JPH02159011A - Control of pattern size in photolithography - Google Patents
Control of pattern size in photolithographyInfo
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔)既 要〕
半導体装置などを製造する際のホトリソグラフィの露光
における、露光用マスク上の所要パターンが所定の像倍
率で転写されて基板上のレジスト膜に形成される所要レ
ジストパターンの寸法管理の方法に関し、
パターンが超微細幅である場合の上記寸法管理に対して
、レジストパターンの微細幅の寸法を簡便に素早(且つ
高精度に測定することができるが、超微細幅になると測
定が困難である比較的安価な測定器を使用し得るように
して、然も、露光量が適正になるようにすることを目的
とし、露光用マスクに所定寸法よりも大きな幅を有する
遮光領域及び透光領域の少なくとも一方を有する基準パ
ターンを上記所要パターンと共に設け、露光により該基
準パターンが転写されて上記レジスト膜に形成される基
準レジストパターンの上記遮光領域又は透光領域に対応
する領域の上記幅に対応する幅の寸法を測定して、該遮
光領域又は透光領域の該幅の寸法に上記像倍率を乗じた
寸法と上記測定した寸法との差で示される露光シフ)!
−を求め、該露光シフト量が適宜な寸法範囲に収まるよ
うに露光量を制御するように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Already Required] In photolithography exposure for manufacturing semiconductor devices, a required pattern on an exposure mask is transferred at a predetermined image magnification and formed on a resist film on a substrate. Regarding the method of controlling the dimensions of the required resist pattern, in contrast to the above-mentioned dimension control when the pattern has an ultra-fine width, it is possible to easily and quickly (and highly accurately measure) the dimension of the micro-width of the resist pattern. It is difficult to measure ultra-fine widths.The purpose of this is to use a relatively inexpensive measuring device, and at the same time, to ensure that the exposure amount is appropriate. A reference pattern having at least one of a light-shielding region and a light-transmitting region having a width is provided together with the required pattern, and the light-shielding region or the light-transmitting region of the reference resist pattern is formed on the resist film by transferring the reference pattern by exposure. Exposure indicated by the difference between the width dimension of the light-shielding area or the light-transmitting area multiplied by the image magnification and the measured dimension by measuring the width dimension corresponding to the width of the area corresponding to the area. Schiff)!
- is determined, and the exposure amount is controlled so that the exposure shift amount falls within an appropriate size range.
本発明は、ホトリソグラフィのパターン寸法管理方法に
係り、特に、半導体装置などを製造する際のホトリソグ
ラフィの露光における、露光用マスク上の所要パターン
が所定の像倍率で転写されて基板上のレジスト膜に形成
される所要レジストパターンの寸法管理方法に関する。The present invention relates to a method for controlling pattern dimensions in photolithography, and in particular, in photolithography exposure for manufacturing semiconductor devices, a required pattern on an exposure mask is transferred at a predetermined image magnification to a resist on a substrate. The present invention relates to a method for controlling the dimensions of a required resist pattern formed on a film.
(従来の技術〕
上記のホトリソグラフィでは、基板に加工するパターン
の形成に必要であって転写光になる上記所要パターンを
露光用マスク上に設け、露光により二の所要パターンを
所定の像倍率で基板上のレジスト膜に転写して上記所要
レジストパターンを形成し、この所要レジストパターン
をマスクにしたエツチングにより基板に所要レジストパ
ターンを転写して所望の加エバターンを形成している。(Prior art) In the above-mentioned photolithography, the above-mentioned required pattern, which is necessary for forming a pattern to be processed on a substrate and becomes transfer light, is provided on an exposure mask, and the second required pattern is formed by exposure at a predetermined image magnification. The desired resist pattern is formed by transferring it to a resist film on a substrate, and by etching using this desired resist pattern as a mask, the desired resist pattern is transferred to the substrate to form a desired processed pattern.
そこでは、二度の転写の間に介在する上記所要レジスト
パターンの寸法が上記加エバターンの寸法を支配するこ
とから、その所要レジストパターンの寸法管理が重要と
なり、そのために従来は、所要レジストパターンのパタ
ーン幅の寸法を測定して、その測定寸法から適否を判断
している。In this case, since the dimensions of the required resist pattern intervening between the two transfers control the dimensions of the processed evaporation pattern, it is important to manage the dimensions of the required resist pattern. The dimension of the pattern width is measured and suitability is determined from the measured dimension.
この測定に使用される測定器は、凡そ次の3種類である
。There are approximately three types of measuring instruments used for this measurement:
■ 視野に写ったパターンに目盛りを合わせて測定する
光学的顕微鏡。■ An optical microscope that measures by adjusting the scale to the pattern reflected in the field of view.
測定誤差は0.2μm程度である。The measurement error is about 0.2 μm.
■ パターンに照射した光束の反射光を光学系で拡大し
、その中でスリットを移動して該スリットを通過した光
をホトマルチプライヤで検出することにより、パターン
のエツジを高精度に検出する専用のパターン幅寸法測定
器。■ Specialized for detecting pattern edges with high precision by magnifying the reflected light of the light beam irradiated on the pattern using an optical system, moving a slit within the system, and detecting the light that has passed through the slit using a photomultiplier. pattern width dimension measuring device.
測定精度は0.05μm程度であり、測定可能なパター
ン幅はクロムマスクで0.5μm程度以上であるがレジ
ストパターンでは1〜1.5μm程度以上となる。また
、取扱は簡便で測定に要する時間は一回当たり数十秒程
度である。The measurement accuracy is about 0.05 μm, and the measurable pattern width is about 0.5 μm or more for a chrome mask, but about 1 to 1.5 μm or more for a resist pattern. Moreover, it is easy to handle, and the time required for each measurement is about several tens of seconds.
■ 真空中においてパターンを電子ビームで走査する走
査型電子顕微鏡(SEM)。■ A scanning electron microscope (SEM) scans a pattern with an electron beam in a vacuum.
0.01μm単位の測定が可能であるが、測定に長時間
(−回当たり数十分程度)を要し然も装置価格が上記■
よりも極めて高価である。Although it is possible to measure in units of 0.01 μm, it takes a long time to measure (about several tens of minutes per measurement), and the equipment price is high.
It is extremely expensive.
そして、パターン幅の微細化が進んだ現状においては、
■の光学的顕微鏡が実用に耐えなくなって専ら■のパタ
ーン幅寸法測定器を賞月しており、更に微細化されて■
のパターン幅寸法測定器で測定し得なくなった超微細幅
のパターンに対しては、■のSEMを使用している。In the current situation where pattern widths have become finer,
Since the optical microscope (■) has become unusable for practical use, the pattern width dimension measuring device (■) has been used exclusively, and the pattern width dimension measurement device (■) has become even more miniaturized.
For ultrafine width patterns that cannot be measured using the pattern width measurement device, the SEM (2) is used.
しかしながら、SEMを使用した場合には、所要の測定
に長時間を要するため、半導体装置を製造する工程を素
早く進めようとしてもそれが租害される問題がある。ま
た、使用する測定器はなるべく安価である方が望ましい
。However, when a SEM is used, it takes a long time to make the required measurements, so there is a problem in that even if the process of manufacturing a semiconductor device is to proceed quickly, it will be hindered. Furthermore, it is desirable that the measuring device used be as inexpensive as possible.
然も、より大きな問題は、測定したパターン幅の寸法か
ら適否を判断する従来の管理方法によって露光量の過不
足が検出されないことである。However, the bigger problem is that the conventional management method of determining suitability based on the measured dimension of the pattern width does not detect excess or deficiency in the exposure amount.
即ち、レジスト膜には適正な露光量があって、露光量の
過不足によりレジストパターンの側面のプロファイルが
変化する。その様相は、第3図(a)〜(C)の側断面
図に模式的に示され、(a)は露光量不足の場合、(b
)は露光量適正の場合、(C)は露光量過剰の場合、で
あり、図中の2がレジストパターンを示す。That is, the resist film has an appropriate amount of exposure, and the side profile of the resist pattern changes depending on the amount of exposure. This aspect is schematically shown in the side sectional views of FIGS. 3(a) to (C), where (a) shows insufficient exposure, and (b)
) is the case when the exposure amount is appropriate, and (C) is the case when the exposure amount is excessive, and 2 in the figure indicates the resist pattern.
露光量が適正な0))の場合には、レジストパターン2
の側面がほぼ垂直になり、基板をエツチングして形成し
た加エバターンのパターン幅の寸法がレジストパターン
2の測定寸法にほぼ一致して望ましいものとなるが、露
光量が不足な(b)の場合には、レジストパターン2の
側面に裾引きが生じて、加エバターンのパターン幅の寸
法がレジストパターン2の測定寸法よりも大きくなり所
望から外れる。露光量が過剰な(C)の場合も後者と同
様に→←所望から外れる。If the exposure amount is appropriate (0)), resist pattern 2
In the case of (b), the side surfaces of the pattern are almost vertical, and the pattern width of the processed pattern formed by etching the substrate almost matches the measured dimension of resist pattern 2, which is desirable, but the exposure amount is insufficient. In this case, skirting occurs on the sides of the resist pattern 2, and the pattern width dimension of the evaporated pattern becomes larger than the measured dimension of the resist pattern 2, which deviates from the desired dimension. In the case of (C) where the exposure amount is excessive, the result is not as desired as in the latter case.
そして、この外れが及ぼす悪影響は、加エバターンの微
細化が進むほど顕著になる。The adverse effects of this deviation become more pronounced as the patterned pattern becomes finer.
そこで本発明は、半導体装置などを製造する際のホトリ
ソグラフィの露光における、露光用マスク上の所要パタ
ーンが所定の像倍率で転写されて基板上のレジスト膜に
形成される所要レジストパターンの寸法管理方法におい
て、パターンが超微細幅である場合の上記寸法管理に対
して、レジストパターンの微細幅の寸法を簡便に素早く
且つ高精度に測定することができるが、超微細幅になる
と測定が困難である比較的安価な測定器(具体的には前
述したパターン幅寸法測定器)を使用し得るようにして
、然も、露光量が適正になるようにすることを目的とす
る。Therefore, the present invention aims to manage the dimensions of a required resist pattern that is formed on a resist film on a substrate by transferring a required pattern on an exposure mask at a predetermined image magnification during photolithography exposure when manufacturing semiconductor devices, etc. With this method, with respect to the above-mentioned dimension control when the pattern has an ultra-fine width, the dimensions of the resist pattern's micro-width can be measured simply, quickly, and with high precision, but when the width becomes ultra-fine, measurement is difficult. It is an object of the present invention to enable the use of a relatively inexpensive measuring device (specifically, the pattern width dimension measuring device described above) and to obtain an appropriate amount of exposure.
上記目的は、露光用マスクに所定寸法より“も大きな幅
を有する遮光領域及び透光領域の少なくとも一方を有す
る基準パターンを上記所要パターンと共に設け、露光に
より該基準パターンが転写されて上記レジスト膜に形成
される基準レジストパターンの上記遮光領域又は透光領
域に対応する領域の上記幅に対応する幅の寸法を測定し
て、該遮光領域又は透光領域の該幅の寸法に上記像倍率
を乗じた寸法と上記測定した寸法との差で示される露光
シフト量を求め、該露光シフトitが適宜な寸法範囲に
収まるように露光量を制御する本発明のパターン寸法管
理方法によって解決される。The above object is to provide a reference pattern having at least one of a light-blocking area and a light-transmitting area having a width larger than a predetermined size on an exposure mask together with the required pattern, and to transfer the reference pattern to the resist film by exposure. Measure the width dimension corresponding to the width of the region corresponding to the light-shielding region or the light-transmitting region of the reference resist pattern to be formed, and multiplying the width dimension of the light-shielding region or the light-transmitting region by the image magnification. This problem is solved by the pattern dimension management method of the present invention, which calculates the exposure shift amount represented by the difference between the measured dimension and the above-mentioned dimension, and controls the exposure amount so that the exposure shift it falls within an appropriate dimension range.
本発明は、露光により露光用マスクパターンがレジスト
膜に投影される際の透光領域の投影幅寸法から、該露光
により形成されるレジストパターンの該透光領域に対応
する領域の幅寸法を減じた寸法である露光シフト量が、
レジストパターンの全域に渡って揃っていること、そし
て、露光量が適正である際にこの露光シフトtが成る寸
法範囲(レジストの種類や膜厚によって異なり、例えば
0.0〜−0.2μm)内にあることが経験的に知られ
ていること、に着目したものである。The present invention subtracts the width dimension of the region corresponding to the light-transmitting region of the resist pattern formed by the exposure from the projected width dimension of the light-transmitting region when the exposure mask pattern is projected onto the resist film by the exposure. The exposure shift amount, which is the dimension
The size range in which this exposure shift t occurs when the resist pattern is uniform over the entire area and the exposure amount is appropriate (varies depending on the resist type and film thickness, e.g. 0.0 to -0.2 μm) It focuses on what is experientially known within the body.
即ち、上記パターン寸法管理方法において、上記測定の
対象となる幅の寸法が使用希望の測定器によって高精度
に測定し得る範囲(例えば1.5μm以上)となるよう
に上記所定寸法を設定し、且つ、露光量が適正となる露
光シフト量の寸法範囲内に上記適宜な寸法範囲を設定す
ることにより、上記所要レジストパターンの幅が該測定
器の測定可能範囲を越えて微細になっても、該所要レジ
ストパターンが所望の加エバターンを形成するのに適し
たものとなるように露光量を適正にさせるパターン寸法
管理を該測定器で行うことが可能になる。That is, in the pattern dimension management method, the predetermined dimension is set so that the width dimension to be measured falls within a range (for example, 1.5 μm or more) that can be measured with high precision by the measuring instrument desired to be used; In addition, by setting the appropriate size range within the size range of the exposure shift amount where the exposure amount is appropriate, even if the width of the required resist pattern becomes fine beyond the measurable range of the measuring device, It becomes possible to perform pattern size management using the measuring instrument to adjust the exposure amount so that the required resist pattern is suitable for forming a desired patterned pattern.
そして、該測定器を使用することにより、半導体装置の
製造工程を遅滞させないようにすることが可能になる。By using the measuring instrument, it is possible to avoid delays in the manufacturing process of semiconductor devices.
〔実施例]
以下本発明の実施例について図を用いて説明する。第1
図(a)〜(C)は第1実施例を説明するパターン平面
図、第2図(a)〜(C)は第2実施例を説明するパタ
ーン平面図、である。[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
Figures (a) to (C) are pattern plan views for explaining the first embodiment, and Figures 2 (a) to (C) are pattern plan views for explaining the second embodiment.
第1実施例を説明する第1図において、(a)は露光用
マスク(レチクル)に設けたパターンを、(b)は露光
により(a)のパターンを所定の像倍率(=115)で
転写して基板上のポジ型レジスト膜に形成したレジスト
パターンを、(C)は(b)のレジストパターンをマス
クにしたエツチングにより基板に形成した加エバターン
を示す。In FIG. 1 explaining the first embodiment, (a) shows a pattern provided on an exposure mask (reticle), and (b) shows the pattern in (a) transferred by exposure at a predetermined image magnification (=115). (C) shows an evaporated pattern formed on the substrate by etching using the resist pattern of (B) as a mask.
そして、11は所要パターンの一部でWllがそのパタ
ーン幅寸法、12は一定幅の遮光領域からなる基準パタ
ーンでW、zがその幅寸法、21は所要パターンの一部
11を転写した所要レジストパターンの一部でWllが
そのパターン幅寸法、22は基準パターン12を転写し
た基準レジストパターンでW2□がその幅寸法、31は
所要レジストパターンの一部21を転写した所要加エバ
ターンの一部でW31がそのパターン幅寸法、32は基
準レジストパターン22を転写した基準加エバターンで
W3□がその幅寸法、である。11 is a part of the required pattern, and Wll is the width of the pattern; 12 is a reference pattern consisting of a light-shielding area of a constant width; W and z are the width dimensions; 21 is the required resist onto which the part 11 of the required pattern is transferred. 22 is a reference resist pattern to which the reference pattern 12 has been transferred, and W2□ is its width dimension; 31 is a part of the required modified everturn to which the part 21 of the required resist pattern has been transferred; W31 is the width dimension of the pattern, 32 is a reference processed pattern onto which the reference resist pattern 22 is transferred, and W3□ is its width dimension.
ここでは、像倍率が115の縮小露光を用いて所要加エ
バターンのパターン幅寸法Wl+を 1.0μmにしよ
うとするものである。そのためには、パターン幅寸法W
21が1.0μmの所要レジストパターンを露光量が適
正な状態で形成する必要がある。そこで、パターン幅寸
法W2.が先に述べたパターン幅寸法測定器の測定範囲
外となるにもかかわらずその測定器を用いて所望の寸法
管理ができるようにするために、基準パターン21を導
入して基準レジストパターン22を形成している。Here, reduction exposure with an image magnification of 115 is used to set the pattern width dimension Wl+ of the required evaporation to 1.0 μm. For this purpose, the pattern width dimension W
It is necessary to form a required resist pattern in which 21 is 1.0 μm with an appropriate exposure amount. Therefore, the pattern width dimension W2. In order to be able to manage the desired dimensions using the above-mentioned pattern width dimension measuring device even though it is outside the measurement range of the pattern width dimension measuring device, the reference pattern 21 is introduced and the reference resist pattern 22 is is forming.
即ち、像倍率が115であることにより露光シフト量δ
は
δ=(W2□) (W+□15)
で求められることから、露光シフト量δを適宜な寸法(
ここでは−〇、1±0.05μm)に設定して露光量が
適正になるようにし、然も、基準レジストパターン22
の幅寸法W。が上記パターン幅寸法測定器の測定範囲(
0,15μm以上)内となるように、基準パターン12
の幅寸法WI2を10.5μmにし゛である。いうまで
もなく、所要パターンのパターン幅寸法W、1は、像倍
率と露光シフト量δを勘案して所要レジストパターンの
パターン幅寸法W21が1゜0μmとなるように6.5
μmにしである。That is, since the image magnification is 115, the exposure shift amount δ
is calculated as δ=(W2□) (W+□15), so the exposure shift amount δ can be set to an appropriate size (
Here, the exposure amount is set to -〇, 1±0.05μm) to be appropriate, and the reference resist pattern 22
Width dimension W. is the measurement range of the above pattern width dimension measuring device (
0.15 μm or more).
The width dimension WI2 is set to 10.5 μm. Needless to say, the pattern width dimension W, 1 of the required pattern is set to 6.5 so that the pattern width dimension W21 of the required resist pattern is 1°0 μm, taking into account the image magnification and the exposure shift amount δ.
It is μm.
そして、露光の際には、基準レジストパターン22の幅
寸法W2□を測定して、露光シフtitδが−o、i±
0.05μmとなるように露光量を制御する。Then, during exposure, the width dimension W2□ of the reference resist pattern 22 is measured, and the exposure shift tit δ is -o, i±
The exposure amount is controlled to be 0.05 μm.
そうすれば、第3図で説明した露光量の過剰又は不足が
なくなり、基板に所望の加エバターンを得ることができ
る。By doing so, the excessive or insufficient exposure amount explained in FIG. 3 is eliminated, and the desired pattern can be obtained on the substrate.
その場合の各々の幅寸法は次のようである。The respective width dimensions in that case are as follows.
W It = 10 、5 u m W ll
= 6 、5 u mW z z = 2 、0±0.
05μm Wz+= 1.0±o、osμmW、、=
2.0±0.05μm Wz+= 1.0±0.
05 u m次に第2実施例を説明する第2図において
、(a)、(b)、(C)はそれぞれ第1図の(a)、
(b)、(C)に対応してそれぞれのパターンを示す。W It = 10, 5 um W ll
= 6, 5 u mW z z = 2, 0±0.
05μm Wz+= 1.0±o, osμmW,,=
2.0±0.05μm Wz+= 1.0±0.
05 um Next, in FIG. 2 for explaining the second embodiment, (a), (b), and (C) correspond to (a) and (C) in FIG. 1, respectively.
The respective patterns are shown corresponding to (b) and (C).
この第2実施例は、先の第1実施例の基準パターン12
を基準パターン13に変えたものであり、基準パターン
13は、(a)に示すように、一定幅の遮光領域13a
(幅寸法がW+3m)と一定幅の透光領域13b(幅寸
法がW+:+b)とを有している。This second embodiment is based on the reference pattern 12 of the first embodiment.
is changed to a reference pattern 13, and the reference pattern 13 has a light-shielding area 13a of a constant width, as shown in (a).
(width dimension is W+3 m) and a light transmitting region 13b of a constant width (width dimension is W+:+b).
これに伴い、基準パターン13を転写した基準レジスト
パターン23には、遮光領域13量が転写されたレジス
ト領域23a(幅寸法が−tin)と透光領域13bが
転写された窓領域23b(幅寸法が一23b)とを有し
、基準レジストパターン23を転写した基準加エバター
ン33には、レジスト領域23量が転写された・非エツ
チング領域33a(幅寸法力’L3m)と窓領域23b
が転写されたエツチング領域33b(幅寸法がLsb)
とを有する。Accordingly, the reference resist pattern 23 to which the reference pattern 13 has been transferred has a resist region 23a (width dimension -tin) to which the light-shielding region 13 is transferred and a window region 23b (width dimension) to which the light-transmitting region 13b is transferred. 123b), and the reference processed evaturn 33 to which the reference resist pattern 23 has been transferred has a non-etched area 33a (width dimensional force 'L3m) and a window area 23b to which the resist area 23 has been transferred.
is transferred to the etching area 33b (width dimension is Lsb)
and has.
そして、レジスト領域23aと窓領域23bの両方を合
わせて露光シフトaδを求める際には、δ=[(L3.
) −(Wlff、15 ”)+(匈+3b15 )
−(Lzb)] / 2=[(L+a−Wz3b) −
(w+:+a−ti+1b)15]/2となる。Then, when calculating the exposure shift aδ by combining both the resist area 23a and the window area 23b, δ=[(L3.
) −(Wlff, 15”)+(匈+3b15)
−(Lzb)] / 2=[(L+a−Wz3b) −
(w+:+a-ti+1b)15]/2.
そこで、露光シフト量δを第1実施例と同様に−0,1
±0.05μmと設定して、レジスト領域23aの幅寸
法WZi1及び窓領域23bの幅寸法WZ:lbが・パ
ターン幅寸法測定器の測定範囲(0,15μm以上)内
となるように、遮光領域13aの幅寸法−13,を10
.5μmに、また透光領域13bの幅寸法Wl jbを
9.5μmにしである。Therefore, the exposure shift amount δ is set to -0, 1 as in the first embodiment.
The light shielding area is set to ±0.05 μm, and the width dimension WZi1 of the resist region 23a and the width dimension WZ:lb of the window region 23b are within the measurement range (0.15 μm or more) of the pattern width measurement device. Width dimension of 13a -13, 10
.. 5 μm, and the width Wl jb of the transparent region 13b is set to 9.5 μm.
そして、露光の際には、レジスト領域23aの幅寸法−
23,及び窓領域23bの幅寸法WZ:lt+を測定し
て、露光シフト量δが−0,1±0.05μmとなるよ
うに露光量を制御する。Then, during exposure, the width dimension of the resist region 23a -
23 and the width dimension WZ:lt+ of the window area 23b, and the exposure amount is controlled so that the exposure shift amount δ is −0.1±0.05 μm.
そうすれば、第1実施例の場合と同様に第3図で説明し
た露光量の過剰又は不足がな(なり、基板に所望の加エ
バターンを得ることができる。In this way, as in the case of the first embodiment, there is no excess or deficiency in the exposure amount as explained in FIG. 3, and the desired pattern can be obtained on the substrate.
その場合の各々の幅寸法は次のようである。The respective width dimensions in that case are as follows.
W+ 31 = 10.5 p m
W+zb= 9.5μm Wz= 6.5μm
−2゜=2.0±0.05μm
Wz3b= 2.0±0.05μm WzI= 1.
0±0.05.czmLz−= 2.0±0.05μm
W33b= 2.0±0.05μm W:11= 1
.0±0.05.czmこの第2実施例は、基準パター
ン13に遮光領域13aと透光領域13bを設けて両者
を含めたチエ’7りにしであることから第1実施例より
も寸法管理精度が高くなる利点があり、最適状態でW2
3m =W21bとなるようにして適否の判断を容易に
させることにより測定数増加の不利点をカバーしている
。W+ 31 = 10.5 pm W+zb= 9.5μm Wz= 6.5μm
-2°=2.0±0.05μm Wz3b=2.0±0.05μm WzI=1.
0±0.05. czmLz-=2.0±0.05μm W33b=2.0±0.05μm W:11=1
.. 0±0.05. czmThis second embodiment has the advantage of higher dimensional control accuracy than the first embodiment, since the reference pattern 13 is provided with a light-shielding region 13a and a light-transmitting region 13b, and a chain including both is provided. Yes, W2 in optimal condition
The disadvantage of increasing the number of measurements is covered by making it easier to judge suitability by setting 3m = W21b.
なお上記実施例において、基準パターン12又は13の
幅寸法WI□又は13.、WI3b及び露光シフト量δ
は、上述の寸法に限定されるものではな(事情に応じて
適宜な寸法に設定して良い。また、第1実施例は第2実
施例の遮光領域13aのみで基準パターンを構成したも
のと見ることができることから、基準パターンは第2実
施例の透光領域13bのみで構成するようにしても良い
。そして、実施例は像倍率が115の場合であるが、本
方法は等倍を含む任意の像倍率に適用可能である。In the above embodiments, the width dimension WI□ or 13. of the reference pattern 12 or 13. , WI3b and exposure shift amount δ
is not limited to the above-mentioned dimensions (it may be set to an appropriate dimension depending on the circumstances).Furthermore, in the first embodiment, the reference pattern is composed only of the light-shielding region 13a of the second embodiment. Since the reference pattern can be seen, the reference pattern may be composed only of the light-transmitting area 13b of the second embodiment.Also, although the embodiment deals with the case where the image magnification is 115, the present method includes the case where the image magnification is 115. Applicable to any image magnification.
以上説明したように本発明の構成によれば、半導体装置
などを製造する際のホトリソグラフィの露光における、
露光用マスク上の所要パターンが所定の像倍率で転写さ
れて基板上のレジストmに形成される所要レジストパタ
ーンの寸法管理の方法において、
パターンが超微細幅である場合の上記寸法管理に対して
、レジストパターンの微細幅の寸法を簡便に素早く且つ
高精度に測定することができるが、超微細幅になると測
定が困難である比較的安価な測定器(具体的には前述し
たパターン幅寸法測定器)を使用し得るようにして、然
も、露光量が適正になるようにすることができて、
上記所要レジストパターンの幅がその測定器の測定可能
範囲を越えて微細になっても、その所要レジストパター
ンが所望の加エバターンを形成するのに適したものとな
るように露光量を適正にさせるパターン寸法管理をその
測定器で行うことが可能になると共に、半導体装置の製
造工程を遅滞させないようにすることが可能になる効果
がある。As explained above, according to the configuration of the present invention, in photolithography exposure when manufacturing semiconductor devices, etc.,
In a method for controlling dimensions of a required resist pattern in which a required pattern on an exposure mask is transferred at a predetermined image magnification and formed on a resist m on a substrate, for the above-mentioned dimension control when the pattern has an ultra-fine width. , which can easily and quickly measure the fine width dimension of a resist pattern with high accuracy, but it is difficult to measure ultra-fine width using a relatively inexpensive measuring device (specifically, the pattern width dimension measurement mentioned above). However, even if the width of the required resist pattern becomes fine beyond the measurable range of the measuring device, The measuring instrument can be used to manage pattern dimensions to optimize the exposure so that the required resist pattern is suitable for forming the desired patterned pattern, and it also slows down the manufacturing process of semiconductor devices. This has the effect of making it possible to prevent this from happening.
第1図(a)〜(C)は第1実施例を説明するパターン
平面図、
第2図(a)〜(C)は第2実施例を説明するパターン
平面図、
第3図(a)〜(C)は露光量を説明するレジストパタ
ーンの模式側断面図、
である。
32.33は基準加エバターン、
33aは非エツチング領域、
33bはエツチング令頁域、
である。
図において、
2はレジストパターン、
11は所要パターンの一部、
12.13は基準パターン、
13aは遮光領域
13bは透光領域
21は所要レジストパターンの一部、
22.23は基準レジストパターン、
23aはレジスト領域、
23bは窓領域、
31は所要加エバターンの一部、
(α)1丸用マスクのパターシ
(b)券オ及りのレジ゛ヌトパタ
ン
<C)基纒及のηロエパフー〉
第1央兎例と説明する/ずターン平面図第1図
ω)!充用マスク。Rターン
+b)基i&二のしリストlぐターン
1顕早うD工/fターン
第2尖旋イグ′1と説明する/ぐターシ平面図第 2
図FIGS. 1(a) to (C) are pattern plan views explaining the first embodiment. FIGS. 2(a) to (C) are pattern plan views explaining the second embodiment. FIG. 3(a) ~(C) is a schematic side sectional view of a resist pattern for explaining the exposure amount. Reference numerals 32 and 33 are the reference processed evaturn, 33a is the non-etched area, and 33b is the etched fine page area. In the figure, 2 is a resist pattern, 11 is a part of the required pattern, 12.13 is a reference pattern, 13a is a light shielding area 13b, the transparent area 21 is a part of the required resist pattern, 22.23 is a reference resist pattern, 23a 23b is the resist area, 23b is the window area, 31 is a part of the required added pattern, (α) Pattern of mask for 1 circle (b) Registration pattern of ticket o and C) η Loepafu of base line> 1st Explain with example / Zuturn plan view 1 ω)! Refillable mask. R turn + b) Base i & second list lg turn 1 reveal D work / f turn 2nd cusp turn Ig '1 and explain / gtashi plan view 2
figure
Claims (1)
要パターンが所定の像倍率で転写されて基板上のレジス
ト膜に形成される所要レジストパターンの寸法管理の方
法であって、 露光用マスクに所定寸法よりも大きな幅を有する遮光領
域及び透光領域の少なくとも一方を有する基準パターン
を上記所要パターンと共に設け、露光により該基準パタ
ーンが転写されて上記レジスト膜に形成される基準レジ
ストパターンの上記遮光領域又は透光領域に対応する領
域の上記幅に対応する幅の寸法を測定して、該遮光領域
又は透光領域の該幅の寸法に上記像倍率を乗じた寸法と
上記測定した寸法との差で示される露光シフト量を求め
、 該露光シフト量が適宜な寸法範囲に収まるように露光量
を制御することを特徴とするホトリソグラフィのパター
ン寸法管理方法。[Scope of Claims] A method for controlling dimensions of a required resist pattern in photolithography exposure, in which a required pattern on an exposure mask is transferred at a predetermined image magnification to be formed on a resist film on a substrate, the method comprising: A reference pattern having at least one of a light-shielding area and a light-transmitting area having a width larger than a predetermined dimension is provided on a mask for use together with the required pattern, and the reference pattern is transferred by exposure to form a reference resist pattern on the resist film. Measure the width corresponding to the width of the area corresponding to the light-shielding area or the light-transmitting area, and calculate the width dimension of the light-shielding area or the light-transmitting area multiplied by the image magnification. A pattern dimension management method for photolithography, comprising: determining an exposure shift amount indicated by a difference from a dimension, and controlling the exposure amount so that the exposure shift amount falls within an appropriate dimension range.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63314151A JPH07111953B2 (en) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | Photolithography pattern dimension management method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63314151A JPH07111953B2 (en) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | Photolithography pattern dimension management method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02159011A true JPH02159011A (en) | 1990-06-19 |
JPH07111953B2 JPH07111953B2 (en) | 1995-11-29 |
Family
ID=18049844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63314151A Expired - Lifetime JPH07111953B2 (en) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | Photolithography pattern dimension management method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07111953B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04282820A (en) * | 1991-03-11 | 1992-10-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Forming method for pattern |
WO1999030356A1 (en) * | 1997-12-05 | 1999-06-17 | Nikon Corporation | Exposure method and exposure device |
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-
1988
- 1988-12-13 JP JP63314151A patent/JPH07111953B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07111953B2 (en) | 1995-11-29 |
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