JPH07183185A

JPH07183185A - フォトリソグラフィによる露光装置の調整プロセスおよび関連装置

Info

Publication number: JPH07183185A
Application number: JP5171871A
Authority: JP
Inventors: Blandine Minghetti; ブランディヌ・ミングエッティ; Annie Tissier; アニ・ティシール; Alain Prola; アラン・プロラ; Eric Schwartz; エリック・スクワルツ
Original assignee: CENTRE NAT ETD TELECOMM; France Telecom SA; Centre National dEtudes des Telecommunications CNET
Current assignee: CENTRE NAT ETD TELECOMM; Orange SA; France Telecom R&D SA
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1993-07-12
Publication date: 1995-07-21
Also published as: EP0578562A1; EP0578562B1; DE69318220T2; DE69318220D1; FR2693565A1; US5437948A; FR2693565B1

Abstract

(57)【要約】【目的】集積回路の製造に用いられるフォトリソグラ
フィによる露光装置を、高精度に調整することが可能で
あるプロセスおよび装置を提供する。【構成】ガイドウェハは、同一のテストパターンが付
与されており、これらのテストパターンは白色光で順次
照射され、各テストパターンの反射率係数はそれにより
測定される。それによって、対応するパターンの各位置
について、照射ビームの集束ずれのパラメータの関数と
して反射率係数の対応関係式が設定される。最適な合焦
範囲を狭くした焦点合わせの焦点の値は、反射率係数の
値のしきい値基準により決定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フォトリソグラフィ
による露光装置の調整プロセスおよび関連装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在使用されているフォトリソグラフィ
による露光装置（より一般的にはフォトリピーターと呼
ばれている）を使用する場合、対応する性質の樹脂によ
って覆われた集積回路のウェハの表面に露光パターンを
得るために、光学的解像度の調整能力を改善もしくは維
持することが常に懸念される。従来、フォトリピーター
の解像度は、より高い開口率のレンズを用いるか、もし
くは、露光の波長を下げることにより、改善することが
できた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た改善のための手続は、λ／ＮＡ²に比例した被写界深
度ＤＯＦ、λ／ＮＡに比例した解像度Ｒを悪化させると
いう欠点があった。ここで、λは露光に用いられる光の
波長を示しており、ＮＡは使用されるレンズの開口率を
示している。

【０００４】更に、樹脂の表面に光の焦点を合わせるた
めの光学系の調整は、周囲温度および気圧に依存してい
る。自動もしくはソフトウェア制御の修正が、考えられ
るかもしれない。しかし、このタイプの修正によれば、
マイクロメータの桁の精度の正確な被写界深度を十分に
得ることができない。

【０００５】従って、少なくとも毎日のように調整が必
要となってくる。そのような大変微細な調整を必要とす
る現在使用されている方法は、樹脂の外形の断面を得る
ことを可能とする裂け目を利用し、または利用せず、顕
微鏡による視覚的な観察か、もしくは、寸法の測定を行
うことに基づいている。

【０００６】しかし、このような方法によれば、視覚的
な観察は操作者に大きく依存しており、寸法を測定する
方法に限れば著しく冗長でありしばしば破壊的な特質で
ある、といった主な不都合がある。

【０００７】その他の方法が、近ごろ、フランス特許出
願２６４２１８８によって提案されている。この方法
は、様々な位置に連続的に、テストパターンを通して樹
脂に光を照射する、という工程を含む。この場合、各光
を照射する際の合焦範囲を狭くすると共に各照射毎に焦
点が異なるようにする。現像の後、樹脂は洗い流され、
ウェハが検査されることにより最適の光の照射が決定さ
れると共に、装置に適した調整が選択される。この方法
は、十分に効果的ではあるが、洗い流す工程が必要であ
るという不都合があり、明かに結果が不正確なままであ
る。また、洗い流すことの結果を効果的に活用すること
は困難である。

【０００８】この発明は、上述した従来の方法の不都合
を解消することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の主題は、ガイ
ドウェハの異なった位置に同一のテストパターンを与
え、ガイドウェハから始まり、マスクを形成する樹脂に
よって覆われた基板上の構造体に露光するために用いら
れる、フォトリソグラフィによる露光装置の合焦範囲を
狭くした焦点合わせの焦点を決定するためのプロセスお
よび装置である。

【００１０】この発明の主題であるプロセスおよび装置
は、照射ビームによって、各位置の付近に白色光でテス
トパターンに順次照射し、各テストパターンの反射率係
数を測定し、各位置について、集束ずれの関数、もしく
は照射ビームの合焦範囲を狭くした焦点合わせの焦点の
パラメータの関数として、反射率係数の対応関係式を設
定し、反射率係数の値のしきい値の基準により、適切な
テストパターンに対応した集束ずれもしくは合焦範囲を
狭くした焦点合わせの焦点の対応値の範囲を決定し、そ
れにより最適な合焦範囲を狭くした焦点合わせの焦点の
値が設定され得ることから構成される。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、実際に、感光性のマスクを
形成する樹脂によって覆われた基板ウェハ上の構造体に
露光するために使用されるフォトリソグラフィによる露
光装置の、最適な合焦範囲を狭くした焦点合わせの焦点
を決定することを可能とする。

【００１２】

【実施例】このタイプの装置は、集積回路の製造、およ
び、該集積回路の連続層の製造、特に光の照射に使用さ
れる。

【００１３】特に、この発明の主題であるプロセスによ
れば、まず、ガイドウェハＰｔの様々な位置に同一のテ
ストパターンが供給され、１連のテストパターンとして
配列される。

【００１４】この発明の主題であるプロセスの遂行を可
能とするガイドウェハＰｔについては、特に明確にする
テストパターンの同一の特徴についての後述する説明の
際に、詳細を述べる。

【００１５】図１において、この発明の主題であるプロ
セスの各ステップを図示する。この図に示すように、こ
の発明によるプロセスは、２つの主なステップに細分さ
れる。Ｉで表示される第１のステップは、ガイドウェハ
Ｐｔの製造を含み、図１に示すように３つの連続するス
テップＡ、Ｂ、Ｃからなる。ガイドウェハを製造するこ
のステップは、正確に言えば、この発明の主題であるプ
ロセスの形成部としては見なされない。ガイドウェハを
製造するステップ１は、例として表される。このガイド
ウェハＰｔは、ガイドウェハを製造するステップＩの構
成要素であるステップＡ、Ｂ、Ｃの後に得られ、その後
適当なプロセスを行うために使用される。

【００１６】図１において示されるように、ガイドウェ
ハを製造するステップＩは、第１のステップＡを含み、
ステップＡにおいては、シリコン・ウェハ上に樹脂層を
積層させる。また、続くステップＢにおいては、様々な
位置のテストパターンに露光する。これらのテストパタ
ーンは、１連のテストパターンとして配列され、光の照
射は、各テストパターンによって異なる焦点でパターン
のイメージを樹脂の上に合わせながら、各テストパター
ンについて行われる。特に、樹脂の表面上、すなわち空
気／樹脂の境界面上にパターンのイメージの焦点を合わ
せることは、相対的な焦点合わせであり、この焦点合わ
せは、上記空気／樹脂の境界面に関して、集束ずれに対
応するパラメータＤを通して調整されるものと理解され
ねばならない。

【００１７】上述したステップＢの次に、Ｃで表される
現像のステップが続く。このステップにおいて、感光性
の樹脂を現像した後に、１連のテストパターンが付与さ
れたガイドウェハＰｔを得ることができる。図１におい
て、ＭＴ_ijで表される各テストパターンが付与された、
ガイドウェハＰｔが示されている。後述するように、イ
ンデックスｉ，ｊにより、各テストパターンに連続した
アドレス、特にそれらの位置を、参照事項として与える
ことが可能となる。

【００１８】更に図１に示すように、この発明の主題で
あるプロセスは、照射ビームによって、アドレスｉ，ｊ
が付された各位置の付近に、白色光でテストパターンＭ
Ｔ_ijに順次照射するステップ１０００を有する。

【００１９】ステップ１０００の次に、各テストパター
ンＭＴ_ijの反射率係数を測定するステップ２０００が続
く。アドレスｉ，ｊの付されたテストパターンに対応
し、照射を行うステップ１０００が遂行されると、反射
率係数を測定するためのステップ２０００がこの適切な
テストパターンのために即時に行われる。そして、連続
した上記ステップ１０００および２０００は、各テスト
パターンに対応して繰り返される。この繰り返しは、図
１において、ステップ１０００へ戻るループによって表
されている。当然ながら、ステップ２０００において得
られた反射率係数Ｒの測定に関わるデータは蓄えられ、
各テストパターン毎に繰り返されるステップ１０００お
よび２０００の連続は、図１においてＩＩａと表され
る、データ取得のステップを構成する。上記データ取得
のステップＩＩａの後には、このデータを処理するステ
ップＩＩｂが続く。データ処理のステップは、図１に示
すように、第１のステップ３０００を含む。このステッ
プ３０００において、集束ずれ（焦点距離）の値の関数
として、あるいは、照射ビームのシャープ・フォーカス
（以下、便宜上、このような焦点合わせをシャープ・フ
ォーカスと呼ぶ）の焦点のパラメータＤとして、各位置
もしくはテストパターンＭＴ_ij毎の反射率係数Ｒの対応
関係式を設定する。

【００２０】白色光で照射するためのビームは、ガイド
ウェハＰｔの樹脂の表面に関する、すなわち空気／樹脂
の境界面に関する一定の値で、焦点が合わせられる。ま
た、それによって、ステップＢにおけるテストパターン
への光の照射のために用いられるビームの集束ずれによ
り、照射ビームによって各テストパターンＭＴ_ijを走査
する間に、対応する集束ずれＤが生じることも知られて
いる。更に、ステップ１０００において用いられた照射
ビームは、最初に、適応する焦点合わせにより、実験室
において、もしくは工場現場において得られる従来の計
測方法で考えられる最も可能性のある最良の方法が適用
され得る。当然のことながら、この方法により、１つも
しくはそれ以上の集積回路の基板ウェハ上に、特定の構
造体を形成する露光装置によって後に使用される、露光
ビームの調整精度の同様な状態の基で、連続する各テス
トパターンＭＴ_ijの集束ずれの対応値を適用することが
可能となる。照射ビームの焦点合わせもしくは最適なシ
ャープ・フォーカスの焦点の決定は、上述した露光ビー
ムの焦点合わせもしくは最適なシャープ・フォーカスの
焦点の決定と同じことである。

【００２１】上記ステップ３０００の後には、ステップ
４０００が続き、反射率係数Ｒの値のしきい値基準によ
り、最適なシャープ・フォーカスの焦点の値を設定する
ことを可能とする適切なテストパターンのための集束ず
れもしくはシャープ・フォーカスの焦点の対応値の範囲
を決定する。上述したステップ３０００および４０００
は、ステップＩＩａにおいて前もって得られたデータを
処理するステップＩＩｂを構成しており、このステップ
ＩＩｂは、５０００で表される終了ステップを含んでい
る。そして、ステップ１０００から４０００の修正処理
が、実際にこの発明の主題であるプロセスに従ったシャ
ープ・フォーカスの焦点のステップＩＩを構成する。

【００２２】データを取得するステップＩＩａおよびデ
ータを処理するステップＩＩｂについて、図２と関連し
て詳細を説明する。

【００２３】図２において、各位置に順次照射するステ
ップ１０００は、ステップ１００１およびサブ・ステッ
プ１００２とに細分される。このステップ１００１にお
いては、ガイドウェハＰｔ上の露光により形成されたテ
ストパターンの位置を示すファイルを読み込み、ステッ
プ１００２においては、全てのパターンＭＴ_ijの正確な
位置を決定するために、基準パターン上に配列を行う。
ここで、基準パターンは、優先パターン、すなわち、テ
ストパターンが長方形を寄せ集めた２次元ネットワーク
を構成するようにレイアウトされている場合に、このネ
ットワークの境界を定める長方形の端部に配置されたテ
ストパターンからなる。

【００２４】そして、上記ステップ１００２の後には、
ランクｋのテストパターン上、および、特に、ｋ＝１で
ある初期テストパターン上に照射ビームの位置を決定す
るステップが続く。後述するように、照射ビームの位置
は、実際には、Ｘ、Ｙステージと、適切なテストパター
ン、すなわちランク１の上記テストパターンを見ること
を可能とする顕微鏡とを用いて決定される。当然なが
ら、このランク１のテストパターンは、例えば基準テス
トパターンのように、任意にアドレスｉ，ｊが与えられ
たテストパターンＭＴ_ijに対応している。

【００２５】ステップ１００３の後に、ステップ１００
４に進み、照射の光度を、手作業によるかもしくは自動
的に、選択された特定の値に設定する。ステップ１００
４はまた、例えば、ランクｋの適切なテストパターンに
一定して照射を行うサブ・ステップを有する。ステップ
１００４の後には、サブ・ステップ２００１に進み、対
応するランクｋの与えられたテストパターンＭＴ_ijの反
射率の値を取得する。そして、次の２００２と表される
ステップに進み、対応する反射率パラメータＲとしてデ
ータを保存する。実際には、ステップ２００１および２
００２は、図１において示される、反射率係数Ｒの測定
を行うステップ２０００を形成している。ステップ２０
０２の後には、ステップ２００３に進み、現在のテスト
パターンのランクｋのテストを行う。このテストは、ラ
ンクｋが、ウェハ上で使用され、実際にこのガイドウェ
ハＰｔ上に存在するテストパターンの総数を表す値Ｎと
等しいか否かの判定を行う。２００３における判定の結
果が否定的である場合は、データの取得が必要とされる
テストパターンのランク・パラメータｋの値が、１だけ
インクリメントされる。そして、図２において戻りの矢
印で示されているように、ステップ１００３に進み、続
くランクｋ＋１のテストパターンについて、前述したよ
うに、サブ・ステップ１００３，１００４，２００１，
２００２，２００３を実行する。

【００２６】２００３における判定の結果が肯定的であ
る場合は、すなわち全てのテストパターンＭＴ_ijに関し
データ取得処理ＩＩａが行われた場合、この発明の主題
であるプロセスにおいては、ステップＩＩｂのデータ処
理を行う。

【００２７】上述した図２に示すように、ステップＩＩ
ｂにおいては、限定されない例として、データ、すなわ
ち、各テストパターンに対応する各反射率係数Ｒの値を
読み込むサブ・ステップ３００１を行う。このステップ
３００１に続くステップ３００２においては、照射ビー
ムの集束ずれもしくはシャープ・フォーカスのためのパ
ラメータの値の関数として、各位置について反射率係数
Ｒの対応関係式を設定する。上述したように、このステ
ップは、ガイドウェハＰｔ上にテストパターンを形成す
る場合、各テストパターンに適用される焦点位置の関数
として、反射率Ｒの曲線を記録する処理に含まれる。

【００２８】サブ・ステップ３００２の次に、しきい値
を使用した方法を通して、焦点合わせの公称値もしくは
最適なシャープ・フォーカスの焦点を決定するサブ・ス
テップが続く。このステップにより、図１において既に
説明したステップ４０００が構成される。

【００２９】焦点合わせの公称値の表示、もしくは求め
られた最適なシャープ・フォーカスの焦点の表示は、例
えばコンピュータの画面に表示させることが可能であ
る。

【００３０】この発明の主題であるプロセスの特に有効
な態様においては、各テストパターンＭＴ_ijは、ガイド
ウェハＰｔを覆う樹脂層に形成される孔のネットワーク
を含む。

【００３１】各テストパターンは、樹脂の表面、すなわ
ち空気／樹脂の境界面たる平面Ｘ，Ｙにおいては等しい
パターンとなっており、孔の寸法両方、すなわち正方形
もしくは長方形のネットワークの直径ｄおよび間隔が、
等しくなっている。しかしながら、テストパターンに光
を照射する場合、すなわち図１のステップＢにおいて生
じる集束ずれによって、適切なテストパターンＭＴ_ijに
対応する孔は同一であるが、後述するように、適用され
た集束ずれの影響を受けるため、あるテストパターンか
ら次のテストパターンに変わった場合、断面、特に勾配
に変化が生じる。

【００３２】上述した場合に、各テストパターンは、孔
のネットワークを構成しており、図３に示すように、顕
微鏡の集束ずれ（焦点位置）のパラメータＤを横座標と
し、上述した状態の下での各テストパターン毎に測定さ
れた反射率係数Ｒを縦座標として表すと、最適なシャー
プ・フォーカスの焦点は、ほぼ固定であり、かつ、露光
装置の被写界深度に対応する反射率係数Ｒの値の範囲に
対応している。これらの値は、樹脂の内部に焦点を合わ
せた場合および樹脂の外部に焦点を合わせた場合の各々
に対応した２つの最大値によって定められる。

【００３３】おおよその固定値の範囲は、符号３に対応
しており、樹脂の内部の集束ずれに対応する最大値は符
号２に対応しており、樹脂の外部の集束ずれに対応する
最大値は符号４に対応している。

【００３４】この発明の特に有効な態様によれば、最適
なシャープ・フォーカスの焦点の正確な決定は、以下に
示すように行うことができる。値の範囲は、最適なシャ
ープ・フォーカスの焦点の値を定め、この最適なシャー
プ・フォーカスの焦点は、相対的な集束ずれが０である
焦点位置として定義される。ここで、相対的な集束ずれ
が０である焦点位置とは、照射ビームの焦点、およびこ
れに対応した露光ビームの焦点が、空気／樹脂の境界面
上に合っている場合の焦点位置をいう。しきい値との比
較により、最適なシャープ・フォーカスの焦点位置の値
の範囲が決定される。そして、この値の範囲は、図１に
示すように、最適なシャープ・フォーカスの焦点の値を
定める最適なシャープ・フォーカスに対応する値の範囲
として、確定される。このしきい値は、２つの上述した
最大値の間にある、反射率係数Ｒの最小値の割合と等し
くなり得る。ＶＳＳで表されるしきい値は、ＶＳＳ＝β
Ｒｍｍとして表される。ここで、Ｒｍｍは、図３の２つ
の最大値２、４の間にあるゾーン３の最小値を表し、β
＜１である。

【００３５】このように、特定のしきい値ＶＳＳおよび
照射ビームの集束ずれの値の関数としての反射率係数Ｒ
の対応関係式を使用することにより、２つの対応する横
座標値、δ−およびδ＋、すなわちしきい値の上記対応
関係式の曲線との交点が求められる。そして、露光装置
のための最適なシャープ・フォーカスの焦点の位置は、
最適なシャープ・フォーカスの焦点の対応値の範囲にお
ける最終値の、相加平均の横座標として定義される。す
なわち、上述した横座標値δ−およびδ＋によって定義
され、集束ずれにおける最適なシャープ・フォーカスに
より、以下の関係式を満たすＤｏが最適な焦点位置とし
て求められる。Ｄｏ＝１／２ × （δ− ＋ δ＋）

【００３６】当然のことながら、最適な集束ずれの値
は、空気／樹脂の境界面に関連した集束ずれの値を表す
ので、ゼロの値として任意に定義され得る。

【００３７】上述したようなこの発明の主題であるプロ
セスによって、勾配２と後半の勾配５のゾーンにおい
て、反射率係数の対応関係式の曲線がおおよそ対称であ
ることにより、最適なシャープ・フォーカスの集束ずれ
のパラメータの安定値を得ることができる。これらのゾ
ーンは、最適なシャープ・フォーカスの焦点の値の範囲
を定めている。

【００３８】一般にこの測定は、各テストパターンにつ
いて、反射率係数Ｒの値を十分正確に測定し得るよう
に、背景を暗くして行われる。このように背景を暗くす
ることにより、集束ずれをより精密に測定することがで
きる。なぜならば、背景を暗くすることにより、露光の
際の焦点距離により左右される樹脂の勾配の小さい変化
をめだたせることができるためである。

【００３９】図３において、様々な照射ビームの焦点を
適用した各ゾーンについて、一方では、対応する試料に
おけるガイド・プレートのネットワークを形成する孔の
局部的な断面図を示し、他方では、共通の条件で形成さ
れる溝の断面図を示す。焦点距離が、上述した反射率曲
線の範囲（３）、および、特に最適なシャープ・フォー
カスの焦点距離に対応する場合、孔とそれに対応する溝
との最も規則的な断面が得られる。この場合、孔は急峻
な形状に形成され、対応する照射ビームの焦点距離を適
用した露光ビームによって形成される全ての孔につい
て、側壁の勾配が８５゜より大である孔を基板の表面に
到達させることができる。

【００４０】この発明の主題であるプロセスを行う正当
性を、以下に示す。

【００４１】連続して実験を行うことにより、以下の要
素を集めることができた。図３に示すように、集束ずれ
のパラメータ値と反射率係数Ｒとの対応関係式の曲線
は、２つのエンベロープの和に相当する。

【００４２】第１のエンベロープは、基板に基づく反射
率に対応する。この第１のエンベロープは、集束ずれの
パラメータＤの関数としてつり鐘状のカーブをなしてい
る。また、この第１のエンベロープは、与えられたネッ
トワークを構成する孔の大きさ、すなわち孔の寸法と、
基板の性質とに依存している。

【００４３】第２のエンベロープは、樹脂に形成された
孔の内壁の勾配に依存した反射率に対応している。この
第２のエンベロープを呈する反射率は、焦点がずれた領
域であり、かつ、反射率の低い領域によって分離された
２つのほぼ対称な極大部において急速に減少する。ここ
で、反射率の低い領域については、基板の反射率に対応
したつり鐘形状の曲線によって表される反射率が総合的
は反射率となる。すなわち、テストパターンを構成すべ
く形成された孔が最大の勾配の内壁（傾斜部）を有する
急峻な孔である場合、反射係数は上記２つの極大部の間
の樹脂の傾斜部の反射率が最小となる領域たるゾーン３
の反射係数となる。第１および第２のエンベロープたる
２本の反射率の曲線Ａ，Ｂを図３に示す。

【００４４】このように、図３に示すゾーン３は、孔が
基板の表面に現れるゾーンを決定するためだけに使用さ
れ得るのであるが、対応する最大値の側面がほぼ等しく
かつ対称であるため、上述したしきい値を使用した方法
を特定の露光装置に適用した場合、２つの異なるプレー
トについても提案された方法を再現することができる。
また、上記プレートの最適な焦点位置の最大の変化は、
０．２マイクロメータの位のものである。

【００４５】同様な概念を念頭におくと、この発明の主
題であるプロセスに従い最適な焦点位置を１０回連続し
て同じガイド・プレート上で測定した場合、各測定結果
間の変化の最大値は、０．１マイクロメータを超えない
ようにすることができる。

【００４６】当然のことながら、値もしくはデータの処
理は、特に偽反射率のピークが上述したゾーン２および
５に対応したカーブの側面上に現れる時に、より精巧な
ものとなり得る。これらの偽ピークは、大抵、使用され
るウェハのきずに固有の問題、すなわちガイドウェハの
質の悪さ、もしくはかなり大きい局部の集束ずれを導く
裏面の汚染といったような問題によっている。これらの
状態の下で、例えば反射率のいくつかの連続した値にか
かかるカーブの値を、続けて平滑化することは適当であ
る。

【００４７】最後に、この発明の主題であるプロセスに
関して、上記のことは特に有利であるということについ
て説明する。反射率係数Ｒの測定は、テストパターンＭ
Ｔ_ijを構成する孔の照射に用いられるエネルギーの、量
もしくは強さの変化に対して精度はよくないということ
が、試験の中で観察され得る。従って、上記試験によ
り、５０から１７０ｍＪ（ミリジュール）の間の各照射
のための照射剤エネルギーとして、あるタイプの特定の
ガイドウェハに対する最適な焦点位置の変化は、０．１
マイクロメータを超えないということが示される。

【００４８】更に、上述したようなこの発明の主題であ
るプロセスは、どんなタイプの基板上にも行われること
が可能であり、この基板は、シリコン基板か、もしく
は、より粗い基板、例えばアルミニウム、タングステ
ン、あるいはシリコン窒化物もしくはシリコン酸化物の
多結晶シリコン基板といったようなものでもよい。

【００４９】上述した点、特に集束ずれの各値に対応し
て記された反射率の違いを留意すると、図３において既
に説明したように、この発明の主題であるプロセスによ
り、最適なシャープ・フォーカスの焦点もしくは位置Ｄ
ｏから始まり、グラビア（ｇｒａｖｕｒｅ）の側面の傾
きもしくは傾斜を確認することもまた可能となる。

【００５０】この目的のために、この発明によるプロセ
スには、樹脂層が供給され、構造体が上部に設計される
基板ウェハ上に、露光ビームの集束位置を移動させる処
理が含まれている。当然ながら、集束位置の移動は、反
射率係数の対応関係式の最大値、および集束ずれの最大
値の間にある、比較上の最小値に対応する値の範囲内に
含まれる値の範囲において行われる。従って、移動は、
最適な集束値Ｄｏにかんしては、図３のゾーン３におけ
る集束ずれの値として行われる。

【００５１】図４〜図１８において、−２．４マイクロ
メータと２．４マイクロメータの間で０．３マイクロメ
ータ増大する毎に、集束ずれの値に対応する孔のグラビ
アの側面の写真による抽出見本が、分割して示されてい
る。また、図１９に、図４〜図１８に示された断面の構
造に現れる輪郭線を明瞭に表した図を示す。

【００５２】断面が様々な傾斜を有する各グラビアにつ
いて、凹面、傾いたグラビアを形成するため、空気／樹
脂の境界面から離れた所、すなわち、特に−２．４マイ
クロメータ〜−０．６マイクロメータの間の焦点位置で
照射ビームの方向に焦点位置の移動が行われる。この焦
点位置の移動は、樹脂／ウェハ／基板の境界面にほぼ直
角な真っ直ぐなグラビアの生成のためには、ほぼ０また
は０とされる。ほぼ０の値の焦点位置の移動は、図４〜
図１８において−０．６マイクロメータと＋０．６マイ
クロメータの間にある焦点位置に対応する。

【００５３】反対に、１．２マイクロメータと２．４マ
イクロメータの間での焦点位置の移動値に対していわゆ
るペデスタル・グラビアの側面を生成するためには、空
気／樹脂の境界面の近くで行われる。しかしながら、ペ
デスタル形状は、１．８マイクロメータ以上の移動値の
ためだけの、特殊な方法において現れる。

【００５４】図２０において、図４〜図１９に関連し
て、上述した３つのゾーンにほぼ対応している溝のグラ
ビア断面が、分割して示されている。

【００５５】この発明の主題であるフォトリソグラフィ
による露光装置を調整する装置について、図２１および
２２に関連して、より具体的に説明する。

【００５６】図２１に示すように、この発明による装置
は、ガイドウェハＰｔの白色光のビームによる照射のた
めのモジュールを有する。また、ウェハは、１連のテス
トパターンとして設定されるテストパターンＭＴ_ijが付
与されている。支持部２は、ガイドウェハＰｔを支持
し、白色光のビームの集束位置に関して、このウェハの
３次元の基準フレームＸ、Ｙ、Ｚにおける位置決めを行
うことが可能である。当然ながら、支持部２は、例えば
Ｘ、Ｙステージから構成されることが可能であり、ビー
ムの焦点合わせおよび集束ずれによって、Ｚにおける位
置決めが可能となる。

【００５７】更に、回路３は、ガイドウェハＰｔの位置
決めを制御し、上述したガイド・プレート上にプリント
された１連のテストパターンを、連続して走査すること
を可能とし、空気／樹脂の境界面に関連して、ガイド・
プレート上にプリントされたテストパターン各々に対応
した異なる適切な焦点位置設定を可能とする。

【００５８】コレクタ素子４は、対応するテストパター
ンＭＴ_ij、および、白色光のビームにより照射されるガ
イドウェハの表面により散乱されるビームのためにあ
る。これは、特に観察のための双眼鏡を含む光学対物レ
ンズにより作成されることができ、この構成は、視覚的
な観察のための顕微鏡を形成している。

【００５９】更に、回路５は、反射率係数を測定すると
共に保存する。この係数は、白色光による照射のための
ビームの強さに対し、散乱したビームの強さの度合によ
り定義される。この回路５は、主に、散乱したビームを
受信する５０で表されるフォトダイオード、およびアナ
ログ／デジタル・コンバータ５１を含む。更に、装置
は、ＭＲで表されるいくつかの反射鏡を構成する。この
反射鏡は、例えば半透明鏡からなり、これにより、一方
では、白色光の照射ビームＦをガイドウェハＰｔへ送出
させ、他方では、コレクタ素子４によって集められる散
乱ビームを、上述したフォトダイオード５０、もしくは
詳細を後述する他の回路へ送出させる。

【００６０】最後に、計算装置６は反射率係数の対応関
係式、および、照射ビームおよびガイドウェハの適切な
焦点位置を、計算し表示する。この計算および表示のた
めの装置により、適切であるならば、上述した傾斜の効
果を得るために、最適なシャープ・フォーカスの焦点
と、この最適なシャープ・フォーカスの焦点での集束位
置の移動が表示され得る。

【００６１】更に、この発明の主題である装置の主な外
観によれば、照射素子１は、各テストパターン、およ
び、ほぼ一定のガイドウェハＰｔの表面によって散乱さ
れたビームの強さを得るために、上述した照射ビームＦ
の強さを制御するサーボ制御のためのループを含む。主
に、上述したサーボ制御のループは、散乱光ビームの一
部を反射する反射鏡ＭＲ、および、例えば光ファイバ・
リンク４１とアナログ／デジタル・コンバータ４２とに
より、計算装置６に直接に接続された受信回路４０から
構成され得る。計算装置６はまた、ＢＵＳリンクおよび
デジタル／アナログ・コンバータ１０により、照射素子
１に接続されることができる。それにより、上述したサ
ーボ制御のループが供給される。従って、この発明の主
題である装置によれば、一定の散乱の強さで作動するこ
とが可能となり、受信フォトダイオード５０の最大感度
に対応するために、その強さを選択することができる。

【００６２】この発明の主題である装置の特に有効な態
様は、照射素子１と、散乱ビームのためのコレクタ素子
４とを、暗い背景で照射するための対物レンズから構成
することができる。

【００６３】実施例において、散乱光ビームのコレクタ
素子４は、ＮＡＣＨＥＴカンパニーによってフランスで
販売されているＭＳ０９の顕微鏡によって、作成されて
いる。この顕微鏡は、多数の付属装置に耐えることが可
能であるモジュラー顕微鏡であり、それにより多数のセ
クタに適応して使用することができる。従って、使用さ
れる顕微鏡のタレットは、ユニオン・ブラック（Ｕｎｉ
ｏｎｂｌａｃｋ）の背景のタイプの５つの対物レンズ
を装備することが可能である。

【００６４】この顕微鏡は、更に、赤外線のダイオード
を基礎とするダイナミック・オートフォーカス・システ
ムが備えられており、このシステムにより、対物レンズ
の移動中にシャープ・フォーカスの保存を保証すること
ができる。

【００６５】更に、上述した顕微鏡は、顕微鏡の前面に
おいて、マニュアル・セレクタによって制御することに
より、明るい背景もしくは暗い背景にすることができ
る。

【００６６】明るい背景のモードにおいては、視野絞り
および開口絞りにより、照射の質を最適にすることがで
きる。図２２において、コレクタ素子４に加えて、照射
素子１を含む顕微鏡および組立品の詳細を示す。照射素
子は、中心の支持部に装備された１２ボルト５０ワット
のハロゲン・バルブにより電力が供給される。最後に、
散乱ビームの強さをタップするための光ファイバは、計
算装置６を経由して、照射の信号をコントロールするサ
ーボ制御のための信号を供給する。

【００６７】上述した顕微鏡は、双眼鏡による視覚的な
観察、もしくはビデオによる観察の選択を可能とする観
察双眼鏡、および、補助出力を伴う測定を備えている。
観察スイッチは、双眼鏡の本体上に設置されたスライダ
から構成される。上述した双眼鏡は、１０倍の接眼レン
ズを備えることができ、この接眼レンズの１つは、視覚
的な位置合わせを行うための焦点鏡を装備している。し
かし、ここに記載した例は限定しておらず、特に、図２
２に示すように、６１で表示されるビデオカメラを、顕
微鏡の対物レンズ４の場所に配置することが可能であ
る。ビデオカメラ６１の機能として、形状認識のための
ソフトウェア・プログラムによって、各適切なテストパ
ターン上に、位置決めにより自動的にセンタリングを行
い、形状認識を施すようにしてもよいし、もしくは、位
置が決められたテストパターンを高解像のモニタ６２に
より表示するようにしてもよい。ビデオカメラ６１は、
例えば標準の白黒のＣＣＤ型カメラから構成され得る。

【００６８】ビデオのチャネルには、上述したカメラ６
１のための台が備えられており、測定チャネルには、写
真用のインタフェース、および１０×Ｍ型の写真用投射
接眼レンズが備えられている。フォトダイオード・セル
５０は、標準としての１ｍｍの絞り、もしくはオプショ
ンとしての４ｍｍの絞りによって限定された領域に亙る
射出ひとみにおいて、写真用投射接眼レンズによって伝
えられる光流を集める。測定信号は、上述したアナログ
／デジタル・コンバータ５１を経由して、計算装置６へ
直接に伝達される。使用されるコンバータは、１０９６
ポイントの０から１０ボルトのコンバータである。

【００６９】ＸＹの移動可能なステージからなる、ガイ
ドウェハ２のための支持部２に関して述べると、この支
持部は、２０で表示される広い動きを伴うステージから
構成され、真空の吸い込みを有し、集積回路のウェハの
支持部を備えている。当然、広い動きを有する支持部お
よびステージは、図２２に示す顕微鏡と組立品とを支持
する。ステージは、ＲＳ２３２型リンクにより計算装置
６を経由して動かされる。ガイドウェハの位置決めを制
御する回路３は、一方では、１４で表示されるコントロ
ール・ボタンを含み、このコントロール・ボタンは、１
６で表示されるコントロール・キーと同様に、ステージ
をＸおよびＹに沿って動かすことができる。コントロー
ル・キーの１つは、ＩＥＥで表示されるが、移動可能な
ステージをＲＳ２３２リンクにより駆動することが可能
である。

【００７０】計算装置６に関して言えば、これは、主に
プログラム・メモリ、リード・オンリ・メモリ、および
ディスプレイ・メモリといった周辺装置が備えられた計
算機６０を構成する。そして、この計算機６０は、ＰＣ
ＡＴ、もしくは共用型マイクロコンピュータから構成
されることができる。

【００７１】上記計算機は、操作者との相互の対話によ
り、最適なシャープ・フォーカスとこの焦点の集束位置
の移動とを決定するためのプロジージャを動かすための
プログラムを備えている。

【００７２】従って、図１に関連して定義したように、
この発明の主題であるプロセスのステップの集まりは、
プロセスを動かすためのソフトウェアによって動かされ
る。そして、特に、図２に示すステップ１００１，１０
０２，１００３，１００４，２００１，２００３は、対
応するプロセスを動かすためのプログラムおよびサブル
ーチンに対応している。

【００７３】顕微鏡の移動可能なステージ２をランクｋ
のパターンに位置させるステップである、図２のステッ
プ１００３に関して言えば、あるいは、少なくとも、先
行するステップ１００２において全てのパターンの正確
な位置を決定するための、基準パターンへの位置合わせ
に関して言えば、対応するソフトウェアは、このステッ
プ１００２を実行するために、視覚的な位置合わせ、も
しくは、場合によってはカメラおよび形状認識のソフト
ウェアによってなされる位置合わせを、必要とする。こ
のような場合、操作者は、ノブ１４もしくはコントロー
ル・レバーによってプロセスの動作を処理し、これによ
り、移動可能なステージをＸに沿って、もしくはＹに沿
って、顕微鏡の下を動かすことができる。動きの速さ
は、レバーをその軸を中心に回すことによって、変更す
ることができる。レバー１４にはボタンが備えられお
り、このボタンが押下されたままである時に、以下の機
能が得られる。

【００７４】位置合わせが行われると、移動可能なステ
ージのキー１５により、自動モードにおけるプロシージ
ャを再び起動させることが可能となる。ガイドウェハＰ
ｔのあらゆるパターンＭＴ_ijの走査は、特定の連続した
法則に従い、移動可能なステージの支持部２の動きによ
り自動的に行われる。当然ながら、適切なテストパター
ンの位置決め機能としての焦点位置設定もまた、自動的
に行われる。

【００７５】ガイドウェハＰｔについて、図２３〜図３
６を参照して詳細を述べる。

【００７６】図２３によれば、各ガイドウェハＰｔは、
例えば１０１で表示されるシリコン基板、もしくは、１
連のテストパターンとして配置される複数の同一テスト
パターンＭＴ_ijが形成された樹脂層１００によって構成
される。テストパターンが同一であるということは、各
テストパターンのｉ、ｊの寸法が同一であるということ
を意味しており、ウェハは、あるテストパターンから他
のテストパターンへ変化する。

【００７７】この発明の主題であるガイドウェハの主な
性質によれば、テストパターンは、表面の状態か、もし
くは、以下の関係に従ってガイドウェハを形成する基板
の粗さｒに関連して決定される、間隔ｐおよび寸法ｄで
ある孔のネットワークによって形成される。ｄ ≦ αｒｐ ≧ ２ｄ

【００７８】上述した関係において、ｄはネットワーク
を形成する孔の直径を示し、ｐは上記ネットワークの間
隔を形成する。パラメータαは、例えば値２および５の
間に設定することができる。

【００７９】図２４〜図３５において、図２３の区分さ
れた平面Ａ₁Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿った、適切な１連
のテストパターンの分割された図を示す。また、図３６
に、図２４〜図３５に示された断面の構造に現れる輪郭
線を明瞭に表した図を示す。上記テストパターンＭＴ_ij
は、実際には、異なる集束ずれの値に対応している。上
述した分割された図において、各テストパターンのネッ
トワークを形成する孔の断面は異なっており、ネットワ
ークの孔の傾斜は、図３において上述した値Ｄｏに対応
するゼロの集束ずれの値に関連して、ほぼ対称となって
いる。

【００８０】上述したネットワークを形成する孔の寸法
に関して言えば、この寸法は、この発明の主題であるプ
ロセスを実行することによって調整される、フォトリソ
グラフィによる露光装置の解像度の制限に近くなければ
ならない。更に、使用される照射の量、すなわち各テス
トパターンＭＴ_ijに照射するための照射強度は、高い集
束ずれの値のために実際的に完全にふさがれる孔を得る
ために、さらに最小でなければならない。図３のゾーン
５および６を比較してみる。さらに、ネットワークの間
隔ｐは、根本的にネットワークの反射律のレベルに影響
を及ぼすため、クリティカルなパラメータではない。

【００８１】上述した試験は、開口率が１．４０のフォ
トリピータ上で、０．６マイクロメータの孔および２．
４マイクロメータの間隔において、行われる。最後に、
適切なテストパターンＭＴ_ijを構成する各ネットワーク
の寸法は、少なくとも５０×５０マイクロメータ四方で
ある。

【００８２】

【発明の効果】以上のように、フォトリソグラフィによ
る露光装置の調整のためのプロセス、およびこの方法を
行うことができる装置について述べてきた。それらは、
従来技術のプロセスもしくは装置と比較して、以下に示
す利点を有するこれらの露光装置の焦点の安定性を精査
するものである。利点とは、すなわち、プロセスの実行
の優れた再現性、焦点鏡の変化もしくは上述した制限内
での照射レベルに対する無感応性、生成されるべきネッ
トワークのパターンの容易性、測定を行う操作者に関す
る通常の焦点の値の独立性、および露光および結果の判
読双方の速度である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の主題であるプロセスを遂行するため
の各ステップを示すブロック図である。

【図２】図１に示される発明によるプロセスの特定のス
テップの主な例を示すブロック図である。

【図３】一方では、照射ビームおよび露光ビームの双方
もしくはどちらか一方の対応する集束ずれの関数とし
て、この発明の主題であるプロセスを遂行するために特
に設定された、ガイドウェハの反射率係数の対応関係式
を示し、他方では、集束ずれの値の各ゾーンのための顕
著なグラビアの断面を示す図である。

【図４】写真撮影により得られた、露光ビームの集束ず
れの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層に
形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図５】写真撮影により得られた、露光ビームの集束ず
れの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層に
形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図６】写真撮影により得られた、露光ビームの集束ず
れの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層に
形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図７】写真撮影により得られた、露光ビームの集束ず
れの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層に
形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図８】写真撮影により得られた、露光ビームの集束ず
れの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層に
形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図９】写真撮影により得られた、露光ビームの集束ず
れの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層に
形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図１０】写真撮影により得られた、露光ビームの集束
ずれの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層
に形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図１１】写真撮影により得られた、露光ビームの集束
ずれの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層
に形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図１２】写真撮影により得られた、露光ビームの集束
ずれの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層
に形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図１３】写真撮影により得られた、露光ビームの集束
ずれの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層
に形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図１４】写真撮影により得られた、露光ビームの集束
ずれの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層
に形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図１５】写真撮影により得られた、露光ビームの集束
ずれの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層
に形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図１６】写真撮影により得られた、露光ビームの集束
ずれの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層
に形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図１７】写真撮影により得られた、露光ビームの集束
ずれの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層
に形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図１８】写真撮影により得られた、露光ビームの集束
ずれの連続的な計数値に対して、ガイドウェハの樹脂層
に形成された孔の断面の構造を示す図である。

【図１９】図４〜図１８に示された断面の構造に現れる
輪郭線を明瞭に表した図である。

【図２０】露光ビームの集束ずれの異なる値に対して、
基板ウェハの樹脂層に形成された溝の断面を示す図であ
る。

【図２１】この発明の主題であるプロセスを遂行させる
装置を示すブロック図である。

【図２２】図６に示す装置のある構成要素の詳細を示す
図である。

【図２３】この発明の主題であるプロセスを遂行するた
めに特に適応したガイドウェハを示す斜視図である。

【図２４】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図２５】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図２６】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図２７】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図２８】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図２９】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図３０】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図３１】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図３２】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図３３】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図３４】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図３５】写真撮影により得られた、図２３の平面Ａ₁
Ａ₁、Ａ₂Ａ₂、Ａ₃Ａ₃に沿ってガイドウェハを構成する
各テストパターンの付近の孔の断面の構造を示す図であ
る。

【図３６】図２４〜図３５に示された断面の構造に現れ
る輪郭線を明瞭に表した図である。

【符号の説明】

１照射素子２支持部３回路４コレクタ素子５回路６計算装置ＰｔガイドウェハＭＴ_ij テストパターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者アラン・プロラフランス・38100・グルノーブル・アレ・パル・ジ・ポンピドウ・11 (72)発明者エリック・スクワルツフランス・38180・セシン・リュ・デ・シャリエレ・４・ビス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスクを形成する樹脂に覆われた基板ウ
ェハ上の構造体に露光するために用いられる、フォトリ
ソグラフィによる露光装置の、合焦範囲を狭くした焦点
合わせの焦点を決定するためのプロセスであって、１連
のテストパターンとしてあらゆる位置に配列された同一
のテストパターンが付与されたガイドウェハによって始
められる前記プロセスにおいて、照射ビームによって、各位置の付近に白色光で前記テス
トパターンに順次照射し、各テストパターンの反射率係数を測定し、各位置について、集束ずれの関数、もしくは照射ビーム
の合焦範囲を狭くした焦点合わせの焦点のパラメータの
関数として、前記反射率係数の対応関係式を設定し、前記反射率係数の値のしきい値の基準により、適切なテ
ストパターンに対応した集束ずれもしくは合焦範囲を狭
くした焦点合わせの焦点の対応値の範囲を決定し、それ
により最適な合焦範囲を狭くした焦点合わせの焦点の値
が設定され得ることを特徴とするフォトリソグラフィに
よる露光装置の調整プロセス。
【請求項２】孔のネットワークを構成するテストパタ
ーンに対応し、前記最適な合焦範囲を狭くした焦点合わせの焦点は、反
射率係数のほぼ一定な値の範囲に対応し、露光装置の被
写界深度に対応し、樹脂の内部および外部各々に対応し
た２つの最大値により定められていることを特徴とする
請求項１記載のフォトリソグラフィによる露光装置の調
整プロセス。
【請求項３】前記値の範囲は、しきい値との比較によ
り決定され、前記範囲は、最適な合焦範囲を狭くした焦点合わせの焦
点の対応する値の範囲として確定され、前記しきい値は、前記２つの最大値の間にある反射率係
数の最小値の割合と等しいことを特徴とする請求項１記
載のフォトリソグラフィによる露光装置の調整プロセ
ス。
【請求項４】各パターンの反射率係数の前記測定は、
背景を暗くして行われ、これにより、集束ずれの測定の
感度を向上させることができ、合焦範囲を狭くした焦点
合わせの焦点を改善することができることを特徴とする
請求項１記載のフォトリソグラフィによる露光装置の調
整プロセス。
【請求項５】前記露光装置の最適な合焦範囲を狭くし
た焦点合わせの焦点は、最適な合焦範囲を狭くした焦点
合わせの焦点の対応値の前記範囲における最終値の、相
加平均の横座標として定義されることを特徴とする請求
項１記載のフォトリソグラフィによる露光装置の調整プ
ロセス。
【請求項６】グラビアの側面の傾きもしくは傾斜を確
認するために、前記最適な合焦範囲を狭くした焦点合わ
せの焦点から始まり、前記露光ビームの集束位置の移動
を含み、前記移動は、反射率抵抗の対応関係式、および集束ずれ
の２つの最大値の間にある、比較上の最小値に対応する
値の範囲内に含まれる値の範囲内で行われることを特徴
とする請求項５記載のフォトリソグラフィによる露光装
置の調整プロセス。
【請求項７】グラビアの断面のあらゆる傾きもしくは
傾斜に対応して、前記集束ずれの移動は、露光ビームの
方向へ、凹面の、傾いたグラビアの側面を生成するためには、空
気／樹脂の境界面から離れた所で、空気／樹脂の境界面に対し、ほぼ直角な真っ直ぐなグラ
ビアの側面を生成するためには、ゼロの値で、ペデスタル・グラビアの側面を生成するためには、空気
／樹脂の境界面の近くで行われることを特徴とする請求
項６記載のフォトリソグラフィによる露光装置の調整プ
ロセス。
【請求項８】マスクを形成する樹脂に覆われた基板ウ
ェハ上の構造体に露光するために用いられる、フォトリ
ソグラフィによる露光装置の、合焦範囲を狭くした焦点
合わせの焦点を調整する装置であって、１連のテストパ
ターンとしてあらゆる位置に配列された同一のテストパ
ターンが付与されたガイドウェハによって始められる前
記装置において、白色光のビームにより、ガイドウェハの、テストパター
ンが付与され、１連のテストパターンに配置された照射
手段と、前記白色光ビームの集束ポイントに関して、前記ガイド
ウェハの３次元の基準フレーム（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における
位置決めを可能にする、前記ガイドウェハのための支持
手段と、樹脂／ガイドウェハの境界面に関連して、１連のテスト
パターンを連続して走査することを可能とし、１連のテ
ストパターンの各テストパターンに対応した異なる適切
な焦点位置設定を可能とするために、前記ガイドウェハ
の位置決めを制御する手段と、対応するテストパターンにより、および前記白色光ビー
ムによって照射されたガイドウェハの表面により散乱さ
れた光ビームのためのコレクタ手段と、反射率係数、すなわち照射ビームの強さに対する散乱し
たビームの強さの割合を測定および保存する手段と、前記反射率係数の対応関係式、および照射ビームとガイ
ドウェハとの相対的な集束ずれ、最適な合焦範囲を狭く
した焦点合わせの焦点、およびこの最適な合焦範囲を狭
くした焦点合わせの焦点における集束位置の移動を、計
算および表示する手段とを具備することを特徴とするフ
ォトリソグラフィによる露光装置を調整する装置。
【請求項９】前記照射手段は、各テストパターン、お
よびほぼ一定のガイドウェハの表面により散乱したビー
ムの強さを得るために、前記照射ビームの強さを制御す
るサーボ制御のためのループを含むことを特徴とする請
求項８記載のフォトリソグラフィによる露光装置を調整
する装置。
【請求項１０】前記照射手段、および散乱ビームのた
めの前記コレクタ手段は、暗い背景で照射するための対
物レンズからなることを特徴とする請求項８記載のフォ
トリソグラフィによる露光装置を調整する装置。
【請求項１１】前記計算および表示手段は、プログラム・メモリ、リード・オンリ・メモリ、および
ディスプレイ・メモリといった周辺装置が備えられた計
算機と、操作者との相互の対話により、最適な合焦範囲を狭くし
た焦点合わせの焦点とこの焦点の移動とを決定するため
のプロジージャを動かすためのプログラムとを具備する
ことを特徴とする請求項８記載のフォトリソグラフィに
よる露光装置を調整する装置。
【請求項１２】１連のテストパターンに配置された複
数の同一テストパターンを含み、これらのテストパターンは基板ウェハ上に積層された樹
脂層内に形成され、マスクを形成する樹脂に覆われた基板ウェハ上の構造体
に露光するために用いられる、フォトリソグラフィによ
る露光装置の、合焦範囲を狭くした焦点合わせの焦点を
決定するガイドウェハ。
【請求項１３】前記テストパターンは、表面の状態
か、もしくは、以下の関係に従ってガイドウェハを形成
する基板の粗さｒに関連して決定される、間隔ｐおよび
寸法ｄである孔のネットワークによって形成されること
を特徴とする請求項１２記載のガイドウェハ。ｄ ≦ αｒｐ ≧ ２ｄ