JPH0120530B2 - - Google Patents
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- JPH0120530B2 JPH0120530B2 JP7687484A JP7687484A JPH0120530B2 JP H0120530 B2 JPH0120530 B2 JP H0120530B2 JP 7687484 A JP7687484 A JP 7687484A JP 7687484 A JP7687484 A JP 7687484A JP H0120530 B2 JPH0120530 B2 JP H0120530B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 5
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 発明の技術分野
本発明は、基体例えばウエハの表面にあるレジ
ストパターンの検査方法に関する。
ストパターンの検査方法に関する。
(b) 技術の背景
半導体装置の製造において、ウエハの微細加工
のためホトリソグラフイ技術が多用されている。
それは、ウエハ表面にレジストを塗布し、マスク
を介した露光と現像によりレジストパターンを形
成し、該パターンをマスクにして該ウエハをエツ
チングする工法である。従つて、レジストパター
ンの良否がウエハの微細加工の良否に大きく影響
する。
のためホトリソグラフイ技術が多用されている。
それは、ウエハ表面にレジストを塗布し、マスク
を介した露光と現像によりレジストパターンを形
成し、該パターンをマスクにして該ウエハをエツ
チングする工法である。従つて、レジストパター
ンの良否がウエハの微細加工の良否に大きく影響
する。
(c) 従来技術と問題点
第１図はレジストパターン断面形状の良否を説
明する図ａ，ｂで、１はパターン、１ｓは側面、
１ｕは上面、２はウエハ、ａ，ｂ，ｃは寸法をそ
れぞれ示す。
明する図ａ，ｂで、１はパターン、１ｓは側面、
１ｕは上面、２はウエハ、ａ，ｂ，ｃは寸法をそ
れぞれ示す。
表面レジストパターン１を有し図ａに平面視を
示したウエハ２のＡ１―Ａ２断面は図ｂ図示の如
くである。図ｂ図示において、パターン１の断面
形状は、一般に略矩形であることが望ましいが、
パターン１形成の工程に不備があると、パターン
１の側面１ｓが傾斜する場合がある。そして、そ
の傾斜寸法ａのパターン１の幅寸法ｂに対する割
合が大きい場合には、幅寸法ｂも所定の幅から外
れる場合が多い。この状態で後のエツチング工程
を進めると、寸法ｂが図示のように正の場合には
エツチングが過小になり、負の場合には過大にな
つて、所定の加工結果が得られなくなる。
示したウエハ２のＡ１―Ａ２断面は図ｂ図示の如
くである。図ｂ図示において、パターン１の断面
形状は、一般に略矩形であることが望ましいが、
パターン１形成の工程に不備があると、パターン
１の側面１ｓが傾斜する場合がある。そして、そ
の傾斜寸法ａのパターン１の幅寸法ｂに対する割
合が大きい場合には、幅寸法ｂも所定の幅から外
れる場合が多い。この状態で後のエツチング工程
を進めると、寸法ｂが図示のように正の場合には
エツチングが過小になり、負の場合には過大にな
つて、所定の加工結果が得られなくなる。
このため、通常、パターン１の形成が終わつた
ところで検査をするが、半導体装置製造の場合の
パターン１は、寸法ｂが数μm程度ないしそれ以
下が多く、然も厚さ寸法ｃが約1μm程度であるた
め、断面形状に関する検査には、適当な検査機が
無く作業者の高度な熟練による目視判定に依存せ
ざるを得ない問題がある。
ところで検査をするが、半導体装置製造の場合の
パターン１は、寸法ｂが数μm程度ないしそれ以
下が多く、然も厚さ寸法ｃが約1μm程度であるた
め、断面形状に関する検査には、適当な検査機が
無く作業者の高度な熟練による目視判定に依存せ
ざるを得ない問題がある。
(d) 発明の目的
本発明の目的は上記従来の問題に鑑み、レジス
トパターンの断面形状を検査するに際して、作業
者の目視判定によらずに判定可能な検査方法を提
供するにある。
トパターンの断面形状を検査するに際して、作業
者の目視判定によらずに判定可能な検査方法を提
供するにある。
(e) 発明の構成
上記目的は、表面にレジストパターンを有する
基体に該表面の上方から光を照射して、該パター
ンの縁と交叉する線に沿つた領域における該上方
への反射光の強さの最大値と最小値とを検知し、
該最大値と該最小値との比の値で良否を判定する
ことを特徴とするレジストパターン検査方法によ
つて達成される。
基体に該表面の上方から光を照射して、該パター
ンの縁と交叉する線に沿つた領域における該上方
への反射光の強さの最大値と最小値とを検知し、
該最大値と該最小値との比の値で良否を判定する
ことを特徴とするレジストパターン検査方法によ
つて達成される。
前記レジストパターンの前述した寸法ａが正に
傾斜した場合、該パターン側面における反射光の
強さは、前記基体表面における反射光および該パ
ターン上面における反射光の強さより小さく、然
も、該側面の傾斜角により変化して該傾斜が直立
に近いところで最小値となること、また、前述の
寸法ａが負に傾斜した場合、該側面における反射
光が存在しないこと、更に、通常は該パターン上
面における反射光の強さが該基体表面における反
射光の強さより大きいことから、前記最大値と前
記最小値との比の値で該パターンの断面形状の良
否を判定することが可能になる。このことより検
査機を構成することが可能になつて、作業者の目
視判定を除去することが可能になる。
傾斜した場合、該パターン側面における反射光の
強さは、前記基体表面における反射光および該パ
ターン上面における反射光の強さより小さく、然
も、該側面の傾斜角により変化して該傾斜が直立
に近いところで最小値となること、また、前述の
寸法ａが負に傾斜した場合、該側面における反射
光が存在しないこと、更に、通常は該パターン上
面における反射光の強さが該基体表面における反
射光の強さより大きいことから、前記最大値と前
記最小値との比の値で該パターンの断面形状の良
否を判定することが可能になる。このことより検
査機を構成することが可能になつて、作業者の目
視判定を除去することが可能になる。
(f) 発明の実施例
以下本発明の実施例を図により説明する。全図
を通じ同一符号は同一対象物を示す。
を通じ同一符号は同一対象物を示す。
第２図は本発明による検査方法の原理を説明す
る図ａ，ｂ、第３図はレジストパターン断面形状
の良否による反射光の状態を示した図１ａ，１
ｂ，〜３ａ，３ｂ、第４図は本発明による検査方
法を行う検査機の一実施例の構成を示した図、第
５図は本発明による検査方法でレジストパターン
の検査が不能な場合を示した図で、１１は光源、
１２，１３，１４はレンズ系、１５はハーフミラ
ー、１６は検出機構、１７は検知回路、１８は判
定回路、１９は表示機構、Ｌは照射光、Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３は反射光、Ｖ１は最大値、Ｖ２は最小
値、Ｖ３は判定値をそれぞれ示す。
る図ａ，ｂ、第３図はレジストパターン断面形状
の良否による反射光の状態を示した図１ａ，１
ｂ，〜３ａ，３ｂ、第４図は本発明による検査方
法を行う検査機の一実施例の構成を示した図、第
５図は本発明による検査方法でレジストパターン
の検査が不能な場合を示した図で、１１は光源、
１２，１３，１４はレンズ系、１５はハーフミラ
ー、１６は検出機構、１７は検知回路、１８は判
定回路、１９は表示機構、Ｌは照射光、Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３は反射光、Ｖ１は最大値、Ｖ２は最小
値、Ｖ３は判定値をそれぞれ示す。
第２図ａ図示において、レジストパターン１を
有するウエハ２の表面に上方から光Ｌを照射する
と、その反射光は場所により強さが異なる反射光
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３となる。Ｌ１はパターン１の上
面１ｕからの反射光、Ｌ２は同じく側面１ｓから
の反射光、Ｌ３はウエハ２の表面からの反射光で
ある。そして、その強さを第１図図示Ａ１―Ａ２
の線に沿つて示すと、一般に第２図ｂ図示のよう
になる。第２図ｂ図示において、上面１ｕの反射
率が通常ウエハ１の表面の反射率より大きいの
で、反射光Ｌ１の強さは反射光Ｌ３の強さより大
きく、また、側面１ｓが傾斜しているため、反射
光Ｌ２の強さは、反射光Ｌ１，Ｌ３の強さより小
さくなつている。そして、反射光Ｌ２の強さは、
側面１ｓの傾斜角により変化して該傾斜が直立に
近いところで最小値となる。
有するウエハ２の表面に上方から光Ｌを照射する
と、その反射光は場所により強さが異なる反射光
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３となる。Ｌ１はパターン１の上
面１ｕからの反射光、Ｌ２は同じく側面１ｓから
の反射光、Ｌ３はウエハ２の表面からの反射光で
ある。そして、その強さを第１図図示Ａ１―Ａ２
の線に沿つて示すと、一般に第２図ｂ図示のよう
になる。第２図ｂ図示において、上面１ｕの反射
率が通常ウエハ１の表面の反射率より大きいの
で、反射光Ｌ１の強さは反射光Ｌ３の強さより大
きく、また、側面１ｓが傾斜しているため、反射
光Ｌ２の強さは、反射光Ｌ１，Ｌ３の強さより小
さくなつている。そして、反射光Ｌ２の強さは、
側面１ｓの傾斜角により変化して該傾斜が直立に
近いところで最小値となる。
それで、パターン１の良否による反射光Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３の状態を示すと第３図のようになる。
第３図において、図１ａは良否なパターン１を示
し、この場合の第２図ｂに対応した図が図１ｂで
ある。また、図２ａは前述した寸法ａが正で不良
なパターン１を、図３ａは寸法ａが負で不良なパ
ターン１を示しており、それぞれの第２図ｂに対
応した図が図２ｂ、図３ｂである。図１ｂと図２
ｂとの比較において、図１ｂ図示の反射光Ｌ２の
強さは常に図２ｂ図示の反射光Ｌ２の強さより小
さく、また、図３ｂ図示においては、パターン１
の側面１ｓが上面１ｕに遮蔽されるため反射光Ｌ
２が存在しない。
Ｌ２，Ｌ３の状態を示すと第３図のようになる。
第３図において、図１ａは良否なパターン１を示
し、この場合の第２図ｂに対応した図が図１ｂで
ある。また、図２ａは前述した寸法ａが正で不良
なパターン１を、図３ａは寸法ａが負で不良なパ
ターン１を示しており、それぞれの第２図ｂに対
応した図が図２ｂ、図３ｂである。図１ｂと図２
ｂとの比較において、図１ｂ図示の反射光Ｌ２の
強さは常に図２ｂ図示の反射光Ｌ２の強さより小
さく、また、図３ｂ図示においては、パターン１
の側面１ｓが上面１ｕに遮蔽されるため反射光Ｌ
２が存在しない。
このことから、反射光Ｌ１，Ｌ２を検知してＬ
１／Ｌ２を求め、この値が指定値より大きい場合
には良、小さい場合には不良と判定する方法によ
つて、特に側面１ｓの傾斜に着目したパターン１
の断面形状の検査が可能になる。然も、この方法
によつて良と判定されるためには、パターン１の
形成工程が正常であることを必要とするため、こ
の方法は、側面１ｓの傾斜のみならず、間接的に
他の項目例えばパターン１の細部の形状などが正
常であるか否かの判定も兼ねることが可能であ
る。かくして、従来作業者の高度な熟練に依存し
ていた目視判定を除去することが可能になる。
１／Ｌ２を求め、この値が指定値より大きい場合
には良、小さい場合には不良と判定する方法によ
つて、特に側面１ｓの傾斜に着目したパターン１
の断面形状の検査が可能になる。然も、この方法
によつて良と判定されるためには、パターン１の
形成工程が正常であることを必要とするため、こ
の方法は、側面１ｓの傾斜のみならず、間接的に
他の項目例えばパターン１の細部の形状などが正
常であるか否かの判定も兼ねることが可能であ
る。かくして、従来作業者の高度な熟練に依存し
ていた目視判定を除去することが可能になる。
本検査方法を実施するための検査機の一実施例
の構成は第４図図示の如くである。第４図図示に
おいて、照射光Ｌは、光源１１から出射され、レ
ンズ系１２、ハーフミラー１５、レンズ系１３を
通つてウエハ２を照射する。反射光Ｌ１，Ｌ２，
Ｌ３はレンズ系１３、ハーフミラー１５、レンズ
系１４を通つて検出機構１６に入つてウエハ２表
面の拡大画像を結ぶ。検出機構１６は、該拡大画
像の第１図ａ図示Ａ１―Ａ２線に対応するような
線に沿つた領域の明るさを、例えば光電子増倍管
（Potomutiplier）の走査によつて検出し、第２図
ｂの横軸を時間軸にした同図図示の出力を検知回
路１７に送る。検知回路１７は、該出力の最大値
Ｖ１（第２図ｂ図示のＬ１に対応）と最小値Ｖ２
（第２図ｂ図示のＬ２に対応）を検知して、Ｖ１
とＶ２とを判定回路１８に送る。判定回路１８
は、Ｖ１／Ｖ２を計算し、Ｖ１／Ｖ２を予め入力
されている判定値Ｖ３と比較して良否の判定を行
い、判定信号を表示機構１９に送る。表示機構１
９は、該判定信号を作業者が認識出来るように例
えばランプ表示する。
の構成は第４図図示の如くである。第４図図示に
おいて、照射光Ｌは、光源１１から出射され、レ
ンズ系１２、ハーフミラー１５、レンズ系１３を
通つてウエハ２を照射する。反射光Ｌ１，Ｌ２，
Ｌ３はレンズ系１３、ハーフミラー１５、レンズ
系１４を通つて検出機構１６に入つてウエハ２表
面の拡大画像を結ぶ。検出機構１６は、該拡大画
像の第１図ａ図示Ａ１―Ａ２線に対応するような
線に沿つた領域の明るさを、例えば光電子増倍管
（Potomutiplier）の走査によつて検出し、第２図
ｂの横軸を時間軸にした同図図示の出力を検知回
路１７に送る。検知回路１７は、該出力の最大値
Ｖ１（第２図ｂ図示のＬ１に対応）と最小値Ｖ２
（第２図ｂ図示のＬ２に対応）を検知して、Ｖ１
とＶ２とを判定回路１８に送る。判定回路１８
は、Ｖ１／Ｖ２を計算し、Ｖ１／Ｖ２を予め入力
されている判定値Ｖ３と比較して良否の判定を行
い、判定信号を表示機構１９に送る。表示機構１
９は、該判定信号を作業者が認識出来るように例
えばランプ表示する。
この検査機においては、Ｖ１／Ｖ２は前述のＬ
１／Ｌ２に対応し、Ｖ３は良否を判定するために
Ｌ１／Ｌ２を比較する前述の指定値に対応してい
るので、本発明の方法による検査が実施される。
１／Ｌ２に対応し、Ｖ３は良否を判定するために
Ｌ１／Ｌ２を比較する前述の指定値に対応してい
るので、本発明の方法による検査が実施される。
なお、第５図は、本発明による検査方法でレジ
ストパターンの検査が不能である場合の第２図ｂ
に対応した図である。図示においては、反射光Ｌ
３の強さが反射光Ｌ１の強さより大きくなつてい
る。このような場合に該検査が不能になるのは、
反射光の強さの最大値がＬ３の値になり、判定を
誤るためであり、ウエハ２の表面が例えばアルミ
ニウムである場合に生ずる。しかしながら、半導
体装置の製造におけるレジストパターンの検査に
おいては、第５図図示のようになる比率が小さい
ので、本願の発明者は、本発明による検査方法の
導入によつて作業品質の向上と経済性の点で大き
な効果をあげることを確認した。
ストパターンの検査が不能である場合の第２図ｂ
に対応した図である。図示においては、反射光Ｌ
３の強さが反射光Ｌ１の強さより大きくなつてい
る。このような場合に該検査が不能になるのは、
反射光の強さの最大値がＬ３の値になり、判定を
誤るためであり、ウエハ２の表面が例えばアルミ
ニウムである場合に生ずる。しかしながら、半導
体装置の製造におけるレジストパターンの検査に
おいては、第５図図示のようになる比率が小さい
ので、本願の発明者は、本発明による検査方法の
導入によつて作業品質の向上と経済性の点で大き
な効果をあげることを確認した。
また、本発明による検査方法は、レジストパタ
ーンの場合に限られず、段差を有するパターンで
該パターンの側面の傾斜が略直立していることを
確認する検査に適用可能であることは、上記の説
明から容易に類推可能である。
ーンの場合に限られず、段差を有するパターンで
該パターンの側面の傾斜が略直立していることを
確認する検査に適用可能であることは、上記の説
明から容易に類推可能である。
(g) 発明の効果
以上説明したように、本発明による構成によれ
ば、レジストパターンの断面形状を検査するに際
して、作業者の目視判定によらずに判定可能な検
査方法を提供することが出来て、高度の熟練を有
する作業者を要せずして、検査作業の品質向上と
経済化を可能にさせる効果がある。
ば、レジストパターンの断面形状を検査するに際
して、作業者の目視判定によらずに判定可能な検
査方法を提供することが出来て、高度の熟練を有
する作業者を要せずして、検査作業の品質向上と
経済化を可能にさせる効果がある。
第１図はレジストパターン断面形状の良否を説
明する図ａ，ｂ、第２図は本発明による検査方法
の原理を説明する図ａ，ｂ、第３図はレジストパ
ターン断面形状の良否による反射光の状態を示し
た図１ａ，１ｂ〜３ａ，３ｂ、第４図は本発明に
よる検査方法を行う検査機の一実施例の構成を示
した図、第５図は本発明による検査方法でレジス
トパターンの検査が不能な場合を示した図であ
る。 図面において、１はパターン、１ｓは側面、１
ｕは上面、２はウエハ、１１は光源、１２，１
３，１４はレンズ系、１５はハーフミラー、１６
は検出機構、１７は検知回路、１８は判定回路、
１９は表示機構、ａ，ｂ，ｃは寸法、Ｌは照射
光、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は反射光、Ｖ１は最大値、
Ｖ２は最小値、Ｖ３は判定値をそれぞれ示す。
明する図ａ，ｂ、第２図は本発明による検査方法
の原理を説明する図ａ，ｂ、第３図はレジストパ
ターン断面形状の良否による反射光の状態を示し
た図１ａ，１ｂ〜３ａ，３ｂ、第４図は本発明に
よる検査方法を行う検査機の一実施例の構成を示
した図、第５図は本発明による検査方法でレジス
トパターンの検査が不能な場合を示した図であ
る。 図面において、１はパターン、１ｓは側面、１
ｕは上面、２はウエハ、１１は光源、１２，１
３，１４はレンズ系、１５はハーフミラー、１６
は検出機構、１７は検知回路、１８は判定回路、
１９は表示機構、ａ，ｂ，ｃは寸法、Ｌは照射
光、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は反射光、Ｖ１は最大値、
Ｖ２は最小値、Ｖ３は判定値をそれぞれ示す。
Claims (1)
- １ 表面にレジストパターンを有する基体に該表
面の上方から光を照射して、該パターンの縁と交
叉する線に沿つた領域における該上方への反射光
の強さの最大値と最小値とを検知し、該最大値と
該最小値との比の値で良否を判定することを特徴
とするレジストパターン検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59076874A JPS60219746A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | レジストパタ−ン検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59076874A JPS60219746A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | レジストパタ−ン検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60219746A JPS60219746A (ja) | 1985-11-02 |
| JPH0120530B2 true JPH0120530B2 (ja) | 1989-04-17 |
Family
ID=13617780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59076874A Granted JPS60219746A (ja) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | レジストパタ−ン検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60219746A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3900601B2 (ja) * | 1997-07-18 | 2007-04-04 | 株式会社ニコン | 露光条件選択方法、及び該方法で使用される検査装置 |
-
1984
- 1984-04-17 JP JP59076874A patent/JPS60219746A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60219746A (ja) | 1985-11-02 |
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