JPH0722109B2 - 感光性ラツカ−層の露光量決定方法 - Google Patents

感光性ラツカ−層の露光量決定方法

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JPH0722109B2
JPH0722109B2 JP61226299A JP22629986A JPH0722109B2 JP H0722109 B2 JPH0722109 B2 JP H0722109B2 JP 61226299 A JP61226299 A JP 61226299A JP 22629986 A JP22629986 A JP 22629986A JP H0722109 B2 JPH0722109 B2 JP H0722109B2
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photosensitive
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photosensitive lacquer
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マリヌス・ヘンリクス・マリア・フェルフォールデルドンク
ロランドゥス・ペトルス・マリア・ヨゼフ・レールシュール
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エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70558Dose control, i.e. achievement of a desired dose
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマスクを通して露光し、次いで0.5〜2μmの
範囲のライン幅を有する感光性ラッカーのディテールを
現像した後に正確に再生する必要のあるラッカーパター
ンを基板上に得るために、前記基板上に存在する感光性
ラッカー層の露光量を決定する方法に関するものであ
る。
0.5〜2μmの範囲のラインの場合に極めて正確なライ
ン幅を有するラッカーパターンを得るには、正確な露光
量、普通正確な露光時間における露光が必要である。露
光量が適正でないとライン幅にずれが生じる。最近の半
導体技術では、極小寸法を極めて高い精度で加工するこ
とが極めて重要である。
所望のライン幅を得るための適正露光量を決定するため
に異なる期間露光した後に得られるライン幅を測定する
場合に、上述のミクロン範囲において種々の困難に出会
う。従来の測定方法では光学顕微鏡が使用されている。
しかし、この場合には信頼性が比較的低い。上述の範囲
のライン幅は光学顕微鏡の可能性の限界にあり、ラッカ
ーパターンの厚さを著しく大きくするとラッカーパター
ンの厚さが顕微鏡の視野の深さを越えることがある。適
当露光量を決定する他の可能性のある方法では、走査式
電子顕微鏡によって得られたライン幅を測定する。しか
し、このためにはかかる高価な機器を用意する必要があ
り、また走査式電子顕微鏡を使用してかかる測定を行う
際に必要な条件を満たす必要がある。
本発明の目的は標準露光量を簡単に決定することがで
き、かつこれと同時にラッカー層の厚さ、ラッカーの感
光性、ラッカー焼付け時の炉の温度などのような処理条
件に対する露光量の影響を自動的に補償する方法を提供
することにある。
本発明においては、冒頭に記載した方法において、交互
に透明および不透明で所望の幅を有するライン状領域か
らなるラスターパターンを通して基板上に存在する感光
性ラッカー層を露光し、 次いで前記ラスターパターンをライン幅に等しい距離に
わたってラインの長さ方向に垂直な方向に横に移動した
後に、再び同じ露光量で露光を行い、 かかる処理を数少ない区域で異なる露光量で繰返し、次
いで現像後に感光性ラッカー層に丁度完全に溶解するの
に必要な露光量を確めて標準露光量を決定することを特
徴とする感光性ラッカー層の露光量決定方法により上述
の目的を達成する。
本発明は、ラスターの透明部分から不透明部分への過渡
区域において、ラッカー層に入射する光の強さが、散乱
および箇所のために、透明部分におけるより小さくなる
ことを見い出したことに基づく。この際かかる過渡区域
においてラッカー層中に侵入する光の深さは露光時間に
依存する。本発明の場合にそうであるが、所望の最小ラ
イン幅のラスターを露光し、次いでラスターをライン幅
にわたって移動した後に異なる区域において異なる露光
量例えば露光時間において再度露光した場合には、比較
的短かい露光時間においてラッカー層の現像後にラッカ
ービームが残る。かかるラッカービームは散乱および屈
折によって普通の顕微鏡で明瞭に見ることができる。露
光時間が長い場合には、ラッカービームが急に存在しな
くなる。ラッカービームが急激に消失する現像と関連す
る露光量は標準露光量を示す。
実験的露光および現像を、例えば、製造の目的で半導体
ウエハーを処理する際の条件と同じ処理条件で行う場合
には、処理条件がずれることはない。標準露光量は所定
のラッカーについて一度だけ決める必要があり、次いで
製造のために処理される半導体ウエハーについてラッカ
ーに対する露光を指示する。
半導体ウエハーの処理中に標準露光量すなわちラッカー
ビームが急に消失する露光量で露光が行われるが、この
処理中に得られるライン幅は所望のライン幅に一致しな
い。しかし、所望のライン幅と関連した露光時間を求め
た場合には、標準露光量の場合の露光時間と、測定され
た適正ライン幅と関連した露光量の場合の露光時間との
間の差は、所望のライン幅の全範囲にわたって一定であ
る。この事実を利用する本発明の例では、所定の種類の
感光性ラッカーに対して、所望のライン幅を得るのに必
要な露光量を求め、次いで同じ処理条件において得られ
た標準露光量との差を求め、しかる後に被処理基板の各
ロットに対して、選定すべき処理条件における標準露光
量の合計に等しくなるように露光量を選定し、前記差の
値を求める。
次に本発明を図面を参照して例について説明する。
第1図は透明ライン形領域1および不透明ライン形領域
2のパターンからなるラスターを示し、このラスターは
支持体3、例えばガラスまたは透明合成材料の支持体上
に設けられている。領域1および2は同じ幅を有する。
ホトラッカーに正確に形成された極小寸法、すなわち0.
5〜2μmのライン幅を得るために、ホトラッカー層で
被覆された基板に対する露光量を決定するには、多数の
ライン幅を異なる領域1および2を使用し、各ライン幅
に対して多数の強さの異なる露光を選定して露光実験を
行うことができる。
第1図に示すラスターにおいて、透明領域1の幅および
不透明領域2の幅をそれぞれ1μmとする。半導体ウエ
ハー上においてホトラッカー露光用マスクを配置するの
が普通である区域で、支持体3にラスターを例えばステ
ップアンドリピートカメラにより設ける。次いでラスタ
ーを例えば120ミリ秒の閃光で露光し、ラスターパター
ンを半導体ウエハーのホトラッカー上に例えば1:1の比
で投映する。
第2図はホトラッカー例えばハント(Hunt)社のポジホ
トラッカーHPR204(商品名)で被覆されている基板4の
一部を示し、ラスターパターンを通してこのホトラッカ
ーを露光する。ホトラッカーの露光領域を符号5で示
し、非露光領域を符号6で示す。次いで、基板4例えば
半導体ウエハーを載せた移動台を、これら両領域のピッ
チの1/2に等しい距離にわたって、この例では1μmに
わたって、領域5および6の長さ方向に対して直角に移
動する。次いで、基板4上にホトラッカーを再度120ミ
リ秒の閃光に露光させる。ラスターの不透明領域2を通
る第1露光によって得たホトラッカーの露光部分5に第
2露光を行う。第3図はこの工程を示す。2回目の露光
領域を符合7で示す。さらに、多数の区域で露光時間を
変えて、例えば130ミリ秒、140ミリ秒など、180ミリ秒
まで変えて、同様な露光を行う。
露光し、焼付けたポジホトラッカーを現像すると、露光
部分が溶解する。2回の露光によって実験領域が全部露
光されるが、露光時間が比較的短い場合にはホトラッカ
ーの全量が溶解するのではなく、投映中ラスタービーム
8の透明部分と不透明部分との間の過渡区域のホトラッ
カーが残ったままである(第4図参照)。これは光が散
乱および屈折するためにホトラッカー層の下部まで十分
な強さで侵入することができないからである。かかるラ
スタービーム8は普通の顕微鏡で明瞭に観察することが
できる。露光時間が長い場合には、ラスタービームは急
に消失することが分った。関連する露光時間は使用した
処理条件における使用感光層に対する標準露光量であ
る。この標準露光量は簡単に求めることができ、かつホ
トラッカー中に極めて正確な値、上述の例では1μmの
値を有するライン形領域を得るための露光量を決定する
ための基礎になる。
例えば半導体装置の製造中に、ホトラッカーへの投映の
際に例えば1μmの幅を占めるライン形領域が存在して
いるマスクを通してウエハー上のホトラッカー層を上述
の露光量で露光した場合には、現像後に形成される領域
は所望の1μmの幅を示さない。ライン幅が極めて精確
に所望の値(例えば走査式電子顕微鏡によって)を有す
る露光量を実験によって求める場合には、0.5〜2μm
の範囲のすべての幅において所要露光量と標準露光量と
の差が一定値であることが分かった。所定の種類のラッ
カーの場合には、この差を一度だけ求める必要がある。
所望の各ライン幅にとって、求めようとする標準露光量
と一度求められた差の値との合計が所要の露光量とな
る。上述のホトカラッカーHPR204の場合には、実験にお
いて差の値が60ミリ秒であることが分った。1μmの領
域の場合の標準露光量が170ミリ秒と決定した場合に
は、ラッカー層に1μmの幅を有する領域を正確に得る
のに必要な露光時間は170+60=230ミリ秒である。
【図面の簡単な説明】
第1図は透明領域と不透明領域とを交互に有するラスタ
ーの正面図、 第2図は第1図のラスターを通して露光した感光性ラッ
カー層を有する基板の一部を示す略線図、 第3図は2回目の露光を行った第2図の基板の略線図、 第4図は現像後になおラッカービームを有する第3図の
基板の略線図である。 1……透明なライン形領域 2……不透明なライン形領域 3……支持体、4……基板 5……ホトラッカーの露光領域(露光部分) 6……ホトラッカーの非露光領域 7……2回目の露光領域 8……ラスタービーム

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マスクを通して露光し、次いで0.5〜2μ
    mの範囲のライン幅を有する感光性ラッカーのディテー
    ルを現像した後に正確に再生する必要のあるラッカーパ
    ターンを基板上に得るために、前記基板上に存在する感
    光性ラッカー層の露光量を決定するに当り、 交互に透明および不透明で所望の幅を有するライン状領
    域からなるラスターパターンを通して基板上に存在する
    感光性ラッカー層を露光し、 次いで前記ラスターパターンをライン幅に等しい距離に
    わたってラインの長さ方向に直角な方向に横に移動した
    後に、再び同じ露光量で露光を行い、 かかる処理を数少ない区域で異なる露光量で繰返し、次
    いで現像後に感光性ラッカー層を丁度完全に溶解するの
    に必要な露光量を確かめて標準露光量を決定する ことを特徴とする感光性ラッカー層の露光量決定方法。
  2. 【請求項2】所定の種類の感光性ラッカーに対して、所
    望のライン幅を得るのに必要な露光量を求め、 次いで同じ処理条件において得られた標準露光量との差
    を求め、 しかる後に被処理基板の各ロットに対して、選定すべき
    処理条件における標準露光量の合計に等しくなるように
    露光量を選定し、前記差の値を求めることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の方法。
JP61226299A 1985-09-26 1986-09-26 感光性ラツカ−層の露光量決定方法 Expired - Lifetime JPH0722109B2 (ja)

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NL8502624 1985-09-26

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JPS6275442A JPS6275442A (ja) 1987-04-07
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EP0217463A1 (en) 1987-04-08
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