JPH0519449A - レチクルパターンの欠陥検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、レチクルの水しみや水あかなどの
半透明のパターン欠陥を検出することを目的とする。 【構成】 本発明では、ショット毎に露光エネルギ−を
変化させ、ステップアンドリピート方式によって、レチ
クルのパターン像を順次感光性レジスト膜に投影露光し
て現像し、得られたこれらのパターンを相互に比較し、
レチクルのパターン欠陥を検出するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、レチクルパターンの欠陥検出方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置はますます微細化され
ており、選択エッチングや不純物拡散等をおこなう際に
パターンの微細な欠陥も、製造歩留りを大きく低下させ
る原因となる。

【０００３】半導体装置の製造に際しては、通常、選択
エッチングによりパターン形成を行ったり、半導体ウェ
ハ表面に選択的に不純物を拡散させたりという工程が多
数回繰り返して用いられている。これらの選択的加工に
は一般に写真蝕刻法が用いられる。

【０００４】半導体ウェハ表面のレジスト膜に微細なパ
ターンを露光するためには、従来から密着露光法、プロ
キシミテイ露光法、投影露光法、ステップアンドリピー
ト法等が用いられてきた。

【０００５】なかでもステップアンドリピート法は、縮
小光学系による投影露光法であって、ホトマスクの製造
プロセスには広く用いられており、同一パターンを高精
度に形成する優れた方法である。

【０００６】この方法では、原図であるレチクルを縮小
して繰り返しながら露光を行っていくため、原図である
レチクルにパターン欠陥があると全ショットに共通に欠
陥が発生してしまうという問題がある。このようなパタ
ーン欠陥のうち、レチクル製作時のパターン残り、パタ
ーン切断、レチクルの表面あるいは裏面に付着したごみ
等については、レチクルと設計データとのパターン比較
あるいはごみ検査機等を用いることにより、容易に検出
することができる。

【０００７】しかしながらレチクル洗浄の際に発生する
水あかや水しみのような半透明の欠陥は露光装置の露光
条件により半導体ウェハ上に焼き付けてもパターン欠陥
として検出されない場合がある。このような場合、その
まま良品として次の工程に進められてしまうことにな
り、歩留り低下の大きな原因となる。

【０００８】１ショット内に複数の同一チップ領域パタ
ーンを形成するレチクルパターンの場合、このようなパ
ターン欠陥は、半導体ウェハ上で隣接チップ領域を比較
することにより、容易に検出することができる。

【０００９】しかしながら、１ショット１チップ領域パ
ターンである場合は、形成されるパターンの比較をする
ことができないため、このような水あかや水しみのよう
な半透明の欠陥は検出することができないという問題が
あった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このようにステップア
ンドリピート法で用いられるレチクルの洗浄の際に発生
する水しみや水あか等の半透明の欠陥が検出できないと
いう問題があった。

【００１１】また特に１ショット１チップ領域のパター
ン形成を行うレチクルパターンについては、隣接パター
ン間での比較ができないため、欠陥が検出できない。

【００１２】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、レチクルの水しみや水あかなどの半透明のパターン
欠陥を検出することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そこで本発明では、ショ
ット毎に露光エネルギ−を変化させ、ステップアンドリ
ピート方式によって、レチクルのパターン像を順次感光
性レジスト膜に投影露光して現像し、得られたこれらの
パターンを相互に比較し、レチクルのパターン欠陥を検
出するようにしている。

【００１４】また、望ましくは、適性な露光エネルギ−
と、この値よりも大きい露光エネルギ−と、この値より
も小さい露光エネルギ−とを用いてショット露光したパ
ターンを相互比較するようにする。すなわち、パターン
形成工程が、適性な露光を行うための第１の露光エネル
ギ−を用いる第１のショット露光工程と、前記露光エネ
ルギ−よりも大きい第２の露光エネルギ−を用いる第２
のショット露光工程と、前記露光エネルギ−よりも小さ
い第３の露光エネルギ−を用いる第３のショット露光工
程とを含むようにする。

【００１５】

【作用】ポジ型レジストを用いた場合、適性露光エネル
ギ−よりも小さい露光エネルギ−すなわちアンダー条件
を用いた場合は水しみや水あかなどの半透明の欠陥は欠
陥としてレジストパターン上に残るのに対し、適性露光
エネルギ−よりも大きい露光エネルギ−すなわちオーバ
ー条件を用いた場合は水しみや水あかなどの半透明の欠
陥は欠陥としてレジストパターン上に残らないというこ
とを発見した。

【００１６】本発明はこの事実に着目してなされたもの
で、上述したように、露光エネルギ−を変化させて得ら
れたパターンを相互比較することにより、半透明の欠陥
をも検出することが可能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しつつ詳細に説明する。

【００１８】図１に示すように、シリコン基板１表面
に、ＪＳＲＩＸ−１５０と指称されている日本合成ゴム
社製のポジレジストを膜厚１．３μm となるように塗布
しべーキングを行ってレジスト膜２を形成し、このシリ
コン基板１上に、厚さ２．５μm の遮光パターンを有す
るレチクル３を介してステップアンドリピート法により
露光を行う。

【００１９】このときの露光条件としては、１ショット
ごとに２３０ｍＪ／ｃｍ² ，２４０ｍＪ／ｃｍ² ，２５
０ｍＪ／ｃｍ²，２６０ｍＪ／ｃｍ² と露光エネルギ−
を変化させる。

【００２０】この後現像液としてＡＤ−１０と指称され
ている多摩化学社製の現像液を用いパドル現像により現
像を行う。

【００２１】このようにして得られたパターンは図２に
示すようになっており、これらの比較により、アンダー
露光条件である２３０ｍＪ／ｃｍ² および２４０ｍＪ／
ｃｍ² で、適性露光条件である２５０ｍＪ／ｃｍ² では
みられなかった欠陥がそれぞれ検出されていることがわ
かる。またオーバー露光条件である２６０ｍＪ／ｃｍ²
とではこれらの欠陥はみられない。

【００２２】このようにして極めて容易に欠陥を検出す
ることができる。

【００２３】なお、適性露光条件は、レジストの膜厚、
レチクルの厚さ、現像条件等によって変化するため、こ
れらの値に応じて選択する必要がある。

【００２４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ショット毎に露光エネルギ−を変化させ、ステップ
アンドリピート方式によって、レチクルのパターン像を
順次感光性レジスト膜に投影露光し現像してパターン形
成を行い、得られたパターンを相互に比較するようにし
ているため、極めて容易にレチクルのパターン欠陥を検
出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のステップアンドリピート方式に
よる露光装置を示す図。

【図２】本発明実施例の方法により得られたレジストパ
ターン像を示す図。

【符号の説明】

１ シリコン基板 ２ レジスト膜 ３ レチクル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 半導体ウェハ表面に塗布された感光性レ
   ジスト膜表面にステップアンドリピート方式によって、
   レチクルのパターン像を投影露光するに際し、 ショット毎に露光エネルギ−を変化させ、ステップアン
   ドリピート方式によって、前記レチクルのパターン像を
   順次感光性レジスト膜に投影露光し現像してパターンを
   形成するパターン形成工程と、 前記パターンを相互に比較し、前記レチクルのパターン
   欠陥を検出する検出工程とを含むことを特徴とするレチ
   クルパターンの欠陥検出方法。