JP2600434B2 - レジスト膜欠陥の検出方法 - Google Patents
レジスト膜欠陥の検出方法Info
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- JP2600434B2 JP2600434B2 JP11718890A JP11718890A JP2600434B2 JP 2600434 B2 JP2600434 B2 JP 2600434B2 JP 11718890 A JP11718890 A JP 11718890A JP 11718890 A JP11718890 A JP 11718890A JP 2600434 B2 JP2600434 B2 JP 2600434B2
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- oxide film
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- resist film
- film
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体素体を覆う膜にエッチングにより所
望のパターンを形成するリソグラフィ技術のためのレジ
スト膜欠陥の検出方法に関する。
望のパターンを形成するリソグラフィ技術のためのレジ
スト膜欠陥の検出方法に関する。
リソグラフィ技術は、半導体素子の製造工程に広く用
いられている。すなわち、例えば半導体基板表面上の酸
化膜に所望のパターンを形成するためには、酸化膜の上
にある種の光あるいはＸ線，電子線，イオン線などに感
ずるレジストと呼ばれる物質を薄く塗り、これに上述の
光などを所望のパターンを有するマスクを介して照射し
て露光し、微細なパターンをレジストに形成する。この
レジスト膜パターンは酸化膜のエッチングのためのマス
クとして用いられる。エッチングにより所望の酸化膜パ
ターンが形成できる。しかし、レジスト膜にピンホール
などの欠陥が生ずるときには、酸化膜に望ましくない穴
が明くため、同様な方法で形成されたレジスト膜の欠陥
を検出して欠陥発生の原因を解明し、欠陥発生の防止を
行う必要がある。
いられている。すなわち、例えば半導体基板表面上の酸
化膜に所望のパターンを形成するためには、酸化膜の上
にある種の光あるいはＸ線，電子線，イオン線などに感
ずるレジストと呼ばれる物質を薄く塗り、これに上述の
光などを所望のパターンを有するマスクを介して照射し
て露光し、微細なパターンをレジストに形成する。この
レジスト膜パターンは酸化膜のエッチングのためのマス
クとして用いられる。エッチングにより所望の酸化膜パ
ターンが形成できる。しかし、レジスト膜にピンホール
などの欠陥が生ずるときには、酸化膜に望ましくない穴
が明くため、同様な方法で形成されたレジスト膜の欠陥
を検出して欠陥発生の原因を解明し、欠陥発生の防止を
行う必要がある。
レジスト膜の欠陥の検出方法としては、従来は一般に
表面を熱酸化したSi基板（以下ウエーハと記す）を用
い、この上にレジストを塗布し、レジストがネガ型の場
合は全面露光，現像，ポストベークを行い、ポジ型の場
合は現像，ポストベークのみ行い、次にHFなどの酸化膜
のエッチング液に数分間浸し、酸化膜にあいた穴の数を
測定する方法が行われる。また、Ａ−Ｐ−Ｗエッチ法と
呼ばれるものは、酸化膜を溶解せずにその下側のSiを溶
解するエッチング液で処理し、酸化膜の穴より広い面積
のピットをつくり、その数を測定する。あるいは、比較
的容易な方法として、熱酸化膜の代わりにCVD−りんガ
ラス膜を用い、上と同様にレジスト膜を形成し、HFまた
はHF＋HNO3のようなエッチング液で処理するだけでりん
ガラス膜の穴を数える方法がある。この他、Siウエーハ
上に直接レジスト膜を形成し、さらにこの上に多数の円
形Al電極を形成し、Si−レジスト膜−Al構造のコンデン
サの耐圧を求めるピンホール検出方法がある。つまり、
レジスト膜厚が4000Åのコンデンサの場合は175Vの耐圧
をもつが、耐圧が40V以下の場合はピンホールが存在す
るものとして欠陥のあるコンデンサの割合いを求める。
以上４通りがこれまでいろいろな文献等で紹介されてい
る一般的なレジスト膜の欠陥検出方法の実例である。
表面を熱酸化したSi基板（以下ウエーハと記す）を用
い、この上にレジストを塗布し、レジストがネガ型の場
合は全面露光，現像，ポストベークを行い、ポジ型の場
合は現像，ポストベークのみ行い、次にHFなどの酸化膜
のエッチング液に数分間浸し、酸化膜にあいた穴の数を
測定する方法が行われる。また、Ａ−Ｐ−Ｗエッチ法と
呼ばれるものは、酸化膜を溶解せずにその下側のSiを溶
解するエッチング液で処理し、酸化膜の穴より広い面積
のピットをつくり、その数を測定する。あるいは、比較
的容易な方法として、熱酸化膜の代わりにCVD−りんガ
ラス膜を用い、上と同様にレジスト膜を形成し、HFまた
はHF＋HNO3のようなエッチング液で処理するだけでりん
ガラス膜の穴を数える方法がある。この他、Siウエーハ
上に直接レジスト膜を形成し、さらにこの上に多数の円
形Al電極を形成し、Si−レジスト膜−Al構造のコンデン
サの耐圧を求めるピンホール検出方法がある。つまり、
レジスト膜厚が4000Åのコンデンサの場合は175Vの耐圧
をもつが、耐圧が40V以下の場合はピンホールが存在す
るものとして欠陥のあるコンデンサの割合いを求める。
以上４通りがこれまでいろいろな文献等で紹介されてい
る一般的なレジスト膜の欠陥検出方法の実例である。
しかしながら、上記の方法では種々の問題点があげら
れる。たとえば、最初に挙げた方法では、酸化膜に作成
した穴は非常に小さいものであるため、高倍率の顕微鏡
を使用しても検出が容易ではなく、塵埃等の識別も容易
ではない。また、Ａ−Ｐ−Ｗエッチ法の場合は、Siウエ
ーハ上に特殊なエッチピットが形成されるために塵埃等
との識別は容易であるが、この測定方法はSiを溶解する
のにエチレンジアミン，カテコールのような特殊な薬品
の使用と長時間のエッチングを要する。ウエーハを前記
のエッチング液に浸し、110℃で数時間還流冷却器を付
けて液の蒸発を防ぎながら加熱しなければならない。ま
た、この方法はエッチング時間が長くなればピットが漸
次増加する傾向があるため、エッチング時間の設定にも
不確定要因がある。りんガラス膜を用いる方法は、容易
に短時間でピンホールの検出は可能であるが、CVD−り
んガラス膜の突起，粗さ等の欠陥がレジスト膜の欠陥の
原因になるので、これを差し引くなどの注意が必要にな
る。最後の円形Al電極を製作する方法は、Al電極製作の
ためにメタルマスク蒸着法を用いる。これによる簡単に
円形のAl膜を堆積できるが、直径50μｍ以下の穴をもつ
メタルマスクの製作はむずかしくなってくる。そのた
め、検出の精度を高めるにはAl円形電極のフォトエッチ
ングが必要になってきて、簡単に実施できない。
れる。たとえば、最初に挙げた方法では、酸化膜に作成
した穴は非常に小さいものであるため、高倍率の顕微鏡
を使用しても検出が容易ではなく、塵埃等の識別も容易
ではない。また、Ａ−Ｐ−Ｗエッチ法の場合は、Siウエ
ーハ上に特殊なエッチピットが形成されるために塵埃等
との識別は容易であるが、この測定方法はSiを溶解する
のにエチレンジアミン，カテコールのような特殊な薬品
の使用と長時間のエッチングを要する。ウエーハを前記
のエッチング液に浸し、110℃で数時間還流冷却器を付
けて液の蒸発を防ぎながら加熱しなければならない。ま
た、この方法はエッチング時間が長くなればピットが漸
次増加する傾向があるため、エッチング時間の設定にも
不確定要因がある。りんガラス膜を用いる方法は、容易
に短時間でピンホールの検出は可能であるが、CVD−り
んガラス膜の突起，粗さ等の欠陥がレジスト膜の欠陥の
原因になるので、これを差し引くなどの注意が必要にな
る。最後の円形Al電極を製作する方法は、Al電極製作の
ためにメタルマスク蒸着法を用いる。これによる簡単に
円形のAl膜を堆積できるが、直径50μｍ以下の穴をもつ
メタルマスクの製作はむずかしくなってくる。そのた
め、検出の精度を高めるにはAl円形電極のフォトエッチ
ングが必要になってきて、簡単に実施できない。
そこで、本発明は上記の種々の問題点を解決し、既存
の半導体素子の製造プロセス内の装置を用い、レジスト
膜の欠陥を容易にかつ正確に検出するための方法を提供
することにある。
の半導体素子の製造プロセス内の装置を用い、レジスト
膜の欠陥を容易にかつ正確に検出するための方法を提供
することにある。
上記の目的を達成するために本発明は、第一導電形の
半導体基板の一面上に全面、酸化膜を形成し、その上に
レジストを塗布し、レジスト膜を現像液に不溶化したの
ち現像，硬化し、前記酸化膜形成面に酸化膜エッチング
液をレジスト塗布面に露出した酸化膜の除去に必要な時
間以上接触させたのちレジスト膜を除去し、次いで酸化
膜形成面に露出した半導体基板に第二導電形領域を形成
するのに十分な不純物イオンの注入，注入不純物の拡散
を行ったのち、半導体基板表面上の酸化膜を除去し、さ
らに酸化膜除去後の半導体基板にステインエッチングを
施し、光学顕微鏡により着色された第二導電形領域を見
出すものとする。
半導体基板の一面上に全面、酸化膜を形成し、その上に
レジストを塗布し、レジスト膜を現像液に不溶化したの
ち現像，硬化し、前記酸化膜形成面に酸化膜エッチング
液をレジスト塗布面に露出した酸化膜の除去に必要な時
間以上接触させたのちレジスト膜を除去し、次いで酸化
膜形成面に露出した半導体基板に第二導電形領域を形成
するのに十分な不純物イオンの注入，注入不純物の拡散
を行ったのち、半導体基板表面上の酸化膜を除去し、さ
らに酸化膜除去後の半導体基板にステインエッチングを
施し、光学顕微鏡により着色された第二導電形領域を見
出すものとする。
ネガ型レジスト膜は全面露光することにより、ポジ型
レジスト膜は露光しないことにより現像液に不溶化とな
り、現像後酸化膜上に残留し、硬化させることができ
る。従って、レジスト膜に欠陥があれば次の酸化膜エッ
チング液接触の際にその欠陥部を通ったエッチング液に
より酸化膜の露出した部分が除去される。不純物イオン
注入時にはこの酸化膜が除去された部分から半導体基板
の露出した部分にイオンが注入され、拡散によって第二
導電形領域が第一導電形基板に生ずる。この第二導電形
領域は不純物拡散のため欠陥の寸法が拡大され、ステイ
ンエッチングで着色されるから光学顕微鏡で容易に見出
すことができるので、着色部の存在からレジスト膜の欠
陥を検出することが可能になる。
レジスト膜は露光しないことにより現像液に不溶化とな
り、現像後酸化膜上に残留し、硬化させることができ
る。従って、レジスト膜に欠陥があれば次の酸化膜エッ
チング液接触の際にその欠陥部を通ったエッチング液に
より酸化膜の露出した部分が除去される。不純物イオン
注入時にはこの酸化膜が除去された部分から半導体基板
の露出した部分にイオンが注入され、拡散によって第二
導電形領域が第一導電形基板に生ずる。この第二導電形
領域は不純物拡散のため欠陥の寸法が拡大され、ステイ
ンエッチングで着色されるから光学顕微鏡で容易に見出
すことができるので、着色部の存在からレジスト膜の欠
陥を検出することが可能になる。
第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施例のレジスト
膜欠陥検出過程を示す。シリコン基板１としてｎ型基板
を用いその上に熱酸化膜２を形成する（図（ａ））。熱
酸化膜２の厚さは、のちのイオン注入，拡散の際不純物
がつきぬけないように厚くし、例えば8000Åの厚さにす
る。この熱酸化膜の上にレジスト３を塗布する。この実
施例ではネガ型レジストを用いた。レジスト膜３にピン
ホール４がある場合を例示する（図（ｂ））。次いで、
フォトリソグラフィの装置を用いて全面露光，現像およ
びポストベークを行ったのち、HFとH2Oの比が1:8の溶液
中に浸漬する。浸漬時間は酸化膜２がエッチングされる
に必要な時間の２倍とする。すなわち、温度30℃でエッ
チアウトする時間が５分であるとすれば10分間浸漬す
る。これにより、レジスト膜３のピンホール４の下にそ
のピンホールより大きい穴５を生ずる（図（ｃ））。次
に通常の方法でレジスト膜３を除去する（図（ｄ））。
このあと、基板全面にわたってB+イオンを５×1014/cm2
のドーズ量で注入し、熱処理により拡散させると、ｎ形
基板１の表面にｐ領域６が生ずる（図（ｅ））。基板１
上の酸化膜は前記のHF溶液を用いて除去する（図
（ｆ））。最後にHFとHNO3の混合液を用いて数十秒間の
ステインエッチングを行うと、ｐ領域６の表面はｎ領域
と大きく異なる着色をされ、光学顕微鏡で識別できる。
そこで、ｐ領域６の数，寸法を測定することによりレジ
スト膜３のピンホールの数，大きさを検出することがで
きる。ｐ領域６の寸法は、識別しやすくするため、第１
図（ｃ）における酸化膜２のオーバーエッチング，第１
図（ｅ）におけるＢの拡散によってピンホール３の大き
さにより拡大されているが、その拡大率は予めの実験に
よって求めておくことができる。
膜欠陥検出過程を示す。シリコン基板１としてｎ型基板
を用いその上に熱酸化膜２を形成する（図（ａ））。熱
酸化膜２の厚さは、のちのイオン注入，拡散の際不純物
がつきぬけないように厚くし、例えば8000Åの厚さにす
る。この熱酸化膜の上にレジスト３を塗布する。この実
施例ではネガ型レジストを用いた。レジスト膜３にピン
ホール４がある場合を例示する（図（ｂ））。次いで、
フォトリソグラフィの装置を用いて全面露光，現像およ
びポストベークを行ったのち、HFとH2Oの比が1:8の溶液
中に浸漬する。浸漬時間は酸化膜２がエッチングされる
に必要な時間の２倍とする。すなわち、温度30℃でエッ
チアウトする時間が５分であるとすれば10分間浸漬す
る。これにより、レジスト膜３のピンホール４の下にそ
のピンホールより大きい穴５を生ずる（図（ｃ））。次
に通常の方法でレジスト膜３を除去する（図（ｄ））。
このあと、基板全面にわたってB+イオンを５×1014/cm2
のドーズ量で注入し、熱処理により拡散させると、ｎ形
基板１の表面にｐ領域６が生ずる（図（ｅ））。基板１
上の酸化膜は前記のHF溶液を用いて除去する（図
（ｆ））。最後にHFとHNO3の混合液を用いて数十秒間の
ステインエッチングを行うと、ｐ領域６の表面はｎ領域
と大きく異なる着色をされ、光学顕微鏡で識別できる。
そこで、ｐ領域６の数，寸法を測定することによりレジ
スト膜３のピンホールの数，大きさを検出することがで
きる。ｐ領域６の寸法は、識別しやすくするため、第１
図（ｃ）における酸化膜２のオーバーエッチング，第１
図（ｅ）におけるＢの拡散によってピンホール３の大き
さにより拡大されているが、その拡大率は予めの実験に
よって求めておくことができる。
第１図に示した欠陥検出過程に用いる酸化炉、フォト
リソグラフィのためのレジスト塗布装置、露光装置、現
像装置、ベーキング装置、あるいは不純物注入装置、拡
散炉などは、半導体素子製造工程に用いる装置をそのま
ま使用することができる。レジストにポジ型を用いたと
きは、上記の実施例の全面露光を除き、他の過程を同様
に行うことによってレジスト膜欠陥を検出できる。
リソグラフィのためのレジスト塗布装置、露光装置、現
像装置、ベーキング装置、あるいは不純物注入装置、拡
散炉などは、半導体素子製造工程に用いる装置をそのま
ま使用することができる。レジストにポジ型を用いたと
きは、上記の実施例の全面露光を除き、他の過程を同様
に行うことによってレジスト膜欠陥を検出できる。
なお、レジストに光以外のＸ線，電子線，イオン線な
どに感ずる物質を用いたときには、露光を対応する線の
照射により行うことにより本発明を実施できることはい
うまでもない。
どに感ずる物質を用いたときには、露光を対応する線の
照射により行うことにより本発明を実施できることはい
うまでもない。
本発明に基づく方法でレジスト膜の欠陥を検出した場
合、レジスト膜厚の管理あるいはレジスト液の濾過など
の方法で欠陥数を減らし、最終的に欠陥を零にする。第
２図は、レジスト膜厚の増加によりレジスト膜のピンホ
ール密度が減少することを示す。
合、レジスト膜厚の管理あるいはレジスト液の濾過など
の方法で欠陥数を減らし、最終的に欠陥を零にする。第
２図は、レジスト膜厚の増加によりレジスト膜のピンホ
ール密度が減少することを示す。
本発明によれば、レジスト膜に欠陥がある場合、その
欠陥を通して下層の酸化膜に穴ができることを利用し、
半導体基板のその穴の位置に不純物イオンの注入，拡散
により他導電形の領域を形成し、ステイエッチングでの
着色によりその領域を見出すことによって欠陥の検出を
行うことができる。この方法は、通常のウエーハプロセ
スに用いる装置を用いるので特別の装置の必要はない。
そして、検出過程で小さい欠陥の寸法も拡大されるの
で、容易かつ正確に欠陥の検出が可能であることが確認
された。
欠陥を通して下層の酸化膜に穴ができることを利用し、
半導体基板のその穴の位置に不純物イオンの注入，拡散
により他導電形の領域を形成し、ステイエッチングでの
着色によりその領域を見出すことによって欠陥の検出を
行うことができる。この方法は、通常のウエーハプロセ
スに用いる装置を用いるので特別の装置の必要はない。
そして、検出過程で小さい欠陥の寸法も拡大されるの
で、容易かつ正確に欠陥の検出が可能であることが確認
された。
第１図は本発明の一実施例のレジスト膜欠陥検出過程を
（ａ）〜（ｆ）の順に示す断面図、第２図はレジスト膜
厚とレジスト膜ピンホール密度の関係線図である。 1:n形シリコン基板、2:酸化膜、3:レジスト膜、4:ピン
ホール、5:酸化膜穴、6:p領域。
（ａ）〜（ｆ）の順に示す断面図、第２図はレジスト膜
厚とレジスト膜ピンホール密度の関係線図である。 1:n形シリコン基板、2:酸化膜、3:レジスト膜、4:ピン
ホール、5:酸化膜穴、6:p領域。
Claims (1)
- 【請求項１】第一導電形の半導体基板の一面上に全面、
酸化膜を形成し、その上にレジストを塗布し、レジスト
膜を現像液に不溶化したのち現像，硬化し、前記酸化膜
形成面に酸化膜エッチング液をレジスト塗布面に露出し
た酸化膜の除去に必要な時間以上接触させたのちレジス
ト膜を除去し、次いで酸化膜形成面に露出した半導体基
板に第二導電形領域を形成するのに十分な不純物イオン
の注入，注入不純物の拡散を行ったのち、半導体基板表
面上の酸化膜を除去し、さらに酸化膜除去後の半導体基
板にステインエッチングを施し、光学顕微鏡により着色
された第二導電形領域を見出すことを特徴とするレジス
ト膜欠陥の検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11718890A JP2600434B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | レジスト膜欠陥の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11718890A JP2600434B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | レジスト膜欠陥の検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0414235A JPH0414235A (ja) | 1992-01-20 |
| JP2600434B2 true JP2600434B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=14705585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11718890A Expired - Lifetime JP2600434B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | レジスト膜欠陥の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2600434B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015028978A (ja) * | 2013-07-30 | 2015-02-12 | 大日本印刷株式会社 | 異物検出方法、インプリント方法及びインプリントシステム |
| CN106596576B (zh) * | 2016-12-08 | 2019-02-19 | 滁州瑞林包装材料有限公司 | 一种药品包装用铝箔针孔数量检测设备 |
| CN107315013B (zh) * | 2017-06-16 | 2020-11-03 | 中国人民解放军第五七一九工厂 | 一种航空发动机涡轮叶片涂层破损的显色检查方法 |
-
1990
- 1990-05-07 JP JP11718890A patent/JP2600434B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0414235A (ja) | 1992-01-20 |
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