JPH1090116A - Defocus detecting method in photolithographic process and reticle used therefor - Google Patents

Defocus detecting method in photolithographic process and reticle used therefor

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JPH1090116A
JPH1090116A JP24838896A JP24838896A JPH1090116A JP H1090116 A JPH1090116 A JP H1090116A JP 24838896 A JP24838896 A JP 24838896A JP 24838896 A JP24838896 A JP 24838896A JP H1090116 A JPH1090116 A JP H1090116A
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reticle
area
pattern
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a defocus detecting method by which the defocus detecting rate can be improved when very small defocus occurs. SOLUTION: A resist coat on a semiconductor substrate is exposed by using a positive reticle provided with a plurality of slits 4 having widths narrower than the critical resolution of an exposing device in an unexposed area 3. When the exposed resist coat is developed, such a resist pattern that the areas containing the slits 4 are recessed from the other area is formed. The presence/ absence of defocus is discriminated by inspecting the resist pattern whether or not the recessed areas are formed with a microscope or oblique ray.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
スのフォトリソグラフィー工程におけるデフォーカス検
出方法およびそれに用いるレチクルに関し、特に、微小
なデフォーカスが発生した際でもそのデフォーカスを高
感度、高精度、簡便に検出し得る方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting defocus in a photolithography step of a semiconductor manufacturing process and a reticle used therefor. It relates to a method that can be easily detected.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造プロセスのフォトリソグラフ
ィー工程におけるレジストパターン形成後の検査とし
て、線幅測定、アライメント計測、表面検査、斜光検査
等が通常行われている。線幅測定は、形成したレジスト
パターンが所望の管理寸法幅内にあるか否かを検査する
ことを目的としており、寸法管理が必要なフォトリソグ
ラフィー工程において、光学式線幅測定機、もしくは電
子顕微鏡(SEM)を用いて行われる。アライメント計
測は、形成したレジストパターンと下層パターンとの間
の合わせずれが許容範囲内にあるか否かを検査すること
を目的としており、線幅測定と同様に、光学式線幅測定
機や電子顕微鏡(SEM)、もしくはウェハ上に焼き付
けたアライメントバーニャを用いて行われる。
2. Description of the Related Art Line width measurement, alignment measurement, surface inspection, oblique light inspection, and the like are usually performed as inspections after a resist pattern is formed in a photolithography step of a semiconductor manufacturing process. The line width measurement is intended to inspect whether or not the formed resist pattern is within a desired control dimension width. In a photolithography process requiring dimension control, an optical line width measuring machine or an electron microscope is used. (SEM). The purpose of alignment measurement is to inspect whether the misalignment between the formed resist pattern and the lower layer pattern is within an allowable range, and, like the line width measurement, an optical line width measuring device or an electronic line width measurement device. This is performed using a microscope (SEM) or an alignment vernier baked on a wafer.

【0003】ところで、フォトリソグラフィー工程にお
いては、例えば露光装置のウェハステージに異物が付着
し、ウェハとウェハステージ間に異物が介在して局所的
に凸部が生じることにより、露光時にデフォーカス(焦
点ズレ)現象が発生することがある。そこで、表面検査
は、ウェハ表面のミスト、異物付着、レジスト塗布むら
等に加えて、デフォーカス発生等の異常を検査すること
を目的としており、一般的には顕微鏡が多用される。ま
た、斜光検査では、ウェハに対してブロードバンドの可
視光線を斜めに照射し、ウェハ上で生じる干渉模様を観
察することによってデフォーカスの有無を検査してい
る。
In the photolithography process, for example, foreign matter adheres to a wafer stage of an exposure apparatus, and foreign matter intervenes between the wafer and the wafer stage to locally generate a convex portion. (Displacement) The phenomenon may occur. Therefore, the surface inspection is aimed at inspecting an abnormality such as occurrence of defocus in addition to mist on the wafer surface, adhesion of foreign matter, unevenness of resist coating, and the like. In general, a microscope is often used. In the oblique light inspection, the presence or absence of defocus is inspected by obliquely irradiating the wafer with broadband visible light and observing an interference pattern generated on the wafer.

【0004】また、デフォーカスの有無を検査する別の
手法として、通常の製品ウェハを検査するのではなく、
一定期間毎もしくは一定処理枚数毎にウェハ上にライン
&スペース(ラインとスペースを交互に配置したパター
ンのこと)からなるレジストパターンを焼き付け、顕微
鏡または斜光検査によって検査を行うという方法が採ら
れている。
As another method of checking for the presence or absence of defocus, instead of checking a normal product wafer,
A method is adopted in which a resist pattern composed of lines and spaces (a pattern in which lines and spaces are alternately arranged) is printed on a wafer at regular intervals or at a constant number of processed sheets, and inspection is performed by a microscope or oblique light inspection. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、顕微鏡
を用いた従来のデフォーカス検査では、特開平5−82
415号公報記載の露光方法に示されるように、同一階
層の露光を複数回に分けて行うため、ウェハ全面を検査
するには極めて多くの時間を必要とし、処理能力の低下
をきたしていた。したがって、比較的短時間で多量のウ
ェハを検査できる方法として、斜光検査が多用されてき
た。
However, in the conventional defocus inspection using a microscope, Japanese Unexamined Patent Publication No.
As shown in the exposure method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 415, the exposure of the same layer is performed a plurality of times, so that an extremely long time is required to inspect the entire surface of the wafer, resulting in a reduction in processing capability. Therefore, oblique light inspection has been frequently used as a method capable of inspecting a large number of wafers in a relatively short time.

【0006】例えば、ウェハ上に焼き付けたレジストパ
ターンがライン&スペースが主体となる配線工程等の場
合、軽度のデフォーカス現象が生じた際にはレジストパ
ターンの線幅が一定にならず、場所によって変動してし
まう。また、デフォーカス現象が重度の場合にはレジス
トパターンが太くなって隣り合うライン同士が繋がって
しまったり、もしくはパターンが形成されずに局所的に
露光領域部(ポジ型レジスト使用において)に大面積の
レジスト残りが生じる。したがって、このようなデフォ
ーカス現象が生じた場合には斜光検査を行うと、可視光
線による干渉模様が顕著に観察されるため、デフォーカ
スの発生を比較的容易に検出することが可能となる。
For example, in the case of a wiring process or the like in which a resist pattern printed on a wafer mainly consists of lines and spaces, when a slight defocus phenomenon occurs, the line width of the resist pattern is not constant, and depending on the location, Will fluctuate. In addition, when the defocus phenomenon is severe, the resist pattern becomes thick and adjacent lines are connected to each other, or a large area is locally formed in an exposed region (in the case of using a positive resist) without forming a pattern. Of the resist remains. Therefore, when oblique light inspection is performed when such a defocus phenomenon occurs, an interference pattern due to visible light is remarkably observed, so that the occurrence of defocus can be detected relatively easily.

【0007】しかしながら、フォトリソグラフィー工程
の中でも工程によってはデフォーカスの検出が困難な場
合があった。例えば、ポジ型レジストを用いたコンタク
ト孔形成工程のように、露光領域が微小なレジストパタ
ーンの形成に際してデフォーカス現象が生じた場合に
は、レジスト残存領域が大半を占めているために余程重
度のデフォーカスによるコンタクト孔の未開口が発生し
ない限り、デフォーカスの検出は不可能であった。自工
程の顕微鏡検査または斜光検査でデフォーカスが検出で
きず、見落しがあった場合、特に生産ラインにおいては
多量の不良に結びつくことになる。また、デフォーカス
現象でコンタクト孔径が規定寸法以下になり、ウェハテ
スト工程でも不良として検出されなかったような場合、
本製品の信頼性の低下が危惧される、という問題を抱え
ていた。
However, in some photolithography processes, it may be difficult to detect defocus depending on the process. For example, when a defocus phenomenon occurs during the formation of a resist pattern having a very small exposed area, as in the step of forming a contact hole using a positive resist, the resist remaining area occupies most of the area, so that the resist area is extremely severe. Unless the contact hole is not opened due to the defocus, the defocus cannot be detected. If the defocus cannot be detected by the microscope inspection or the oblique light inspection of the own process and the oversight is found, it leads to a large number of defects particularly in the production line. Also, if the contact hole diameter becomes smaller than the specified size due to the defocus phenomenon and is not detected as a defect in the wafer test process,
There was a problem that the reliability of this product might be reduced.

【0008】したがって、前述のように、一定期間毎も
しくは一定処理枚数毎にウェハ上にライン&スペースパ
ターンを焼き付け、顕微鏡または斜光検査により検査を
行うのである。ところが、この方法においても、微小な
デフォーカスの場合には線幅変動が微小であるためにデ
フォーカス検出感度が低い、デフォーカス現象が単発的
に発生した場合には検出が困難である、といった問題が
あった。
Therefore, as described above, a line and space pattern is printed on a wafer at regular intervals or at a constant number of processed sheets, and inspection is performed by a microscope or oblique inspection. However, even in this method, in the case of minute defocus, the line width variation is minute, so that the defocus detection sensitivity is low, and when the defocus phenomenon occurs spontaneously, it is difficult to detect. There was a problem.

【0009】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、特に微小なデフォーカスが発生し
た際の検出率を高めることのできるデフォーカス検出方
法、およびそれに用いるレチクルを提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a defocus detection method capable of increasing the detection rate particularly when minute defocus occurs, and a reticle used therefor. The purpose is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の請求項1に記載のフォトリソグラフィー
工程におけるデフォーカス検出方法は、未露光領域と露
光領域を有し、未露光領域内に露光装置の限界解像力以
下の幅を有する露光光透過領域として近接した複数のス
リットを設けたポジ型レジスト用製品レチクルを用い
て、半導体基板上のレジストコートに露光を行う露光工
程と、露光後のレジストコートに現像処理を施すことに
より、未露光領域内で複数のスリットを設けた領域がそ
れ以外の領域より窪んだ凹部となるレジストパターンを
形成する現像工程と、顕微鏡検査もしくは斜光検査によ
ってレジストパターンの表面を観察する検査工程、を有
することを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a defocus in a photolithography process, comprising a non-exposed area and an exposed area. An exposure step of exposing a resist coat on a semiconductor substrate using a positive-type resist product reticle having a plurality of slits disposed in close proximity as an exposure light transmitting area having a width equal to or less than the limit resolution of the exposure apparatus, By performing a development process on the subsequent resist coat, a development step of forming a resist pattern in which a region provided with a plurality of slits in an unexposed region becomes a recess recessed from other regions, and a microscopic inspection or oblique light inspection An inspection step of observing the surface of the resist pattern.

【0011】また、請求項2に記載のフォトリソグラフ
ィー工程におけるデフォーカス検出方法は、未露光領域
と露光領域を有し、露光領域内に露光装置の限界解像力
以下の幅を有する遮光領域として近接した複数の線状パ
ターンを設けたネガ型レジスト用製品レチクルを用い
て、半導体基板上のレジストコートに露光を行う露光工
程と、露光後のレジストコートに現像処理を施すことに
より、露光領域内で複数の線状パターンを設けた領域が
それ以外の領域より窪んだ凹部となるレジストパターン
を形成する現像工程と、顕微鏡検査もしくは斜光検査に
よってレジストパターンの表面を観察する検査工程、を
有することを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for detecting defocus in a photolithography step, comprising a non-exposed area and an exposed area, wherein the exposed area is close to a light-shielding area having a width equal to or less than the limit resolution of the exposure apparatus. An exposure step of exposing a resist coat on a semiconductor substrate using a negative-type resist product reticle provided with a plurality of linear patterns, and a development treatment of the exposed resist coat allow a plurality of exposures in an exposed area. And a developing step of forming a resist pattern in which the area provided with the linear pattern is a concave portion depressed from other areas, and an inspection step of observing the surface of the resist pattern by microscopic inspection or oblique light inspection. Is what you do.

【0012】また、請求項3に記載のフォトリソグラフ
ィー工程におけるデフォーカス検出方法は、未露光領域
と露光領域を有するポジ型レジスト用製品レチクルを用
いて、半導体基板上のレジストコートに露光を行う製品
パターン露光工程と、製品パターン露光工程の直前また
は直後に設けられ、ポジ型レジスト用製品レチクルの未
露光領域に相当する領域内に露光装置の限界解像力以下
の幅を有する露光光透過領域として近接した複数のスリ
ットを設けたデフォーカス検出専用レチクルを用いて、
露光によりレジストコートが抜けきる最低露光量以上の
露光エネルギーでレジストコートに露光を行う検出パタ
ーン露光工程と、露光後のレジストコートに現像処理を
施すことにより、未露光領域内で複数のスリットを設け
た領域がそれ以外の領域より窪んだ凹部となるレジスト
パターンを形成する現像工程と、顕微鏡検査もしくは斜
光検査によってレジストパターンの表面を観察する検査
工程、を有することを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of detecting defocus in a photolithography step, wherein a resist coat on a semiconductor substrate is exposed using a positive type resist product reticle having an unexposed area and an exposed area. A pattern exposure step, which is provided immediately before or immediately after the product pattern exposure step, is close to an area corresponding to an unexposed area of the positive resist product reticle as an exposure light transmitting area having a width equal to or less than the limit resolution of the exposure apparatus. Using a reticle dedicated to defocus detection with multiple slits,
A plurality of slits are formed in the unexposed area by performing a detection pattern exposure step of exposing the resist coat with an exposure energy equal to or greater than the minimum exposure amount at which the resist coat can be removed by exposure, and developing the resist coat after exposure. A developing step of forming a resist pattern in which the depressed region becomes a concave portion depressed from other regions, and an inspection step of observing the surface of the resist pattern by a microscope inspection or oblique light inspection.

【0013】また、請求項4に記載のフォトリソグラフ
ィー工程におけるデフォーカス検出方法は、未露光領域
と露光領域を有するポジ型レジスト用製品レチクルを用
いて、半導体基板上のレジストコートに露光を行う製品
パターン露光工程と、製品パターン露光工程の直前また
は直後に設けられ、ポジ型レジスト用製品レチクルの未
露光領域に相当する領域内に露光装置の限界解像力以上
の幅を有する露光光透過領域として近接した複数のスリ
ットを設けたデフォーカス検出専用レチクルを用いて、
露光によりレジストコートが抜けきる最低露光量未満の
露光エネルギーでレジストコートに露光を行う検出パタ
ーン露光工程と、露光後のレジストコートに現像処理を
施すことにより、未露光領域内で複数のスリットを設け
た領域がそれ以外の領域より窪んだ凹部となるレジスト
パターンを形成する現像工程と、顕微鏡検査もしくは斜
光検査によってレジストパターンの表面を観察する検査
工程、を有することを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting defocus in a photolithography step, wherein a resist coat on a semiconductor substrate is exposed using a positive type resist product reticle having an unexposed area and an exposed area. A pattern exposure step, which is provided immediately before or immediately after the product pattern exposure step, is close to an area corresponding to an unexposed area of the positive resist product reticle as an exposure light transmitting area having a width equal to or greater than the limit resolution of the exposure apparatus. Using a reticle dedicated to defocus detection with multiple slits,
A plurality of slits are provided in the unexposed area by performing a detection pattern exposure step of exposing the resist coat with an exposure energy less than the minimum exposure amount at which the resist coat can be removed by exposure, and developing the resist coat after exposure. A developing step of forming a resist pattern in which the depressed region becomes a concave portion depressed from other regions, and an inspection step of observing the surface of the resist pattern by a microscope inspection or oblique light inspection.

【0014】また、請求項5に記載のフォトリソグラフ
ィー工程におけるデフォーカス検出方法は、未露光領域
と露光領域を有するネガ型レジスト用製品レチクルを用
いて、半導体基板上のレジストコートに露光を行う製品
パターン露光工程と、製品パターン露光工程の直前また
は直後に設けられ、ネガ型レジスト用製品レチクルの露
光領域に相当する領域内に露光装置の限界解像力以下の
幅を有する遮光領域として近接した複数の線状パターン
を設けたデフォーカス検出専用レチクルを用いて、露光
によりレジストコートが抜けきる最低露光量以上の露光
エネルギーでレジストコートに露光を行う検出パターン
露光工程と、露光後のレジストコートに現像処理を施す
ことにより、露光領域内で複数の線状パターンを設けた
領域がそれ以外の領域より窪んだ凹部となるレジストパ
ターンを形成する現像工程と、顕微鏡検査もしくは斜光
検査によってレジストパターンの表面を観察する検査工
程、を有することを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting defocus in a photolithography step, wherein a resist coat on a semiconductor substrate is exposed using a negative type resist product reticle having an unexposed area and an exposed area. A plurality of lines which are provided immediately before or immediately after the pattern exposure step and the product pattern exposure step, and are adjacent to each other as a light shielding area having a width equal to or less than the limit resolution of the exposure apparatus within an area corresponding to the exposure area of the negative resist product reticle. Using a reticle dedicated to defocus detection provided with a pattern, a detection pattern exposure step of exposing the resist coat with an exposure energy equal to or greater than the minimum exposure amount at which the resist coat can be removed by exposure, and a development process on the exposed resist coat By applying, the region where a plurality of linear patterns are provided in the exposure region A developing step of forming a resist pattern comprising the concave portion recessed from the band, is characterized in that it has an inspection process, observing the surface of the resist pattern by microscopic examination or oblique light inspection.

【0015】また、請求項6に記載のフォトリソグラフ
ィー工程におけるデフォーカス検出方法は、未露光領域
と露光領域を有するネガ型レジスト用製品レチクルを用
いて、半導体基板上のレジストコートに露光を行う製品
パターン露光工程と、製品パターン露光工程の直前また
は直後に設けられ、ネガ型レジスト用製品レチクルの露
光領域に相当する領域内に露光装置の限界解像力以上の
幅を有する遮光領域として近接した複数の線状パターン
を設けたデフォーカス検出専用レチクルを用いて、露光
によりレジストコートが抜けきる最低露光量未満の露光
エネルギーでレジストコートに露光を行う検出パターン
露光工程と、露光後のレジストコートに現像処理を施す
ことにより、露光領域内で複数の線状パターンを設けた
領域がそれ以外の領域より窪んだ凹部となるレジストパ
ターンを形成する現像工程と、顕微鏡検査もしくは斜光
検査によってレジストパターンの表面を観察する検査工
程、を有することを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting defocus in a photolithography step, wherein a resist coat on a semiconductor substrate is exposed using a negative type resist product reticle having an unexposed area and an exposed area. A plurality of lines that are provided immediately before or immediately after the pattern exposure step and the product pattern exposure step, and are adjacent to each other as a light-shielding area having a width equal to or greater than the limit resolution of the exposure apparatus within an area corresponding to the exposure area of the negative resist product reticle. Using a reticle dedicated to defocus detection provided with a defocus pattern, a detection pattern exposure step of exposing the resist coat with an exposure energy less than the minimum exposure amount at which the resist coat can be removed by exposure, and a development process on the exposed resist coat By applying, the region where a plurality of linear patterns are provided in the exposure region A developing step of forming a resist pattern comprising the concave portion recessed from the band, is characterized in that it has an inspection process, observing the surface of the resist pattern by microscopic examination or oblique light inspection.

【0016】また、請求項7に記載のレチクルは、ポジ
型レジスト対応で製品パターン形成と同時にデフォーカ
ス検出機能を有するレチクルであって、未露光領域と露
光領域を有し、未露光領域内に露光装置の限界解像力以
下の幅を有する露光光透過領域として近接した複数のス
リットが設けられたことを特徴とするものである。
A reticle according to claim 7 is a reticle which is compatible with a positive resist and has a defocus detection function at the same time as forming a product pattern, and has a non-exposed area and an exposed area. A plurality of adjacent slits are provided as an exposure light transmitting region having a width equal to or less than a limit resolution of the exposure apparatus.

【0017】また、請求項8に記載のレチクルは、ネガ
型レジスト対応で製品パターン形成と同時にデフォーカ
ス検出機能を有するレチクルであって、未露光領域と露
光領域を有し、露光領域内に露光装置の限界解像力以下
の幅を有する遮光領域として近接した複数の線状パター
ンが設けられたことを特徴とするものである。
The reticle according to claim 8 is a reticle which is compatible with a negative resist and has a defocus detection function simultaneously with the formation of a product pattern. The reticle has an unexposed area and an exposed area. A plurality of adjacent linear patterns are provided as light-shielding regions having a width equal to or less than the limit resolution of the device.

【0018】また、請求項9に記載のレチクルは、ポジ
型レジスト対応でデフォーカス検出専用のレチクルであ
って、セットで用いるポジ型レジスト用製品レチクルの
未露光領域に相当する位置に露光光透過領域として近接
した複数のスリットが設けられたことを特徴とするもの
である。
The reticle according to the ninth aspect is a reticle dedicated to defocus detection corresponding to a positive type resist, and transmits exposure light to a position corresponding to an unexposed area of a product reticle for a positive type resist used in a set. A plurality of adjacent slits are provided as regions.

【0019】また、請求項10に記載のレチクルは、ネ
ガ型レジスト対応でデフォーカス検出専用のレチクルで
あって、セットで用いるネガ型レジスト用製品レチクル
の露光領域に相当する位置に遮光領域として近接した複
数の線状パターンが設けられたことを特徴とするもので
ある。
A reticle according to a tenth aspect is a reticle for defocus detection corresponding to a negative resist, which is close to a position corresponding to an exposure area of a negative reticle product reticle used as a set as a light shielding area. A plurality of linear patterns are provided.

【0020】本発明のデフォーカス検出方法は、ポジ型
レジスト、ネガ型レジストのいずれを用いる場合もそれ
ぞれに対応する上記デフォーカス検出用のレチクルを用
いて露光を行い、残存させるレジストパターンに凹部を
形成し、顕微鏡検査または斜光検査によりその凹部を検
出する、というものである。
In the defocus detection method of the present invention, when a positive resist or a negative resist is used, exposure is performed using the above-described defocus detection reticle, and a concave portion is formed in the remaining resist pattern. It is formed, and its concave portion is detected by microscopic inspection or oblique light inspection.

【0021】すなわち、本発明のレチクルを用いると、
例えばコンタクト孔等の実際に製品パターンを形成すべ
き個所では正常な露光が行われ、その後の現像処理でレ
ジストが除去される部分は完全に半導体基板表面に達す
る。それに対して、露光装置の限界解像力以下の幅を有
する複数のスリットまたは線状パターンが設けられた領
域では、露光光の強度が0%〜100%の中間の値を取
るような不充分な露光となるため、その後の現像処理で
レジストが除去される部分はレジストコートの表面から
深さ方向の途中までとなる。つまり、レジストパターン
のうち、複数のスリットや線状パターンを設けた領域は
それ以外の領域よりも窪んだ凹部となる。ところが、ベ
ストフォーカス点では最も解像力が高く、デフォーカス
が発生すると解像力が低下するため、デフォーカスが発
生した領域ではデフォーカスが発生していない領域に比
べてより不充分な露光状態となり、デフォーカスが発生
していない領域に比べて凹部の深さは浅くなる。
That is, when the reticle of the present invention is used,
For example, a normal exposure is performed at a place where a product pattern is to be formed, such as a contact hole, and a portion where the resist is removed by a subsequent development process completely reaches the semiconductor substrate surface. On the other hand, in an area provided with a plurality of slits or linear patterns having a width equal to or less than the limit resolution of the exposure apparatus, insufficient exposure such that the intensity of the exposure light takes an intermediate value of 0% to 100%. Therefore, the portion from which the resist is removed in the subsequent development processing is from the surface of the resist coat to halfway in the depth direction. That is, in the resist pattern, a region where a plurality of slits or linear patterns are provided becomes a concave portion which is more concave than other regions. However, the resolution is highest at the best focus point, and the resolution is reduced when defocus occurs. The depth of the concave portion is smaller than that of the region where no cracks are generated.

【0022】したがって、レジストパターン上のデフォ
ーカスの生じていない領域にはある程度の深さの凹部が
形成される一方、例えば露光装置のウェハステージとウ
ェハ基板間に異物が介在したような場合にはその近傍の
領域でデフォーカスが生じ、実質的にはほとんど凹部が
形成されない状態となる。その結果、顕微鏡検査や斜光
検査によってデフォーカスの有無を容易に検出すること
ができる。
Therefore, while a depressed portion having a certain depth is formed in a region on the resist pattern where no defocus occurs, for example, when foreign matter is interposed between the wafer stage of the exposure apparatus and the wafer substrate, Defocus occurs in an area in the vicinity, and substantially no concave portion is formed. As a result, the presence or absence of defocus can be easily detected by a microscope inspection or oblique light inspection.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
を図1〜図3を参照して説明する。本実施の形態は、コ
ンタクト孔形成工程用の製品レチクルにデフォーカス検
出機能を付加したレチクルを用いる場合の方法を例に採
り、説明する。また、本方法はポジ型レジストに対応す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a method for using a reticle having a defocus detection function added to a product reticle for a contact hole forming step will be described as an example. Further, the method corresponds to a positive resist.

【0024】図1(a)は本実施の形態で用いるレチク
ルの平面図、図1(b)は断面図である。これらの図に
示すように、レチクル1は、ガラス基板上にクロムパタ
ーンが設けられた未露光領域3と、クロムパターンが存
在しない露光領域2を有している。ポジ型レジストを用
いる場合、未露光領域3は後でレジストが残存する領域
であり、露光領域2はレジストが残存しない、つまりコ
ンタクト孔を形成すべき領域である。そして、未露光領
域3内には、使用する露光装置の限界解像力以下の幅を
有する露光光透過領域として、複数本のスリット4が近
接して設けられている。例えば露光波長λ=436n
m、開口数NA =0.55、限界解像力=0.65μm
の露光装置を用いる場合、スリット4の幅は0.3μm
程度に設定する。ただし、この寸法に関しては、この値
に限定されるものではなく、使用する露光装置によって
異なるのは勿論のこと、露光時の露光エネルギー、後で
レジストパターンに形成する凹部の所望の深さ、等に応
じて適宜設定することができる。
FIG. 1A is a plan view of a reticle used in the present embodiment, and FIG. 1B is a sectional view. As shown in these figures, the reticle 1 has an unexposed area 3 where a chrome pattern is provided on a glass substrate, and an exposed area 2 where no chrome pattern exists. When a positive resist is used, the unexposed region 3 is a region where the resist remains later, and the exposed region 2 is a region where the resist does not remain, that is, a region where a contact hole is to be formed. In the unexposed area 3, a plurality of slits 4 are provided close to each other as an exposure light transmitting area having a width equal to or less than the limit resolution of the exposure apparatus to be used. For example, exposure wavelength λ = 436n
m, numerical aperture NA = 0.55, critical resolution = 0.65 .mu.m
Is used, the width of the slit 4 is 0.3 μm
Set to about. However, this dimension is not limited to this value, and it depends not only on the exposure apparatus used, but also on the exposure energy at the time of exposure, the desired depth of the concave portion to be formed later in the resist pattern, and the like. Can be set appropriately according to the conditions.

【0025】次に、上記構成のレチクル1を用いて半導
体基板表面に形成したシリコン酸化膜上のレジストコー
トに露光を行う(露光工程)。この時の露光条件とし
て、露光エネルギーの値はEth(露光によりレジストが
抜けきる最低露光量)以上に設定する。ここで、図2を
用いて、上記レチクルを用いたフォトリソグラフィー工
程における露光光の状態を説明する。図2は上記レチク
ルを透過した露光光の強度分布を示すものであり、縦軸
は露光光の強度(Intensity:単位%)を示し、横軸はレ
チクル上の位置を示す。この図を見ると、コンタクト孔
を形成すべき露光領域2では完全に光が透過するので、
光強度は100%である。一方、未露光領域3内で複数
のスリット4が設けられた領域では限界解像力以下の幅
を有するスリット4を通して露光が行われるが、各スリ
ット4を透過した光は解像される光強度までには至ら
ず、0%超100%未満の光強度分布が得られ、本実施
の形態の場合、光強度は約15%となる。また、未露光
領域3内でもスリット4以外の領域は光が完全に遮断さ
れるので、光強度は0%である。
Next, exposure is performed on the resist coat on the silicon oxide film formed on the surface of the semiconductor substrate by using the reticle 1 having the above structure (exposure step). As the exposure condition at this time, the value of the exposure energy is set to be equal to or more than Eth (the minimum exposure amount at which the resist can be removed by exposure). Here, the state of exposure light in a photolithography process using the reticle will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the intensity distribution of the exposure light transmitted through the reticle. The vertical axis shows the intensity (Intensity: unit%) of the exposure light, and the horizontal axis shows the position on the reticle. Referring to this figure, light is completely transmitted in the exposure region 2 where the contact hole is to be formed.
The light intensity is 100%. On the other hand, in an area where a plurality of slits 4 are provided in the unexposed area 3, exposure is performed through slits 4 having a width equal to or less than the limit resolution, and light transmitted through each slit 4 is reduced by the light intensity to be resolved. However, a light intensity distribution of more than 0% and less than 100% is obtained, and in the case of the present embodiment, the light intensity is about 15%. In addition, even in the unexposed area 3, light is completely blocked in areas other than the slit 4, so that the light intensity is 0%.

【0026】その後、レジストコートに現像処理を施す
ことによって、複数のスリット4が設けられた領域がそ
れ以外の領域より窪んだ凹部となるレジストパターンが
形成される(現像工程)。図3(a)、(b)は、それ
ぞれシリコン酸化膜8表面上のレジスト7の露光状態と
現像後の状態を示すものである。この図に示すように、
レジスト7のうち、コンタクト孔を形成すべき露光領域
2に相当する部分5では光強度が100%であるから、
現像処理を行うとレジスト7が完全に除去されてシリコ
ン酸化膜8表面が露出する。一方、複数のスリット4が
設けられた領域に相当する部分6は光強度が15%程度
しかない個所であるから、現像処理後に多くのレジスト
7が残り、わずかに窪んだ凹部6aが形成される。本実
施の形態の場合、上記露光装置とレチクル、また、膜厚
=1.2μm、Eth=85mj、Eopt (レチクル寸法
と仕上がりレジスト寸法が同一寸法となる露光量)=1
45mjのレジストを用いると、現像後に形成されるレ
ジストパターン7aの凹部6aの寸法は、幅Wが0.3
μm以下、深さDが0.2μm程度となる。
Thereafter, a resist pattern is formed by subjecting the resist coat to a developing process, whereby a region in which the plurality of slits 4 are provided is a concave portion depressed from other regions (developing step). FIGS. 3A and 3B show the exposure state of the resist 7 on the surface of the silicon oxide film 8 and the state after development, respectively. As shown in this figure,
Since the light intensity is 100% at the portion 5 of the resist 7 corresponding to the exposed region 2 where the contact hole is to be formed,
When the developing process is performed, the resist 7 is completely removed, and the surface of the silicon oxide film 8 is exposed. On the other hand, since the portion 6 corresponding to the region where the plurality of slits 4 are provided is a portion where the light intensity is only about 15%, a large amount of the resist 7 remains after the development processing, and a slightly recessed concave portion 6a is formed. . In the case of the present embodiment, the above exposure apparatus and reticle, film thickness = 1.2 μm, Eth = 85 mj, Eopt (exposure amount where reticle dimension and finished resist dimension are the same) = 1
When a resist of 45 mj is used, the dimension of the concave portion 6a of the resist pattern 7a formed after development is such that the width W is 0.3
μm or less, and the depth D is about 0.2 μm.

【0027】ところが、上記図3(b)に示すような凹
部6aが形成されるのは、露光時のフォーカスの状態が
ベストフォーカス近傍の場合である。仮に、デフォーカ
スが発生した場合には、ベストフォーカス時に比べて解
像力が低下するため、複数のスリット4が設けられた領
域では光強度が15%からさらに低下し、それに伴って
凹部6aの深さは極めて浅くなる。つまり、レジストパ
ターン7a上でデフォーカスの生じていない領域には深
さ0.2μm程度の凹部6aが形成される一方、例えば
露光装置のウェハステージとウェハ基板間に異物が介在
したような場合にはその近傍の領域でデフォーカスが生
じ、その領域は実質的にほとんど平坦な状態となる。そ
の結果、デフォーカスの生じた部分と生じていない部分
で光の反射状態が異なるため、顕微鏡検査や斜光検査に
よってデフォーカスの有無を容易に検出することができ
る(検査工程)。
However, the concave portion 6a as shown in FIG. 3B is formed when the focus state at the time of exposure is near the best focus. If defocusing occurs, the resolving power is lower than at the time of best focus, so that the light intensity further decreases from 15% in the region where the plurality of slits 4 are provided, and the depth of the recess 6a is accordingly reduced. Becomes extremely shallow. In other words, when a depressed portion 6a having a depth of about 0.2 μm is formed in a region where defocus does not occur on the resist pattern 7a, for example, when foreign matter is interposed between the wafer stage of the exposure apparatus and the wafer substrate, Is defocused in a region near the region, and the region is substantially flat. As a result, the light reflection state is different between the defocused portion and the non-defocused portion, so that the presence or absence of defocus can be easily detected by a microscopic inspection or oblique light inspection (inspection step).

【0028】従来、コンタクト孔形成工程のようにレジ
スト残存領域が大半を占める工程では余程重度のデフォ
ーカスが発生しない限り、デフォーカスの検出は不可能
であった。また、一定期間毎もしくは一定処理枚数毎に
ウェハ上にライン&スペースパターンを焼き付け、顕微
鏡または斜光検査により検査を行う方法でも、微小なデ
フォーカスの場合には線幅変動が微小であるためにデフ
ォーカス検出感度が低い、という問題があった。これに
対して、本実施の形態の方法では、レジストパターン7
aに凹部6aを設けるようにし、微小なフォーカス変動
であってもその変動がレジストパターン表面の凹部の有
無といった形で現れるようにした。その結果、本実施の
形態のデフォーカス検出方法においては、微小なデフォ
ーカスの発生も顕微鏡検査や斜光検査等で確実に検出す
ることができ、デフォーカスの検出を高感度、高精度、
かつ簡便なものとすることができる。
Conventionally, it is impossible to detect the defocus in a step where the resist remaining area occupies most, such as the step of forming a contact hole, unless excessively large defocus occurs. Also, in a method in which a line and space pattern is printed on a wafer every fixed period or every fixed number of processed wafers, and inspection is performed by a microscope or oblique light inspection, in the case of minute defocus, the line width variation is minute, so There is a problem that the focus detection sensitivity is low. On the other hand, in the method of the present embodiment, the resist pattern 7
A concave portion 6a is provided in a, so that even a slight focus variation appears in the form of presence or absence of a concave portion on the resist pattern surface. As a result, in the defocus detection method of the present embodiment, the occurrence of minute defocus can be reliably detected by microscopic inspection, oblique light inspection, and the like, and the detection of defocus can be performed with high sensitivity, high accuracy,
And it can be made simple.

【0029】なお、本実施の形態では、ポジ型レジスト
を用いる場合について説明したが、ネガ型レジストを用
いてもよい。その場合には、本実施の形態とパターンの
白黒が反転したレチクル、すなわち、コンタクト孔を形
成すべき領域が未露光領域、それ以外の部分が露光領域
であり、露光領域内に露光装置の限界解像力以下の幅を
有する線状パターンを複数本設けたレチクルを用いれば
よい。
In this embodiment, the case where a positive resist is used has been described, but a negative resist may be used. In this case, the reticle in which the black and white pattern of this embodiment is reversed, that is, the area where the contact hole is to be formed is the unexposed area, the other area is the exposed area, and the limit of the exposure apparatus is within the exposed area. A reticle provided with a plurality of linear patterns having a width equal to or less than the resolution may be used.

【0030】以下、本発明の第2の実施の形態について
図4および図5を用いて説明する。第1の実施の形態が
実際の製品用レチクルにデフォーカス検出機能を付加し
たレチクルを用いた例であったのに対して、本実施の形
態の方法は、通常の製品用レチクルをそのまま用い、そ
れとは別にデフォーカス検出専用のレチクルを併用する
例である。また、本実施の形態もポジレジスト対応の例
として説明する。
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. While the first embodiment is an example using a reticle having a defocus detection function added to an actual product reticle, the method of the present embodiment uses a normal product reticle as it is, This is an example in which a reticle dedicated to defocus detection is separately used. Also, the present embodiment will be described as an example corresponding to a positive resist.

【0031】図4(a)に示すように、製品用レチクル
11は、レジストを残存させる未露光領域3と、コンタ
クト孔を形成すべき露光領域2を有している。まず、こ
の製品用レチクル11を用いて半導体基板表面に形成し
たシリコン酸化膜上のレジストコートに露光を行う(製
品パターン露光工程)。この時の露光条件は全く通常通
りでよい。この工程では、図4(b)に示すように、コ
ンタクト孔を形成すべき露光領域2では完全に光が透過
するので、光強度は100%であり、この部分5ではレ
ジスト全体が露光された状態となる。
As shown in FIG. 4A, the product reticle 11 has an unexposed area 3 in which a resist remains and an exposed area 2 in which a contact hole is to be formed. First, using the product reticle 11, exposure is performed on a resist coat on a silicon oxide film formed on the surface of a semiconductor substrate (product pattern exposure step). Exposure conditions at this time may be completely normal. In this step, as shown in FIG. 4 (b), light is completely transmitted in the exposed region 2 where the contact hole is to be formed, so that the light intensity is 100%. In this portion 5, the entire resist is exposed. State.

【0032】次に、図5(a)に示すように、デフォー
カス検出専用レチクル12は、前記製品用レチクル11
の未露光領域3に対応する位置に、使用する露光装置の
限界解像力以下の幅を有する複数本のスリット4が近接
して設けられている。第1の実施の形態と同一の露光装
置を使用する場合、スリット4の寸法は第1の実施の形
態と同一でよい。そして、このデフォーカス検出専用レ
チクル12を用いてレジストコートに再度、露光を行う
(検出パターン露光工程)。この時の露光条件として、
露光エネルギーの値はEth以上に設定する。この工程で
は、限界解像力以下の幅を有するスリット4を通して露
光が行われるが、各スリット4を透過した光は解像され
る光強度までには至らず、光強度は15%程度となる。
したがって、図5(b)に示すように、レジスト7表面
から膜厚にして15%程度の部分6のみが露光された状
態となる。
Next, as shown in FIG. 5A, the reticle 12 dedicated to defocus detection is a reticle 11 for the product.
A plurality of slits 4 having a width equal to or less than the limit resolving power of the exposure apparatus to be used are provided close to a position corresponding to the unexposed area 3. When using the same exposure apparatus as in the first embodiment, the dimensions of the slit 4 may be the same as those in the first embodiment. Then, the resist coat is exposed again using the reticle 12 dedicated to defocus detection (detection pattern exposure step). The exposure conditions at this time are as follows:
The value of the exposure energy is set to be equal to or larger than Eth. In this step, exposure is performed through slits 4 having a width equal to or less than the limit resolution, but the light transmitted through each slit 4 does not reach the light intensity to be resolved, and the light intensity is about 15%.
Therefore, as shown in FIG. 5B, only the portion 6 having a thickness of about 15% from the surface of the resist 7 is exposed.

【0033】このレチクルを変えた2回の露光工程を経
た後、レジストコート7に現像処理を施すことによっ
て、複数のスリット4が設けられた領域がそれ以外の領
域より窪んだ凹部となる第1の実施の形態と同様のレジ
ストパターンが形成される(現像工程)。以降は、第1
の実施の形態と同様、顕微鏡検査または斜光検査による
検査工程を経てデフォーカスの有無を容易に検出するこ
とができる。
After the two exposure steps with the reticle changed, the resist coat 7 is subjected to a developing process, whereby the region provided with the plurality of slits 4 becomes a concave portion depressed from other regions. A resist pattern similar to that of the embodiment is formed (development step). Hereafter, the first
As in the first embodiment, it is possible to easily detect the presence or absence of defocus through an inspection process using a microscope inspection or oblique light inspection.

【0034】なお、本実施の形態の検出パターン露光工
程においては、デフォーカス検出専用レチクル12に限
界解像力以下の幅を有するスリット4を設け、露光エネ
ルギーをEth以上として露光を行ったが、この方法に代
えて、デフォーカス検出専用レチクルのスリットの幅を
限界解像力以上とし、露光エネルギーをEth未満として
も同様のレジストパターンを形成することができる。本
実施の形態の方法の場合、検出パターン露光工程の露光
条件はコンタクト孔形成には影響を及ぼさないため、こ
のような方法に代えることもできる。
In the detection pattern exposure step of the present embodiment, a slit 4 having a width smaller than the limit resolution is provided in the reticle 12 dedicated to defocus detection, and the exposure is performed with the exposure energy not less than Eth. Alternatively, the same resist pattern can be formed even when the width of the slit of the reticle dedicated to defocus detection is set to be equal to or more than the limit resolution and the exposure energy is set to be smaller than Eth. In the case of the method of the present embodiment, since the exposure conditions in the detection pattern exposure step do not affect the formation of the contact holes, such a method can be used.

【0035】そして、本実施の形態では、製品パターン
露光工程を先に、検出パターン露光工程を後に行うよう
にしたが、これら露光工程の順番を逆にしても同様のレ
ジストパターンを得ることができる。また、第1の実施
の形態と同様、本実施の形態とパターンの白黒が反転し
たレチクルを用いて本方法をネガ型レジスト対応とする
こともできる。さらに、本方法を適用する工程はコンタ
クト孔形成工程に限るものではなく、他の種々の工程に
適用することができる。上記実施の形態で用いたスリッ
トの寸法、露光条件、レジスト特性等の具体的な数値に
関しても適宜変更が可能である。
In the present embodiment, the detection pattern exposure step is performed after the product pattern exposure step, but the same resist pattern can be obtained even if the order of these exposure steps is reversed. . Also, as in the first embodiment, the present method can be made compatible with a negative resist by using a reticle in which the pattern of the present embodiment is reversed in black and white. Further, the step of applying the present method is not limited to the contact hole forming step, but can be applied to various other steps. Specific numerical values such as slit dimensions, exposure conditions, resist characteristics, and the like used in the above embodiments can be appropriately changed.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、微少なデフォーカスの発生も顕微鏡検査や斜光
検査等で確実に検出することができ、フォトリソグラフ
ィー工程におけるデフォーカスの検出を高感度、高精
度、かつ簡便なものとすることができる。
As described above in detail, according to the present invention, the occurrence of minute defocus can be reliably detected by a microscope inspection, oblique light inspection, etc., and the detection of the defocus in the photolithography process. Can be made highly sensitive, highly accurate and simple.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態で用いるレチクル
を示す、(a)平面図、(b)(a)のA−A線に沿う
断面図、である。
FIG. 1A is a plan view showing a reticle used in a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

【図2】 同、レチクル上の位置と光強度の関係を示す
グラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a position on a reticle and light intensity.

【図3】 同、レチクルを用いて露光を行った際の
(a)レジストの露光状態、(b)現像後のレジストパ
ターンの断面形状、をそれぞれ示す図である。
3A and 3B are diagrams respectively showing (a) an exposure state of a resist and (b) a cross-sectional shape of a developed resist pattern when exposure is performed using a reticle.

【図4】 本発明の第2の実施の形態で用いる製品レチ
クルを示す、(a)平面図、(b)(a)のB−B線に
沿う断面図およびレジストの露光状態、を示す図であ
る。
FIG. 4A is a plan view showing a product reticle used in a second embodiment of the present invention, FIG. 4B is a sectional view taken along line BB of FIG. It is.

【図5】 同、実施の形態で用いるデフォーカス検出専
用レチクルを示す、(a)平面図、(b)(a)のC−
C線に沿う断面図およびレジストの露光状態、を示す図
である。
5A is a plan view showing a reticle dedicated to defocus detection used in the embodiment, and FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a cross-sectional view taken along line C and an exposure state of a resist.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レチクル 2 露光領域 3 未露光領域 4 スリット 5 レジストのうちの露光領域に相当する部分 6 スリットが設けられた領域に相当する部分 6a 凹部 7 レジスト 7a レジストパターン 8 シリコン酸化膜 11 製品用レチクル 12 デフォーカス検出専用レチクル Reference Signs List 1 reticle 2 exposed area 3 unexposed area 4 slit 5 part corresponding to exposed area of resist 6 part corresponding to area provided with slit 6a concave part 7 resist 7a resist pattern 8 silicon oxide film 11 product reticle 12 de Focus detection reticle

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/027 H01L 21/66 J 21/66 Y 21/30 502V Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/027 H01L 21/66 J 21/66 Y 21/30 502V

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 未露光領域と露光領域を有し、前記未露
光領域内に露光装置の限界解像力以下の幅を有する露光
光透過領域として近接した複数のスリットを設けたポジ
型レジスト用製品レチクルを用いて、半導体基板上のレ
ジストコートに露光を行う露光工程と、 露光後のレジストコートに現像処理を施すことにより、
前記未露光領域内で前記複数のスリットを設けた領域が
それ以外の領域より窪んだ凹部となるレジストパターン
を形成する現像工程と、 顕微鏡検査もしくは斜光検査によって前記レジストパタ
ーンの表面を観察する検査工程、を有することを特徴と
するフォトリソグラフィー工程におけるデフォーカス検
出方法。
1. A positive-type resist product reticle having an unexposed area and an exposed area, and a plurality of slits provided in the unexposed area as exposure light transmitting areas having a width equal to or less than a limit resolution of an exposure apparatus. By exposing the resist coat on the semiconductor substrate to light using an exposure process, and subjecting the exposed resist coat to a development process,
A developing step of forming a resist pattern in which the area provided with the plurality of slits in the unexposed area is a recess depressed from other areas; and an inspection step of observing the surface of the resist pattern by microscopic inspection or oblique light inspection And a defocus detection method in a photolithography step.
【請求項2】 未露光領域と露光領域を有し、前記露光
領域内に露光装置の限界解像力以下の幅を有する遮光領
域として近接した複数の線状パターンを設けたネガ型レ
ジスト用製品レチクルを用いて、半導体基板上のレジス
トコートに露光を行う露光工程と、 露光後のレジストコートに現像処理を施すことにより、
前記露光領域内で前記複数の線状パターンを設けた領域
がそれ以外の領域より窪んだ凹部となるレジストパター
ンを形成する現像工程と、 顕微鏡検査もしくは斜光検査によって前記レジストパタ
ーンの表面を観察する検査工程、を有することを特徴と
するフォトリソグラフィー工程におけるデフォーカス検
出方法。
2. A negative-type resist product reticle having an unexposed area and an exposed area, wherein a plurality of linear patterns are provided in the exposed area as a light-shielding area having a width equal to or less than a critical resolution of an exposure apparatus. By exposing the resist coat on the semiconductor substrate to light and developing the resist coat after the exposure,
A developing step of forming a resist pattern in which a region where the plurality of linear patterns are provided in the exposure region is a concave portion depressed from other regions; and an inspection for observing the surface of the resist pattern by microscopic inspection or oblique light inspection A defocus detecting method in a photolithography step.
【請求項3】 未露光領域と露光領域を有するポジ型レ
ジスト用製品レチクルを用いて、半導体基板上のレジス
トコートに露光を行う製品パターン露光工程と、 該製品パターン露光工程の直前または直後に設けられ、
前記ポジ型レジスト用製品レチクルの未露光領域に相当
する領域内に露光装置の限界解像力以下の幅を有する露
光光透過領域として近接した複数のスリットを設けたデ
フォーカス検出専用レチクルを用いて、露光によりレジ
ストコートが抜けきる最低露光量以上の露光エネルギー
で前記レジストコートに露光を行う検出パターン露光工
程と、 露光後のレジストコートに現像処理を施すことにより、
前記未露光領域内で前記複数のスリットを設けた領域が
それ以外の領域より窪んだ凹部となるレジストパターン
を形成する現像工程と、 顕微鏡検査もしくは斜光検査によって前記レジストパタ
ーンの表面を観察する検査工程、を有することを特徴と
するフォトリソグラフィー工程におけるデフォーカス検
出方法。
3. A product pattern exposure step of exposing a resist coat on a semiconductor substrate using a positive type resist product reticle having an unexposed area and an exposed area; And
Using a reticle dedicated to defocus detection provided with a plurality of slits close to each other as an exposure light transmitting area having a width equal to or less than the critical resolution of the exposure apparatus in an area corresponding to an unexposed area of the positive resist product reticle, A detection pattern exposure step of exposing the resist coat with an exposure energy not less than the minimum exposure amount through which the resist coat can be removed, and by performing a development process on the exposed resist coat,
A developing step of forming a resist pattern in which the area provided with the plurality of slits in the unexposed area is a recess depressed from other areas; and an inspection step of observing the surface of the resist pattern by microscopic inspection or oblique light inspection And a defocus detection method in a photolithography step.
【請求項4】 未露光領域と露光領域を有するポジ型レ
ジスト用製品レチクルを用いて、半導体基板上のレジス
トコートに露光を行う製品パターン露光工程と、 該製品パターン露光工程の直前または直後に設けられ、
前記ポジ型レジスト用製品レチクルの未露光領域に相当
する領域内に露光装置の限界解像力以上の幅を有する露
光光透過領域として近接した複数のスリットを設けたデ
フォーカス検出専用レチクルを用いて、露光によりレジ
ストコートが抜けきる最低露光量未満の露光エネルギー
で前記レジストコートに露光を行う検出パターン露光工
程と、 露光後のレジストコートに現像処理を施すことにより、
前記未露光領域内で前記複数のスリットを設けた領域が
それ以外の領域より窪んだ凹部となるレジストパターン
を形成する現像工程と、 顕微鏡検査もしくは斜光検査によって前記レジストパタ
ーンの表面を観察する検査工程、を有することを特徴と
するフォトリソグラフィー工程におけるデフォーカス検
出方法。
4. A product pattern exposure step of exposing a resist coat on a semiconductor substrate using a positive type resist product reticle having an unexposed area and an exposure area, provided immediately before or immediately after the product pattern exposure step. And
Using a reticle dedicated for defocus detection provided with a plurality of slits close to each other as an exposure light transmission area having a width equal to or greater than the limit resolution of the exposure apparatus in an area corresponding to the unexposed area of the product reticle for the positive resist, A detection pattern exposure step of exposing the resist coat with an exposure energy less than the minimum exposure amount through which the resist coat can be removed, and by performing a development process on the exposed resist coat,
A developing step of forming a resist pattern in which the area provided with the plurality of slits in the unexposed area is a recess depressed from other areas; and an inspection step of observing the surface of the resist pattern by microscopic inspection or oblique light inspection And a defocus detection method in a photolithography step.
【請求項5】 未露光領域と露光領域を有するネガ型レ
ジスト用製品レチクルを用いて、半導体基板上のレジス
トコートに露光を行う製品パターン露光工程と、 該製品パターン露光工程の直前または直後に設けられ、
前記ネガ型レジスト用製品レチクルの露光領域に相当す
る領域内に露光装置の限界解像力以下の幅を有する遮光
領域として近接した複数の線状パターンを設けたデフォ
ーカス検出専用レチクルを用いて、露光によりレジスト
コートが抜けきる最低露光量以上の露光エネルギーで前
記レジストコートに露光を行う検出パターン露光工程
と、 露光後のレジストコートに現像処理を施すことにより、
前記露光領域内で前記複数の線状パターンを設けた領域
がそれ以外の領域より窪んだ凹部となるレジストパター
ンを形成する現像工程と、 顕微鏡検査もしくは斜光検査によって前記レジストパタ
ーンの表面を観察する検査工程、を有することを特徴と
するフォトリソグラフィー工程におけるデフォーカス検
出方法。
5. A product pattern exposing step of exposing a resist coat on a semiconductor substrate using a negative resist product reticle having an unexposed area and an exposed area; And
Using a reticle dedicated to defocus detection provided with a plurality of linear patterns close to each other as a light-shielding region having a width equal to or less than the limit resolution of the exposure device in an area corresponding to the exposure area of the negative-type resist product reticle, A detection pattern exposure step of exposing the resist coat with an exposure energy not less than the minimum exposure amount at which the resist coat can be removed, and by performing a development process on the exposed resist coat,
A developing step of forming a resist pattern in which a region where the plurality of linear patterns are provided in the exposure region is a concave portion depressed from other regions; and an inspection for observing the surface of the resist pattern by microscopic inspection or oblique light inspection A defocus detecting method in a photolithography step.
【請求項6】 未露光領域と露光領域を有するネガ型レ
ジスト用製品レチクルを用いて、半導体基板上のレジス
トコートに露光を行う製品パターン露光工程と、 該製品パターン露光工程の直前または直後に設けられ、
前記ネガ型レジスト用製品レチクルの露光領域に相当す
る領域内に露光装置の限界解像力以上の幅を有する遮光
領域として近接した複数の線状パターンを設けたデフォ
ーカス検出専用レチクルを用いて、露光によりレジスト
コートが抜けきる最低露光量未満の露光エネルギーで前
記レジストコートに露光を行う検出パターン露光工程
と、 露光後のレジストコートに現像処理を施すことにより、
前記露光領域内で前記複数の線状パターンを設けた領域
がそれ以外の領域より窪んだ凹部となるレジストパター
ンを形成する現像工程と、 顕微鏡検査もしくは斜光検査によって前記レジストパタ
ーンの表面を観察する検査工程、を有することを特徴と
するフォトリソグラフィー工程におけるデフォーカス検
出方法。
6. A product pattern exposing step of exposing a resist coat on a semiconductor substrate using a negative resist product reticle having an unexposed area and an exposed area, and a step provided immediately before or immediately after the product pattern exposing step. And
Using a reticle dedicated for defocus detection provided with a plurality of linear patterns close to each other as a light-shielding region having a width equal to or greater than the limit resolution of the exposure device in a region corresponding to the exposure region of the negative-type resist product reticle, A detection pattern exposure step of exposing the resist coat with an exposure energy less than the minimum exposure amount at which the resist coat can be removed, and by performing a development process on the exposed resist coat,
A developing step of forming a resist pattern in which a region where the plurality of linear patterns are provided in the exposure region is a concave portion depressed from other regions; and an inspection for observing the surface of the resist pattern by microscopic inspection or oblique light inspection A defocus detecting method in a photolithography step.
【請求項7】 ポジ型レジスト対応で製品パターン形成
と同時にデフォーカス検出機能を有するレチクルであっ
て、 未露光領域と露光領域を有し、前記未露光領域内に露光
装置の限界解像力以下の幅を有する露光光透過領域とし
て近接した複数のスリットが設けられたことを特徴とす
るレチクル。
7. A reticle which is compatible with a positive resist and has a defocus detection function at the same time as a product pattern is formed. The reticle has an unexposed area and an exposed area. A reticle provided with a plurality of adjacent slits as an exposure light transmitting region having:
【請求項8】 ネガ型レジスト対応で製品パターン形成
と同時にデフォーカス検出機能を有するレチクルであっ
て、 未露光領域と露光領域を有し、前記露光領域内に露光装
置の限界解像力以下の幅を有する遮光領域として近接し
た複数の線状パターンが設けられたことを特徴とするレ
チクル。
8. A reticle which is compatible with a negative resist and has a defocus detection function simultaneously with the formation of a product pattern. The reticle has an unexposed area and an exposed area, and has a width within the exposure area which is equal to or less than a limit resolution of an exposure apparatus. A reticle comprising a plurality of adjacent linear patterns provided as light shielding regions.
【請求項9】 ポジ型レジスト対応でデフォーカス検出
専用のレチクルであって、 セットで用いるポジ型レジスト用製品レチクルの未露光
領域に相当する位置に露光光透過領域として近接した複
数のスリットが設けられたことを特徴とするレチクル。
9. A reticle corresponding to a positive resist and dedicated to defocus detection, wherein a plurality of slits are provided as exposure light transmitting regions at positions corresponding to unexposed regions of a positive reticle product reticle used as a set. A reticle characterized by being obtained.
【請求項10】 ネガ型レジスト対応でデフォーカス検
出専用のレチクルであって、 セットで用いるネガ型レジスト用製品レチクルの露光領
域に相当する位置に遮光領域として近接した複数の線状
パターンが設けられたことを特徴とするレチクル。
10. A reticle corresponding to a negative resist and dedicated to defocus detection, wherein a plurality of linear patterns close to each other as light-shielding regions are provided at positions corresponding to exposure regions of a negative reticle product reticle used as a set. A reticle characterized in that:
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