理速度
が速いためである。従って、これらの両者の処理時間を
考慮して、特定時間を設定すればよい。
【００７０】図１７にフォーカスが変動した場合の、露
光量と現像時間３０秒での寸法の関係、図１８にフォー
カスが変動した場合の、露光量と特異点となる時間の関
係を示す。現像時間３０秒での寸法が２０５ｎｍ、特異
点となる時間が１１秒と計測されたので、露光量が２
０．５ｍＪ、フォーカスが０．３μｍと計測された。こ
れから現像時間を算出するが、フォーカスは基本的には
ジャストの状態になるように、露光装置側では設定して
いるため、モニタしている領域がずれていると考えられ
るため、現像時間は算出した露光量から求める。従っ
て、前記図１２の関係より、現像時間が５４秒と求めら
れる。従って、５４秒で現像を終了させる（ステップＳ
１２）。
【００７１】（効果）このように本実施形態によれば、
ウェハ間の寸法のばらつきを低減させるために、現像時
間制御を行う場合に、ウェハの中で代表的な条件で処理
されているチップを露光装置でのフォーカス情報及びモ
ニタ領域の膜厚計測を行うことで抽出する。そして、現
像を開始し、このチップのモニタ領域の強度変化をモニ
タする際に、特異点となる時間及び、特定の現像時間に
おける反射率を現像時間に対する波長分散から計測す
る。これにより、露光時の露光量，フォーカス量の両方
を知ることが可能となり、それに応じた最適な現像時間
を求めることができる。これにより、ウェハ間の寸法の
ばらつきを大きく低減することができ、寸法の精度及び
歩留まりが大きく向上する。
【００７２】（第３の実施形態） （構成）本実施形態で使用する現像装置は第１の実施形
態と同様で、前記図１に示す通りである。第１の実施形
態では、反射率から現像の終点を定めたが、本実施形態
では、反射光強度変化を位相に置き換えて、位相から現
像の終点を予測する。
【００７３】本実施形態では、現像前の潜像のモニタリ
ング、現像中の潜像のモニタリングを行うと共に、モニ
タ領域の反射光強度の波長分散を計測する。そして、現
像中のモニタリングでは、反射光強度の変化を位相に変
換して、位相から現像の終点を予測する。
【００７４】（作用）本実施形態における現像シーケン
スは第１の実施形態と基本的に同様で、前記図２に示す
通りである。ステップＳ１からＳ９までは第１の実施形
態と全く同様であるので、その説明は省略する。
【００７５】現像開始により現像液が盛られた後、モニ
タヘッド１１はＳ８で決定されたチップ（ここではchip
２）に移動し、位置を調整し、モニタリングを開始する
（ステップＳ１０）。現像中のモニタリングは、潜像の
膜厚を計測したときと同じように、モニタ領域からの反
射光強度の波長分散を時間毎に計測していく。そして、
反射光強度変化を基に位相を求める。
【００７６】実際の現像中の波形を基に、現像終了の判
断の方法（ステップＳ１１）について説明する。同時に
多数の波長の反射光強度変化が計測されるが、そのうち
波長５５０ｎｍの波形を基に説明する。波長５５０ｎｍ
での現像時間とモニタ領域の反射率の関係（実験結果）
を、図１９に示す。この反射率変化より、現像の初期で
は干渉波形が見られることが分かる。干渉波形の最後に
特異点が見られるが、これは露光部の膜減りがほぼ終了
した点である。この点を位相が０として反射光強度を位
相に変換する方法を、以下に示す。ここで、位相に着目
するのは、下地の構造やプローブ光の波長に依存しない
物理量であるためである。
【００７７】図２０に示すように、強度変化の極大とな
るところの位相を−φ、そのときの強度をＩmax 、強度
変化の極小となるところの位相を−φ＋π、そのときの
強度をＩmin 、特異点の位相を０、そのときの強度をＩ
o とする。このように定義すると、強度Ｉと位相θの関
係は下記の式で表される。
【００７８】 Ｉ＝ａ sin（θ＋φ）＋ｂ ａ＝（Ｉmax −Ｉmin ）／２ ｂ＝（Ｉmax ＋Ｉmin ）／２ ここで、境界条件として、位相−φ、−φ＋π、０での
強度を代入して計算すると、図２１に示すように、位相
と反射光強度の関係が得られる。従って、反射光強度か
ら位相に変換ができた。この変換は、複数の波長を用い
て行うことにより精度が向上する。解析の時間が許す限
り多くの波長を用いて、変換するのがよい。図２１の関
係を基に、現像時間と位相の関係を図２２に示す。特定
波長の反射率がある値になった時点が所望寸法に仕上が
る時間であるので、図２２の関係を基に、特定の位相と
なった時点で現像を終了させる。
【００７９】ここでは、波長５５０ｎｍで計測した場合
の反射光強度０．８８が所望寸法に仕上がる強度である
ので、位相１６．４度で現像を終了させる。従って、現
像を３０秒で終了させる。（ステップＳ１２）。
【００８０】本実施形態では、現像の終点を測定した位
相が特定の値になった時点としたが、これに限られるも
のではない。第２の実施形態では特異点となる時間と、
特定時間での反射率から求める現像終点を求めたが、特
定時間での反射率を位相と置き換えて現像終点を求める
ことも可能である。その他、特定の時間を２つ設定し
て、そのときの位相から現像終点を求めることも可能で
ある。
【００８１】（効果）このように本実施形態によれば、
ウェハ間の寸法のばらつきを低減させるために、現像時
間制御を行う場合に、ウェハの中で代表的な条件で処理
されているチップを露光装置でのフォーカス情報及びモ
ニタ領域の膜厚計測を行うことで抽出する。現像を開始
し、このチップのモニタ領域の強度変化を位相に変換し
てモニタすることで、最適な現像時間を求めることが可
能になり、ウェハ間の寸法のばらつきを大きく低減する
ことができる。これにより、寸法の精度及び歩留まりが
大きく向上する。また、強度を位相に置きかえることに
より、下地の膜厚やプローブ光の波長に依存しない物理
量でのモニタリングが可能となる。従って、波長分散か
ら寸法を求めるという複雑な処理がなくなり、解析が簡
略化できる。
【００８２】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではない。実施形態では、露光条件（フォー
カス，露光量）が平均的なチップを抽出したが、ウェハ
上の各チップの露光条件が揃っている場合は、チップを
抽出する工程は必ずしも必要としない。また、モニタ領
域は必ずしもデバイスパターン領域内のデバイスパター
ン（実施形態ではメモリセル領域）に限るものではな
く、モニタ専用のパターンであってもよい。さらに、モ
ニタ領域は必ずしもデバイスパターン領域内に限るもの
ではなく、マーク領域に形成したものであってもよい。
【００８３】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。
【００８４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ウ
ェハ間の寸法のばらつきを低減させるために、現像時間
制御を行う場合に、ウェハの中で代表的な条件で処理さ
れているチップを露光装置でのフォーカス情報及びモニ
タ領域の膜厚計測を行うことで抽出する。そして、現像
を開始し、このチップのモニタ領域の強度変化をモニタ
することで、最適な現像時間を求めることが可能にな
る。これにより、ウェハ間の寸法のばらつきを大きく低
減することができ、寸法精度及び歩留まりが大きく向上
する。
【００８５】また、最適な現像時間を求める際に、特異
点となる時間及び、特定の現像時間における反射率を現
像時間に対する波長分散から計測することにより、露光
時の露光量，フォーカス量の両方を知ることが可能とな
り、それに応じた最適な現像時間を求めることができ
る。また、強度を位相に置き換えることにより、下地の
膜厚やプローブ光の波長に依存しない物理量でのモニタ
リングが可能となり、波長分散から寸法を求めるという
複雑な処理を不要にして解析を簡略化することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態方法に使用した現像装置を
示す概略構成図。
【図２】モニタチップ決定及び現像のシーケンスを説明
するためのフローチャート。
【図３】モニタヘッドの位置調整を説明するための図。
【図４】現像前のチップの走査を説明するための図。
【図５】計測した反射率の波長分散の例を示す図。
【図６】露光量とモニタ領域の潜像の膜減り量との関係
を示す図。
【図７】モニタ領域の潜像膜厚を計測した結果の一覧を
示す図。
【図８】現像時間とモニタ領域の反射率との関係（実験
結果）を示す図。
【図９】現像時間とモニタ領域の反射率との関係（計算
結果）を示す図。
【図１０】２００ｎｍＬ／Ｓのライン寸法と反射率との
関係を示す図。
【図１１】フォーカスが変化した場合の露光量と特異点
になる時間との関係を示す図。
【図１２】露光量とパターン寸法が所望値に仕上がる現
像時間との関係を示す図。
【図１３】計測した反射率の波長分散の例を示す図。
【図１４】モニタ領域の潜像膜厚を計測した結果の一覧
を示す図。
【図１５】下地膜厚変動時の２００ｎｍＬ／Ｓパターン
の反射率変化を示す図。
【図１６】膜厚，寸法，波長を変えたときの反射率の変
化を示す図。
【図１７】露光量と２００ｎｍＬ／Ｓの現像時間３０秒
での寸法との関係を示す図。
【図１８】フォーカスが変化した場合の露光量と特異点
になる時間との関係を示す図。
【図１９】現像時間とモニタ領域の反射光強度（波長５
５０ｎｍ）との関係を示す図。
【図２０】反射光の強度変化を位相に変換する様子を説
明するための図。
【図２１】位相と規格化した反射光強度との関係を示す
図。
【図２２】現像時間と位相との関係を示す図。
【符号の説明】
１０…現像ユニット １１…モニタヘッド １２…光源 １３…ファイバー ２０…ウェハ ２１…デバイス領域 ２２…マーク領域 ２３…メモリセル領域 ３１…ＣＣＤカメラ ３２…分光器 ３３…画像解析部 ３４…強度解析部 ３５…制御部 ３６…露光装置 ５１…ＣＣＤカメラの視野 ５２…分光器で検出する領域 ５３…モニタ領域

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被処理基板上のレジストにデバイスパター
    ンを露光した後、現像によりレジストにデバイスパター
    ンを形成するパターン形成方法において、 前記デバイスパターンの露光時に、各々のチップ毎にデ
    バイス領域と共にモニタ領域を露光する工程と、 前記デバイスパターンの露光の後で現像の前に、前記基
    板内で露光時のフォーカス条件が設定値以内で、且つ露
    光量が平均的な値となっているチップを抽出する工程
    と、 前記レジストの現像時に、前記抽出したチップ内に配置
    された前記モニタ領域に光を照射し、該モニタ領域の反
    射光強度変化に基づいてデバイスパターンが所望寸法に
    仕上がる現像停止時間を予測する工程と、 前記予測された現像停止時間に前記基板上に現像停止液
    を供給し、現像を停止させる工程とを含むことを特徴と
    するパターン形成方法。
  2. 【請求項２】被処理基板上のレジストにデバイスパター
    ンを露光した後、現像によりレジストにデバイスパター
    ンを形成するパターン形成方法において、 前記デバイスパターンの露光時に、デバイス領域と共に
    モニタ領域を露光する工程と、 前記レジストの現像時に、前記モニタ領域に複数の波長
    の光を照射し、該モニタ領域から反射される反射光強度
    の波長分散に基づいてデバイスパターンが所望寸法に仕
    上がる現像停止時間を予測する工程と、 前記予測された現像停止時間に前記基板上に現像停止液
    を供給し、現像を停止させる工程とを含むことを特徴と
    するパターン形成方法。
  3. 【請求項３】被処理基板上のレジストにデバイスパター
    ンを露光した後、現像によりレジストにデバイスパター
    ンを形成するパターン形成方法において、 前記デバイスパターンの露光時に、デバイス領域と共に
    モニタ領域を露光する工程と、 前記レジストの現像時に、前記モニタ領域に複数の波長
    の光を照射し、該モニタ領域から反射される反射光の強
    度変化を位相変化に変換し、変換した位相に基づいてデ
    バイスパターンが所望寸法に仕上がる現像停止時間を予
    測する工程と、 前記予測された現像停止時間に前記基板上に現像停止液
    を供給し、現像を停止させる工程とを含むことを特徴と
    するパターン形成方法。
  4. 【請求項４】前記モニタ領域は、デバイスパターンの中
    のメモリセル領域であることを特徴とする請求項１〜３
    の何れかに記載のパターン形成方法。
  5. 【請求項５】前記モニタ領域は、露光装置でのレベリン
    グ時の平坦度の情報を基にチップ内で平均的な平坦度を
    示す位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜
    ３の何れかに記載のパターン形成方法。
  6. 【請求項６】前記チップを抽出する際に、露光装置での
    レベリング時の平坦度の情報を基に、モニタ領域のフォ
    ーカス値と設定フォーカス値のずれを読み取り、ずれの
    値が所定値以下であるチップを抽出することを特徴とす
    る請求項１記載のパターン形成方法。
  7. 【請求項７】前記チップを抽出する際に、複数のチップ
    に対して、モニタ領域の反射光強度を複数の波長に対し
    て測定した結果を基に、平均的な条件となっているチッ
    プを抽出することを特徴とする請求項１記載のパターン
    形成方法。
  8. 【請求項８】前記チップを抽出する際に、複数のチップ
    に対して、モニタ領域の潜像深さを測定した結果を基
    に、平均的な条件となっているチップを抽出することを
    特徴とする請求項１記載のパターン形成方法。
  9. 【請求項９】前記現像停止時間を予測する工程は、前記
    モニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域か
    ら反射される反射光の強度変化の特異点となる時間から
    現像停止時間を予測することを特徴とする請求項１記載
    のパターン形成方法。
  10. 【請求項１０】前記現像停止時間を予測する工程は、前
    記モニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域
    から反射される反射光の強度変化の特異点となる時間
    と、露光装置から得られるモニタ領域のフォーカス値と
    から現像停止時間を予測することを特徴とする請求項１
    記載のパターン形成方法。
  11. 【請求項１１】前記現像停止時間を予測する工程は、前
    記モニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域
    から反射される反射光の強度変化の特定時間における反
    射率から現像停止時間を予測することを特徴とする請求
    項１又は２記載のパターン形成方法。
  12. 【請求項１２】前記現像停止時間を予測する工程は、前
    記モニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域
    から反射される反射光の強度変化の特定時間における反
    射率と、露光装置から得られるモニタ領域のフォーカス
    値とから現像停止時間を予測することを特徴とする請求
    項１又は２記載のパターン形成方法。
  13. 【請求項１３】前記現像停止時間を予測する工程は、前
    記モニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域
    から反射される反射光の強度変化の特定時間における反
    射率と、反射光の強度変化の特異点となる時間とから現
    像停止時間を予測することを特徴とする請求項１又は２
    記載のパターン形成方法。
  14. 【請求項１４】前記モニタ領域から反射される反射光の
    強度変化の特定時間と反射光の強度変化の特異点となる
    時間は、現像時において別の時間帯に設定されているこ
    とを特徴とする請求項１３記載のパターン形成方法。
  15. 【請求項１５】前記現像停止時間を予測する工程は、前
    記モニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域
    から反射される反射光の強度変化を位相変化に変換し、
    位相が所望値になった時点から現像停止時間を予測する
    ことを特徴とする請求項１又は３記載のパターン形成方
    法。
  16. 【請求項１６】前記現像停止時間を予測する工程は、前
    記モニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域
    から反射される反射光の強度変化を位相変化に変換し、
    特定時間の位相から現像停止時間を予測することを特徴
    とする請求項１又は３記載のパターン形成方法。
  17. 【請求項１７】前記現像停止時間を予測する工程は、前
    記モニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域
    から反射される反射光の強度変化を位相変化に変換し、
    複数の時間の位相から現像停止時間を予測することを特
    徴とする請求項１又は３記載のパターン形成方法。
  18. 【請求項１８】前記現像停止時間を予測する工程は、前
    記モニタ領域に複数の波長の光を照射し、該モニタ領域
    から反射される反射光の強度変化を位相変化に変換し、
    特定時間の位相と位相０になる時間とから現像停止時間
    を予測することを特徴とする請求項１又は３記載のパタ
    ーン形成方法。
  19. 【請求項１９】露光と現像の間の工程で、レジストパタ
    ーンのモニタ領域の位置を検出するパターン位置検出方
    法において、パターン位置検出の基準情報として、既に
    加工されている下層パターンの配置情報を用い、下層パ
    ターンの位置検出結果と、現在加工しているレジストパ
    ターンのモニタ領域と下層パターンの位置関係を基に、
    レジストパターンのモニタ領域の位置を検出することを
    特徴とするパターン位置検出方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008306219A (ja) * 2008-09-22 2008-12-18 Hitachi High-Technologies Corp 半導体製造装置
US7483155B2 (en) 2004-01-29 2009-01-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Structure inspection method, pattern formation method, process condition determination method and resist pattern evaluation apparatus
JP2009283716A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Tokyo Electron Ltd 塗布、現像装置、塗布、現像方法及び記憶媒体

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6824813B1 (en) * 2000-04-06 2004-11-30 Applied Materials Inc Substrate monitoring method and apparatus
US6664013B1 (en) * 2001-11-07 2003-12-16 Advanced Micro Devices, Inc. Methods of characterizing device performance based upon the duration of an endpointed photoresist develop process, and system for accomplishing same
US8001495B2 (en) * 2008-04-17 2011-08-16 International Business Machines Corporation System and method of predicting problematic areas for lithography in a circuit design

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4647172A (en) 1985-05-17 1987-03-03 Gca Corporation Resist development method
US4851311A (en) 1987-12-17 1989-07-25 Texas Instruments Incorporated Process for determining photoresist develop time by optical transmission
JPH02137852A (ja) 1988-11-18 1990-05-28 Dainippon Screen Mfg Co Ltd フォトレジストの現像終点検出方法
JP2818689B2 (ja) 1990-09-11 1998-10-30 リソテックジャパン株式会社 現像方法
GB2257507B (en) 1991-06-26 1995-03-01 Digital Equipment Corp Semiconductor wafer processing with across-wafer critical dimension monitoring using optical endpoint detection
US5627624A (en) * 1994-10-31 1997-05-06 Lsi Logic Corporation Integrated circuit test reticle and alignment mark optimization method
US5872018A (en) * 1997-05-05 1999-02-16 Vanguard International Semiconductor Corporation Testchip design for process analysis in sub-micron DRAM fabrication
JP3556472B2 (ja) 1998-06-18 2004-08-18 株式会社東芝 露光量測定方法と露光量測定用マスク
JP2000082661A (ja) 1998-07-02 2000-03-21 Toshiba Corp 加熱装置，加熱装置の評価法及びパタ―ン形成方法
US6238936B1 (en) * 1999-03-08 2001-05-29 Advanced Micro Devices, Inc. Method of using critical dimension mapping to qualify a new integrated circuit fabrication etch process
US6187488B1 (en) 1999-03-18 2001-02-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Pattern estimating method and pattern forming method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7483155B2 (en) 2004-01-29 2009-01-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Structure inspection method, pattern formation method, process condition determination method and resist pattern evaluation apparatus
US7903264B2 (en) 2004-01-29 2011-03-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Structure inspection method, pattern formation method, process condition determination method and resist pattern evaluation apparatus
JP2009283716A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Tokyo Electron Ltd 塗布、現像装置、塗布、現像方法及び記憶媒体
JP2008306219A (ja) * 2008-09-22 2008-12-18 Hitachi High-Technologies Corp 半導体製造装置

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