JPH0424914A - レジスト膜中の光強度分布の評価方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体装置を製造する際のフォトリソグラフ工
程において露光時のレジスト膜中での光強度分布を評価
する方法に関するものである。

（従来の技術） 半導体装置を製造するに際しては、フォトリングラフが
広く採用されているが、そのプロセスの評価は所望の特
性を有する半導体装置を高い歩留りで製造する上できわ
めて重要である。このフォトリソグラフの工程としては
レジスト塗布、露光および現像かあるが、本発明はその
内の露光に関するものである。この露光に関する制御パ
ラメータとしては露光量、すなわち露光照度、露光時間
、焦点位置等があり、これらのパラメータを変えること
によってレジスト膜中での光強度分布が変わり現像も概
ねそれに基づいて進むため（光強度が大きいほど現像速
度が速くなる）、良好なレジストパターンを得るために
は、レジスト膜を露光した後のレジスト膜中での光強度
分布を正確に評価する必要がある。それによってレジス
トの材料設計も可能となり、レジストパターンの制御も
できる。従来、レジスト膜中での光強度分布を評価する
に当たっては、露光、現像した後にレジスト膜を切断し
て残存するレジスト膜の断面形状を観察する方法が知ら
れている。

（発明が解決しようとする課題） レジスト膜を露光した後現像すると、レジストと現像液
との反応によりレジスト膜の表面に溶解しにくい層が形
成されることが知られており、そのため、光強度分布に
対応した現像が行われない。

そのため、従来のレジスト膜中における露光の光強度分
布の観察法では、露光、現像後にレジスト膜を切断して
レジスト膜の断面形状を得るため光強度分布を正確に評
価することができないという問題があった。また、パタ
ーンの微細化に伴い、アスペクト比が高（なる傾向にあ
るが、このようにアスペクト比が高くなると、現像液が
レジスト膜の底部まで回り込まなくなるため、露光の光
強度分布に対応した現像が行われなくなるため、やはり
光強度分布を正確に評価することができない。

本発明の目的は、上述した従来の露光光強度分布評価方
法の欠点を除去し、表面難溶層やアスペクト比の如何に
拘らず、光強度分布を正確に評価することができる方法
を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段および作用）本発明は、半
導体製造工程のフォトリソグラフの露光時のレジスト膜
中での光強度分布を評価するに当たり、レジスト膜を塗
布し、露光した後、前記レジスト膜とは混合せずかつ前
記レジストの現像液とは反応しない薄膜を前記レジスト
膜の上に形成し、これらレジスト膜および薄膜を、露光
部の断面が現れるように切断した後、断面から前記レジ
スト膜の現像を行い、レジスト膜中での光強度分布に対
応した断面形状を得ることを特徴とするものである。

このような本発明の方法によれば、レジスト膜の露光後
に、レジストと混合せずしかも現像液と反応しない薄膜
を形成し、その後に露光部の断面が現れるように切断し
、さらに切断面から現像して露光部を除去するようにし
ているので、露光部の開口面積、レジスト膜厚効果、レ
ジスト膜と現像液との相互作用の影響を受けずにレジス
ト膜中での光強度分布を正確に評価することができる。

（実施例） 第１図は本発明によるレジスト膜中の光強度分布評価方
法の一実施例を示すものである。先ず、第１図Ａに示す
ように、基体１の表面にレジスト膜２を−様な厚さに塗
布し、プリベーキングを行った後に、評価パターンを有
するマスク３を介して露光する。第１図では、レジスト
膜２の露光部を符号２ａで示す。本実施例では、レジス
トとしてノホラック系レジストである０ＦＰＲ８６００
（商品名　東京応化工業源）を用い、１．２μｍの厚さ
に塗布した。また、露光はｇ線ステッパ（ＮＡｏ、　４
２）を用いて光照射強度を１００ｍＪ／ｃａｒとした。

次に、第１図Ｂに示すように、レジスト膜２の上にレジ
スト膜２と混合しないとともにレジスト膜２に対する現
像液と反応を起こさない膜４を０．５μｍの厚さに塗布
する。本明細書ではこの膜４を耐現像膜とも云う。本実
施例では、この耐現像膜４を、ＰＭＧＩ（ｐｏｌｙ　ｄ
ｉｍｅｔｈｙｌ　ｇｌｕｔａｒｉｍｉｄｅ）を主成分と
するレジストを以て形成した。

続いて、第１図Ｃに示すように評価パターンが現れるよ
うに、すなわちレジスト膜２の露光部２ａの側面が露出
するように切断する。すなわち、耐現像膜４の表面と垂
直に露光部２ａを通るように切断する。

このようにして、レジスト膜２の露光部２ａの側面が外
部に露出するように切断した後、現像液を作用させてノ
ホラック系レジストより成るレジスト膜２゛の露光部２
ａのみを溶解除去する。本実施例では、現像液としてＴ
ＭＡＨ（テトラメチルアンモニュウムハイドロオキサイ
ド）の２．３８％の現像液を用いて現像を行った。本発
明においては、このようにレジスト膜２の露光部２ａを
その側面から現像するため、現像時のレジスト膜表面の
難溶化効果を受けることがなく、またレジストパターン
のアスペクト比に影響されない現像を行うことかでき、
したがって露光時の光強度分布を正確に再現する現像を
行うことができる。

このように、レジスト膜２の側面から現像を行うことに
よって、第１図りに示すようにレジスト膜２の露光部２
ａが除去されて凹部２ｂが形成されたレジストパターン
が得られ、このレジストパターンを観察することによっ
てフォトリングラフの露光のおける光強度分布を正確に
評価することができる。

本発明は上述した実施例だけに限定されるものではなく
、幾多の変更や変形が可能である。たとえば上述した実
施例においては、耐現像膜４としてＰＭＧ　Ｉを主成分
とするレジストを用いたが、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタ
クリレート）を主成分とするレジストを用いることもで
きる。また、このようなレジストを用いる代わりに、レ
ジスト膜２と混合しないとともに現像液と反応しない種
々の物質を用いることができる。

（発明の効果） 上述した本発明によるレジスト膜中の光強度分布の評価
方法によれば、レジスト膜の露光後、現像を行う前に、
レジスト膜と混合しないとともに現像液との反応を起こ
さない耐現像膜を形成するため、レジスト膜の表面難溶
化効果を受けることかないとともにレジストパターンの
アスペクト比か高くなることによる現像液の回り込み不
足の影響を受けることなくなるので、露光時の光強度分
布を正確に表したレジスト膜断面形状を得ることかでき
、したがって光強度分布をきわめて正確に評価すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ−Ｄは本発明によるレジスト膜中の光強度分布
の評価方法の一実施例の順次の工程を示す図である。 ■・・・基体　　　　　　２・・・レジスト膜２ａ・・
・露光部　　　　２ｂ・・・凹部３・・・マスク　　　
　　４・・・耐現像膜第１ 図 第１ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、半導体製造工程のフォトリソグラフの露光時のレジ
   スト膜中での光強度分布を評価するに当たり、レジスト
   膜を塗布し、露光した後、前記レジスト膜とは混合せず
   かつ前記レジストの現像液とは反応しない耐現像膜を前
   記レジスト膜の上に形成し、これらレジスト膜および耐
   現像膜を、露光部の断面が現れるように切断した後、断
   面から前記レジスト膜の現像を行い、レジスト膜中での
   光強度分布に対応した断面形状を得ることを特徴とする
   レジスト膜中の光強度分布の評価方法。