JPH01227008A - 側断面の角度検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要コ 本発明は基板上におけるような対象物体の側面を照射し
た光の反射光を用い、側面が基板とのなす角度を正確に
検査する装置に関し、 光の干渉縞を利用し、対象物体の側面における照射光の
当たる位置を限定することにより、側面が基板とのなす
角度を正確に検査する装置を提供することを目的とし、 対象物体の側面にレンズ系を使用し直角に光を当てて反
射した光量を調べ、対象物体の側断面が基板とのなす角
度を検査する装置において、レンズ系の入射側に光軸に
対し対称位置に干渉縞発生用膜部を２個と、ほぼ光軸上
に観察用膜部１個を設けた光遮断物を具備することで構
成する。

［産業上の利用分野コ 本発明は基板上におけるような対象物体の側面を照射し
た光の反射光を用い、対象物体の側面が基板との為す角
度を正確に検査する装置に関する。

従来の装置においては、ピンホールを用いて細く絞った
照明光を使用していたが、検査対象の物体の大きさと比
較して照明光が大きく拡がるため、正確さが落ちる欠点
があった。小さな対象物体に対しても正確に検査できる
装置を開発することが要望された。

し従来の技術〕 集積回路の製造工程において、基板上にホトレジストを
設けてエツチング処理を行うとき、基板は削られホトレ
ジストの部分は殆ど削られないように処理する。このと
きホトシストの側面が基板となす角度θが問題となる。

第５図に示すように、基板１に対しホトレジスト２の側
面が角度θをなしているとする。エツチング処理を行う
とき、基板１の側が削り取られ、ホトレジスト２は基板
の削り取られることを防止しているが、実際はホトレジ
スト２の方も若干の厚さｄだけ削られる。第５図已に示
すようにθが直角であるとき、ｄの大きさだけ基板ｌが
ホトレジスト２の下側を余計に削り取る。通常は第５図
Ａに示すようにθが直角以下であることが多く、そのた
め基板ｌの削り取られる長さがｄより大きい値のｅとな
り、θが直角より可成り小さくなるとｅの値が大きなも
のとなる。集積度が大きいＬＳＩ回路を製造するときに
は、余計に削られる長さｄ、ｅをできるだけ正確に予知
するためθの値を測定する必要がある。

第６図は本発明の発明者の発明に係り、特許出願済みの
ものを示す図である。第６図において、３はレーザ光発
光源、４はビーム光拡大系、５はビームスプリンタ、６
はマスク、７はピンホール、８は対物レンズ、９は結像
レンズ、１０はＴＶカメラを示す。レーザ光発光源３か
らのレーザ光はマスク６のピンホール７を通って対物レ
ンズ８により、ホトレジスト２の側面に照射される。マ
スク６の位置を適宜移動させることにより、ホトレジス
ト２の側面に対する照射光の角度が変化し、マスク６の
成る位置において照射光がホトレジスト２に直角にあた
り、反射光が最大量となってＴＶカメラ１０に到達する
。ＴＶカメラ１０により反射光量の変化を知り、最大値
となったときホトレジスト２の角度θ（基板１に対する
角度）が換算出来る。

し発明が解決しようとするｙＡ題コ コ第６図おけるマスク６上のピンホール７は、マスク６
と比較して小さいため、対物レンズ８の入射面に対して
も小さく、対物レンズの出射側においては光が拡がって
しまう。そのため、第７図に示すように対称物体が大規
模集積回路であるとき、拡がった光の幅例えば３μｍは
ホトレジスト２のパターン（例えば１μｍ）より大きく
なり、反射光の中にはホトレジスト２の側面以外からの
光を含む可能性が大きくなる。そのため角度θの信号に
ついてＳ／Ｎが低下し、測定値に正確さの欠ける欠点が
あった。

本発明の目的は前述の欠点を改善し、光の干渉性を利用
し、対象物体の側面における照射光の当たる位置を限定
することにより、側面が基板とのなす角度を正確に検査
する装置を提供することにある。

し課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理構成を示す図である。第１図にお
いて、６はマスク、８は対物レンズ、１０はカメラ、１
１は７と対称位置に設けられ７と共に干渉縞を発生する
膜部（例えばピンホール）、１２は観察用膜部（例えば
ピンホール）、７ａ。

１１ａはホトレジスト２に対する照明光、１２ｂは反射
光を示す。

対象物体２の側面にレンズ系８を使用し直角に光を当て
て反射した光量を調べ、対象物体の側断面が基板とのな
す角度を検査する装置において、本発明は下記の構成と
している。即ち、レンズ系８の入射側に光軸に対し対称
位置に干渉縞発生用膜部を２個７．１１と、ほぼ光軸上
に観察用膜部１２を１個を設けた光遮断物６を具備する
ことである。

［作用］ レーザ光がマスク６のような光遮断物の膜部７．１１は
透過し、レンズ系８を介してホトレジスト２のような対
称物体の側面に当たる。そのとき？ａ、１１ａの光は対
象物体の側面において干渉縞を作る。干渉縞で反射した
光１２ｂはマスク６の観察用膜部１２のみを通過し、ビ
ームスプリッタを介してカメラ１０に入射する。マスク
６を意図をさせるとき、カメラ１０に入射する光量、部
ち対称物体からの反射光量が最大になる位置を求めれば
良い。このとき干渉縞のためレンズ８のほぼ光軸におい
て反射する光量をカメラ１０が捕らえるから、反射信号
に混入する雑音は少ない。

［実施例］ 第２図は本発明の第１実施例の構成を示す図である。第
２図において、１３はレーザ光発光源、１４は鏡、１５
は光ビーム拡大系、１６はビームスプリッタ、１７は鏡
、１８はマスク６と鏡１７との連動棹、１９は結像レン
ズを示す。７，１１．１２はそれぞれピンホールで構成
する。干渉縞は第３図に示すようにホトレジスト２の側
面を中心として複数本発生するが、その縞のピッチｐは
λ　　　　　１ で与えられる。λ＝　０．４８８μｍ、θ＝４５度のと
き　　ｐ　＝　０．６μｍである。

レジスト２からの反射光量が最大となる位置を探すため
連動棹１８を使用して、ビームスプリッタ１６とマスク
６とを同時に同距離だけ動かして行く。

第４図は本発明の第２実施例の構成を示す図である。第
４図においては、第２図のマスク６上のピンホールの部
分にホログラムを配置したものである。即ち、写真乾板
など感光材料により屈折率の差が出来るように縞模様を
作っておき、斜め方向から両端側に照射光となる光を照
射する。対物レンズを介して対称物体に照射されるとき
、干渉縞を作るから、反射して来た光を利用することは
第１実施例の場合と同様である。反射光は中間部のホロ
グラムによりカメラの方に反射して行く。

［発明の効果］ このようにして本発明によると、集積回路におけるホト
レジストのように微細パターンの側面が、基板となす角
度について、レーザ光の干渉縞を利用し、正確に検査す
る装置を得ることができる。

微細パターンの側面の一部からの反射光のみを検出して
いるから、検査データについての雑音が少ない。また、
光の干渉縞を得るため使用するマスクの膜部について、
その大きさを大きくしても照射光に干渉縞が得られれば
よいから、明るい反射光の像を利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成を示す図、 第２図は本発明の第１実施例の構成を示す図、第３図は
干渉縞とレジストの位置関係を示す図、第４図は本発明
の第２実施例の構成を示す図、第５図は基板上のホトレ
ジストの説明図、第６図は従来の側面角度を検査する装
置の構成図、第７図は第４図についての他の例を示す図
である。 １−一基板 ２−・−ホトレジスト ３−　レーザ光発光源 ５・−ビームスプリンタ ６−光遮断物（マスク） ７．１１−干渉縞発生用膜部（ピンホール）１２−・観
察用膜部 本発Ｂ目の原理構成口 第１図 ＼１基板 実Ｓ　イア１ｊ 第２図 第３図 徒来の俟１ 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ．対象物体（２）の側面にレンズ系（８）を使用し直
   角に光を当てて反射した光量を調べ、対象物体（２）の
   側断面が基板（１）とのなす角度を検査する装置におい
   て レンズ系（８）の入射側に光軸に対し対称位置に干渉縞
   発生用膜部を２個（７）（１１）と、ほぼ光軸上に観察
   用膜部（１２）１個を設けた光遮断物（６）を具備する
   こと を特徴とする対象物体の側断面の角度検査装置。 II．請求項第１項記載の光遮断物としてホログラムによ
   り構成したことを特徴とする側断面の角度検査装置。