JPH11233419A - 光量点検方法およびエッチングレート測定方法および検査用マスクおよび製造用マスク - Google Patents
光量点検方法およびエッチングレート測定方法および検査用マスクおよび製造用マスクInfo
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- JPH11233419A JPH11233419A JP3577798A JP3577798A JPH11233419A JP H11233419 A JPH11233419 A JP H11233419A JP 3577798 A JP3577798 A JP 3577798A JP 3577798 A JP3577798 A JP 3577798A JP H11233419 A JPH11233419 A JP H11233419A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70558—Dose control, i.e. achievement of a desired dose
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
- G03F1/44—Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光量が段階的に異なる複数の光照射箇所を一
度の露光処理によって得ることで光量点検処理が簡単に
行える光量点検方法を提供する。 【解決手段】 光透過率が段階的に異なる複数の微小窓
３…が形成されたレティクル１を用いて段階的な照度を
持つ複数の光をレジストに照射し、現像処理を行い、レ
ジストが完全に除去された箇所のうち光透過率が最小で
あった箇所の当該光透過率に基づいて、前記レジストに
与えるべき最小光量Ｅthを知得する。
度の露光処理によって得ることで光量点検処理が簡単に
行える光量点検方法を提供する。 【解決手段】 光透過率が段階的に異なる複数の微小窓
３…が形成されたレティクル１を用いて段階的な照度を
持つ複数の光をレジストに照射し、現像処理を行い、レ
ジストが完全に除去された箇所のうち光透過率が最小で
あった箇所の当該光透過率に基づいて、前記レジストに
与えるべき最小光量Ｅthを知得する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レジストを抜きき
るのに必要な最小の光量を点検するための光量点検方法
およびレジスト下の膜のエッチングレートを測定する方
法および検査用マスクおよび製造用マスクに関する。
るのに必要な最小の光量を点検するための光量点検方法
およびレジスト下の膜のエッチングレートを測定する方
法および検査用マスクおよび製造用マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣやＬＳＩ等の半導体装置の製造に
は、レチクル（マスク）のパターンを直接に又は縮小し
てウェハ上に塗布されたレジストに露光するリソグラフ
ィ技術が用いられている。リソグラフィ技術は、レジス
ト内部に光学像を入射して光化学反応を起こさせること
で潜像を形成し、現像によってレジストパターン化する
技術である。半導体装置の微細化のためには、かかるリ
ソグラフィ技術において、光学像を劣化させることなし
にレジストに転写することが求められる。この光学像の
劣化を防ぐには、例えばレジストがポジ型であれば、光
が照射された部分のレジストが現像処理で完全に除去さ
れるのに必要な最小光量（Ｅth）を正確に知ることが重
要となる（特開平９−９６９０８号公報参照）。
は、レチクル（マスク）のパターンを直接に又は縮小し
てウェハ上に塗布されたレジストに露光するリソグラフ
ィ技術が用いられている。リソグラフィ技術は、レジス
ト内部に光学像を入射して光化学反応を起こさせること
で潜像を形成し、現像によってレジストパターン化する
技術である。半導体装置の微細化のためには、かかるリ
ソグラフィ技術において、光学像を劣化させることなし
にレジストに転写することが求められる。この光学像の
劣化を防ぐには、例えばレジストがポジ型であれば、光
が照射された部分のレジストが現像処理で完全に除去さ
れるのに必要な最小光量（Ｅth）を正確に知ることが重
要となる（特開平９−９６９０８号公報参照）。
【０００３】従来は、最小光量（Ｅth）を点検するため
に、無パターンのガラスレティクルを用い、図５に示す
ように、ウェハ５０上に塗布されたレジストの複数の箇
所に対して露光を行い、各箇所での照射時間を段階的に
異ならせるという操作を行っていた。なお、図５では７
行４列の合計２８回の露光が行われた場合の各箇所での
照射時間（初期値を０．１ｓ（秒）とし、変化幅を０．
００５ｓ（秒）としている）を表記している。このよう
にして行われた露光の後に現像を行う。この現像によ
り、図６に模式的に示しているように、レジストが完全
に除去された箇所、僅かに未除去部分がある箇所、殆ど
除去されない箇所及び全く除去されない箇所が段階的に
生じる。そして、これらの箇所のなかでレジストが最も
速く完全に除去された箇所の照射時間に基づいて、最小
光量（Ｅth）を求めていた。
に、無パターンのガラスレティクルを用い、図５に示す
ように、ウェハ５０上に塗布されたレジストの複数の箇
所に対して露光を行い、各箇所での照射時間を段階的に
異ならせるという操作を行っていた。なお、図５では７
行４列の合計２８回の露光が行われた場合の各箇所での
照射時間（初期値を０．１ｓ（秒）とし、変化幅を０．
００５ｓ（秒）としている）を表記している。このよう
にして行われた露光の後に現像を行う。この現像によ
り、図６に模式的に示しているように、レジストが完全
に除去された箇所、僅かに未除去部分がある箇所、殆ど
除去されない箇所及び全く除去されない箇所が段階的に
生じる。そして、これらの箇所のなかでレジストが最も
速く完全に除去された箇所の照射時間に基づいて、最小
光量（Ｅth）を求めていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法による最小光量（Ｅth）の点検は、複数回の露
光が必要になるため、操作が煩わしいという欠点があっ
た。また、最小光量（Ｅ th）の点検は、量産ロット処理
の合間に、量産のレティクルと点検用の前記ガラスレテ
ィクルとを交換し、点検用のプログラム（照射時間の初
期値や変化幅の値等の設定）を入力し直して実行させな
ければならず、この点でも煩わしい操作が必要であっ
た。
来の方法による最小光量（Ｅth）の点検は、複数回の露
光が必要になるため、操作が煩わしいという欠点があっ
た。また、最小光量（Ｅ th）の点検は、量産ロット処理
の合間に、量産のレティクルと点検用の前記ガラスレテ
ィクルとを交換し、点検用のプログラム（照射時間の初
期値や変化幅の値等の設定）を入力し直して実行させな
ければならず、この点でも煩わしい操作が必要であっ
た。
【０００５】この発明は、上記の事情に鑑み、光量が段
階的に異なる複数の光照射箇所を一度の露光処理によっ
て得ることで光量点検処理が簡単に行える光量点検方法
を提供するとともに、この方法を利用したエッチングレ
ート測定方法、これらの方法に用いることができる検査
用マスクや製造用マスク、及び場所によって膜厚が異な
るレジストに対応できる製造用マスクを提供することを
目的とする。
階的に異なる複数の光照射箇所を一度の露光処理によっ
て得ることで光量点検処理が簡単に行える光量点検方法
を提供するとともに、この方法を利用したエッチングレ
ート測定方法、これらの方法に用いることができる検査
用マスクや製造用マスク、及び場所によって膜厚が異な
るレジストに対応できる製造用マスクを提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の光量点検方法
は、上記の課題を解決するために、光透過率が段階的に
異なる複数の微小窓が形成されたマスクを用いて段階的
な照度を持つ複数の光をレジストに照射し、現像処理を
行い、レジストが完全に除去された箇所の当該光透過率
に基づいて、前記レジストに与えるべき最小光量Ｅthを
知得することを特徴とする。
は、上記の課題を解決するために、光透過率が段階的に
異なる複数の微小窓が形成されたマスクを用いて段階的
な照度を持つ複数の光をレジストに照射し、現像処理を
行い、レジストが完全に除去された箇所の当該光透過率
に基づいて、前記レジストに与えるべき最小光量Ｅthを
知得することを特徴とする。
【０００７】上記の方法であれば、光量が段階的に異な
る複数の光照射箇所を一度の露光処理で得ることができ
るので、光量点検処理が簡単に行える。
る複数の光照射箇所を一度の露光処理で得ることができ
るので、光量点検処理が簡単に行える。
【０００８】また、この発明のエッチングレート測定方
法は、光透過率が段階的に異なる複数の微小窓が形成さ
れたマスクを用いて段階的な照度を持つ複数の光をレジ
ストに照射し、現像処理を行い、レジストの当初の膜厚
Ｔ１およびレジストが完全には除去されなかった箇所の
レジストの膜厚Ｔ２を測定しておき、レジスト下の膜に
対してエッチングを施し、エッチング後のレジストの膜
厚Ｔ３および前記レジストが完全には除去されなかった
箇所での前記膜のエッチング深さＴ４を求め、前記Ｔ１
とＴ３とによってレジストのエッチングレートＲ１を測
定し、このエッチングレートＲ１と前記膜厚Ｔ２とによ
って前記レジストが完全には除去されなかった箇所のレ
ジストの除去に要した時間を求め、この時間を全体のエ
ッチング時間から引いて求めた時間と、前記Ｔ４とによ
って前記膜のエッチングレートＲ２を求めることを特徴
とする。かかる方法であれば、前記膜のエッチングレー
トを実際の半導体装置製造過程で量産ロットを対象とし
て定量的に求めることができるという利点がある。
法は、光透過率が段階的に異なる複数の微小窓が形成さ
れたマスクを用いて段階的な照度を持つ複数の光をレジ
ストに照射し、現像処理を行い、レジストの当初の膜厚
Ｔ１およびレジストが完全には除去されなかった箇所の
レジストの膜厚Ｔ２を測定しておき、レジスト下の膜に
対してエッチングを施し、エッチング後のレジストの膜
厚Ｔ３および前記レジストが完全には除去されなかった
箇所での前記膜のエッチング深さＴ４を求め、前記Ｔ１
とＴ３とによってレジストのエッチングレートＲ１を測
定し、このエッチングレートＲ１と前記膜厚Ｔ２とによ
って前記レジストが完全には除去されなかった箇所のレ
ジストの除去に要した時間を求め、この時間を全体のエ
ッチング時間から引いて求めた時間と、前記Ｔ４とによ
って前記膜のエッチングレートＲ２を求めることを特徴
とする。かかる方法であれば、前記膜のエッチングレー
トを実際の半導体装置製造過程で量産ロットを対象とし
て定量的に求めることができるという利点がある。
【０００９】また、この発明のエッチングレート測定方
法は、光透過率が段階的に異なる複数の微小窓が形成さ
れたマスクを用いて段階的な照度を持つ複数の光をレジ
ストに照射し、現像処理を行い、レジスト下の膜に対し
てエッチングを施し、レジストが完全に除去されなかっ
た箇所での前記エッチングによる前記膜の残膜の色を顕
微鏡観察することにより当該膜のエッチングレートの特
性を把握することを特徴とする。かかる方法であれば、
前記膜のエッチングレートを定性的に知ることができ
る。
法は、光透過率が段階的に異なる複数の微小窓が形成さ
れたマスクを用いて段階的な照度を持つ複数の光をレジ
ストに照射し、現像処理を行い、レジスト下の膜に対し
てエッチングを施し、レジストが完全に除去されなかっ
た箇所での前記エッチングによる前記膜の残膜の色を顕
微鏡観察することにより当該膜のエッチングレートの特
性を把握することを特徴とする。かかる方法であれば、
前記膜のエッチングレートを定性的に知ることができ
る。
【００１０】また、この発明の検査用マスクは、光透過
率が段階的に異なる複数の微小窓が形成されていること
を特徴とする。かかる検査用マスクを用いる場合には、
量産ロット処理の合間に製造用マスクを当該検査用マス
クに交換する手間が必要であるが、異なる光量を与える
ための複数回の露光は行う必要がなく、また、照射時間
の初期値や変化幅の値等の設定（プログラムの変更）を
する必要もないという利点を有する。
率が段階的に異なる複数の微小窓が形成されていること
を特徴とする。かかる検査用マスクを用いる場合には、
量産ロット処理の合間に製造用マスクを当該検査用マス
クに交換する手間が必要であるが、異なる光量を与える
ための複数回の露光は行う必要がなく、また、照射時間
の初期値や変化幅の値等の設定（プログラムの変更）を
する必要もないという利点を有する。
【００１１】また、この発明の製造用マスクは、半導体
装置製造用のパターンの形成領域以外の領域に、光透過
率が段階的に異なる複数の微小窓が形成されていること
を特徴とする。かかる製造用マスクを用いる場合には、
量産ロット処理を続けながら光量点検を行うことができ
る。
装置製造用のパターンの形成領域以外の領域に、光透過
率が段階的に異なる複数の微小窓が形成されていること
を特徴とする。かかる製造用マスクを用いる場合には、
量産ロット処理を続けながら光量点検を行うことができ
る。
【００１２】また、この発明の製造用マスクは、半導体
装置製造用のパターンの形成領域内の光透過部分のう
ち、薄い膜厚のレジスト部分に対応する光透過部分の光
透過率が、厚い膜厚のレジスト部分に対応する光透過部
分の光透過率よりも小さくされたことを特徴とする。か
かる製造用マスクを用いる場合には、場所によってレジ
スト膜の膜厚が段階的に異なる場合でも、薄い箇所での
オーバー露光を防止し、レジストパターンの寸法が細く
なるという不具合を防止することができる。
装置製造用のパターンの形成領域内の光透過部分のう
ち、薄い膜厚のレジスト部分に対応する光透過部分の光
透過率が、厚い膜厚のレジスト部分に対応する光透過部
分の光透過率よりも小さくされたことを特徴とする。か
かる製造用マスクを用いる場合には、場所によってレジ
スト膜の膜厚が段階的に異なる場合でも、薄い箇所での
オーバー露光を防止し、レジストパターンの寸法が細く
なるという不具合を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１４】図１は、この実施の形態の検査用レティク
ル（縮小投影露光装置で用いるマスク）１を示した平面
図である。図において、メッシュで表している部分部分
は、不透明部分２である。この不透明部分２は、例え
ば、クロム膜を形成することで得られる。文字を表記し
ている部分は透明（１００％透過）とし、文字がレジス
トパターンとして形成されるようにしている。また、図
において、白抜きの方形枠で表している部分は微小窓３
である。各微小窓３の光透過率は異なっている。微小窓
３は全部で２０個形成されており、１００％透過から５
％透過まで５％ずつ異ならせてある。微小窓３における
光透過率の設定は、光を減衰させる膜の種類や膜厚を適
宜選択することで実現できる。
ル（縮小投影露光装置で用いるマスク）１を示した平面
図である。図において、メッシュで表している部分部分
は、不透明部分２である。この不透明部分２は、例え
ば、クロム膜を形成することで得られる。文字を表記し
ている部分は透明（１００％透過）とし、文字がレジス
トパターンとして形成されるようにしている。また、図
において、白抜きの方形枠で表している部分は微小窓３
である。各微小窓３の光透過率は異なっている。微小窓
３は全部で２０個形成されており、１００％透過から５
％透過まで５％ずつ異ならせてある。微小窓３における
光透過率の設定は、光を減衰させる膜の種類や膜厚を適
宜選択することで実現できる。
【００１５】次に、上記検査用レティクル１を用いた光
量点検方法を説明する。製造用レティクルを図示しない
縮小投影露光装置（ステッパ）から取り外し、検査用レ
ティクル１を装着する。製造処理時の露光時間でウェハ
中央一箇所に露光する。この箇所に各微小窓３の光透過
率に対応した光量が与えられた２０個の露光部分が得ら
れる。その後、現像処理を行う。ウェハ上に塗布されて
いるのがポジ型のレジストであれば、各微小窓３に対応
した露光部分において、完全にレジストが抜けきった部
分と、レジストが残存している部分とが存在することに
なる。このような状況は、顕微鏡で観察することで判断
できる。完全にレジストが抜けきった部分のなかで最も
低い光透過率を読み取る。微小窓３を経てレジストに至
るときの光量は、その光透過率と図示しない光源の光強
度と光源を遮っているシャッターの開閉時間（露光時
間）とによって定まるので、前記最小の光透過率から最
小光量Ｅthを知得することができる。なお、近年、ウェ
ハの口径が大きくなっているため、ウェハの中央のみな
らず周辺にも露光することにより、レジストの膜厚異常
（不均一性）、現像の不均一性を最小光量Ｅthのバラツ
キとして把握することができる。
量点検方法を説明する。製造用レティクルを図示しない
縮小投影露光装置（ステッパ）から取り外し、検査用レ
ティクル１を装着する。製造処理時の露光時間でウェハ
中央一箇所に露光する。この箇所に各微小窓３の光透過
率に対応した光量が与えられた２０個の露光部分が得ら
れる。その後、現像処理を行う。ウェハ上に塗布されて
いるのがポジ型のレジストであれば、各微小窓３に対応
した露光部分において、完全にレジストが抜けきった部
分と、レジストが残存している部分とが存在することに
なる。このような状況は、顕微鏡で観察することで判断
できる。完全にレジストが抜けきった部分のなかで最も
低い光透過率を読み取る。微小窓３を経てレジストに至
るときの光量は、その光透過率と図示しない光源の光強
度と光源を遮っているシャッターの開閉時間（露光時
間）とによって定まるので、前記最小の光透過率から最
小光量Ｅthを知得することができる。なお、近年、ウェ
ハの口径が大きくなっているため、ウェハの中央のみな
らず周辺にも露光することにより、レジストの膜厚異常
（不均一性）、現像の不均一性を最小光量Ｅthのバラツ
キとして把握することができる。
【００１６】そして、このような検査で知得した最小光
量Ｅthをステッパにフィードバックすることにより、そ
の後に行う製造レティクルを用いた露光を適切に行うこ
とが可能となる。また、例えば、ウェハの中心部分と周
辺部分で最小光量Ｅthが異なるような場合には、レジス
トの膜厚の確認や現像に異常がないかの確認が促される
ことになり、不良の発生を抑制することができる。
量Ｅthをステッパにフィードバックすることにより、そ
の後に行う製造レティクルを用いた露光を適切に行うこ
とが可能となる。また、例えば、ウェハの中心部分と周
辺部分で最小光量Ｅthが異なるような場合には、レジス
トの膜厚の確認や現像に異常がないかの確認が促される
ことになり、不良の発生を抑制することができる。
【００１７】図１のレティクルは、検査用レティクルで
あったが、このような検査用レティクルを用いずに、半
導体装置製造用のパターンを有した製造用レティクルを
用いることも可能である。即ち、半導体装置製造用のパ
ターンの形成領域外、例えばダイシングラインに、図１
の微小窓３と同様に光透過率が段階的に異なる複数の微
小窓を形成しておけばよい。このような製造用マスクを
用いれば、実際の半導体装置の製造の工程を続けながら
量点検を行い、レジストの膜厚の管理等が行えることに
なる。なお、製造用レティクルを用いるときの露光、即
ち実際の製造における露光は、通常、最小光量Ｅthの数
倍（Ｅth×１．４〜２．４程度）の強さで行われるの
で、このような強さの光が微小窓を通ることで予め分か
っているおおよその最小光量の前後の光量がレジストに
照射されるように、前記光透過率を設定しておく。
あったが、このような検査用レティクルを用いずに、半
導体装置製造用のパターンを有した製造用レティクルを
用いることも可能である。即ち、半導体装置製造用のパ
ターンの形成領域外、例えばダイシングラインに、図１
の微小窓３と同様に光透過率が段階的に異なる複数の微
小窓を形成しておけばよい。このような製造用マスクを
用いれば、実際の半導体装置の製造の工程を続けながら
量点検を行い、レジストの膜厚の管理等が行えることに
なる。なお、製造用レティクルを用いるときの露光、即
ち実際の製造における露光は、通常、最小光量Ｅthの数
倍（Ｅth×１．４〜２．４程度）の強さで行われるの
で、このような強さの光が微小窓を通ることで予め分か
っているおおよその最小光量の前後の光量がレジストに
照射されるように、前記光透過率を設定しておく。
【００１８】また、上記の例では、ポジ型のレジストを
用いた場合を示したが、ネガ型のレジストについても同
様の方法で光量点検を行うことができる。なお、このネ
ガ型のレジストについては、モニタの白黒を反転させる
ことで対応する。
用いた場合を示したが、ネガ型のレジストについても同
様の方法で光量点検を行うことができる。なお、このネ
ガ型のレジストについては、モニタの白黒を反転させる
ことで対応する。
【００１９】次に、図２（ａ）（ｂ）に基づいて、ウェ
ハ１１上に形成した膜１２のエッチングレートを測定す
る方法について説明する。この方法を実施するには、上
記の検査用レティクル（上記した製造用レティクルでも
よい）を用いる。かかるレティクルを用いて露光を行う
ことで、現像処理後のレジストパターンは、図２（ａ）
に示すように、完全にレジスト１３が抜けきった部分１
６と、レジスト１３が残存している部分１５とを有する
ことになる。上記の膜１２に対するエッチングを行う前
に、レジスト１３の当初の膜厚Ｔ１およびレジス１３が
完全には除去されなかった部分のレジストの膜厚Ｔ２を
測定しておく。
ハ１１上に形成した膜１２のエッチングレートを測定す
る方法について説明する。この方法を実施するには、上
記の検査用レティクル（上記した製造用レティクルでも
よい）を用いる。かかるレティクルを用いて露光を行う
ことで、現像処理後のレジストパターンは、図２（ａ）
に示すように、完全にレジスト１３が抜けきった部分１
６と、レジスト１３が残存している部分１５とを有する
ことになる。上記の膜１２に対するエッチングを行う前
に、レジスト１３の当初の膜厚Ｔ１およびレジス１３が
完全には除去されなかった部分のレジストの膜厚Ｔ２を
測定しておく。
【００２０】その後、同図（ｂ）に示すように、前記レ
ジスト１３をマスクにして膜１２に対してエッチングを
施し、エッチング後のレジスト１３の膜厚Ｔ３および前
記レジスト１３が完全には除去されなかった部分１５で
の前記膜１２のエッチング深さＴ４を求める。エッチン
グ深さＴ４は、膜１２の当初の膜厚からエッチング後の
膜厚を引くことでも測定できる。前記Ｔ１とＴ３とによ
ってレジスト１３のエッチングレートＲ１を測定する。
そして、このエッチングレートＲ１と前記膜厚Ｔ２とに
よって前記レジスト１３が完全には除去されなかった部
分１５のレジスト１３（膜厚Ｔ２）の除去に要した時間
を計算する。この時間を全体のエッチング時間から引い
て求めた時間（即ち、部分１５での膜１２のエッチング
に費やされた時間）と、前記のエッチング深さＴ４とに
よって前記膜１２のエッチングレートＲ２を算出するこ
とができる。
ジスト１３をマスクにして膜１２に対してエッチングを
施し、エッチング後のレジスト１３の膜厚Ｔ３および前
記レジスト１３が完全には除去されなかった部分１５で
の前記膜１２のエッチング深さＴ４を求める。エッチン
グ深さＴ４は、膜１２の当初の膜厚からエッチング後の
膜厚を引くことでも測定できる。前記Ｔ１とＴ３とによ
ってレジスト１３のエッチングレートＲ１を測定する。
そして、このエッチングレートＲ１と前記膜厚Ｔ２とに
よって前記レジスト１３が完全には除去されなかった部
分１５のレジスト１３（膜厚Ｔ２）の除去に要した時間
を計算する。この時間を全体のエッチング時間から引い
て求めた時間（即ち、部分１５での膜１２のエッチング
に費やされた時間）と、前記のエッチング深さＴ４とに
よって前記膜１２のエッチングレートＲ２を算出するこ
とができる。
【００２１】上記のエッチングレート測定方法であれ
ば、膜１２のエッチングレートを実際の半導体装置製造
過程で量産ロットを対象として定量的に求めることがで
きるという利点がある。
ば、膜１２のエッチングレートを実際の半導体装置製造
過程で量産ロットを対象として定量的に求めることがで
きるという利点がある。
【００２２】エッチングレートの特性を測定する方法と
して、以下の方法が考えられる。この方法においても、
上述した製造用レティクルを用いて露光を行う。この露
光により、現像処理後のレジストパターンは、図２
（ａ）に示したように、完全にレジスト１３が抜けきっ
た部分１６と、レジスト１３が残存している部分１５と
を有することになる。なお、図では部分１６および部分
１５を一つずつ示しているが、その合計数は微小窓３の
数に対応するものであり、更に、部分１５におけるレジ
ストの残存膜厚は、微小窓３の段階的に設定された光透
過率に応じて段階的に異なったものとなる。従って、レ
ジスト１３をマスクにして膜１２に対してエッチングを
施すことで、複数存在する部分１５における段階的に異
なったレジストの残存膜厚に応じて膜１２の厚みも段階
的に異なったものとなる。そして、この段階的に異なっ
た膜１２の色の配列の変化によって、膜１２のエッチン
グレートが速くなったかのか遅くなったのかを管理する
ことができる。また、エッチングによって部分１５の膜
が完全に抜けきる微小窓を確認しておくことで、レジス
トのエッチングレートも管理できる。
して、以下の方法が考えられる。この方法においても、
上述した製造用レティクルを用いて露光を行う。この露
光により、現像処理後のレジストパターンは、図２
（ａ）に示したように、完全にレジスト１３が抜けきっ
た部分１６と、レジスト１３が残存している部分１５と
を有することになる。なお、図では部分１６および部分
１５を一つずつ示しているが、その合計数は微小窓３の
数に対応するものであり、更に、部分１５におけるレジ
ストの残存膜厚は、微小窓３の段階的に設定された光透
過率に応じて段階的に異なったものとなる。従って、レ
ジスト１３をマスクにして膜１２に対してエッチングを
施すことで、複数存在する部分１５における段階的に異
なったレジストの残存膜厚に応じて膜１２の厚みも段階
的に異なったものとなる。そして、この段階的に異なっ
た膜１２の色の配列の変化によって、膜１２のエッチン
グレートが速くなったかのか遅くなったのかを管理する
ことができる。また、エッチングによって部分１５の膜
が完全に抜けきる微小窓を確認しておくことで、レジス
トのエッチングレートも管理できる。
【００２３】ところで、レジストの膜厚と最小光量Ｅth
との間では、図３に示すように、レジストの膜厚の増加
とともに最小光量Ｅthが周期的に変化しながら徐々に増
加していくという関係がある。このような周期性がある
ため、トップ（図の矢示Ａ）およびボトム（図の矢示
Ｂ）では、膜厚の変動に対する最小光量Ｅthについての
マージンは大きいといえる。そこで、レジストの膜厚は
トップ又はボトムに設定することになるが、通常は、ボ
トムに比べてスタンディングウェーブ効果が少ないトッ
プの方を選んでいる。
との間では、図３に示すように、レジストの膜厚の増加
とともに最小光量Ｅthが周期的に変化しながら徐々に増
加していくという関係がある。このような周期性がある
ため、トップ（図の矢示Ａ）およびボトム（図の矢示
Ｂ）では、膜厚の変動に対する最小光量Ｅthについての
マージンは大きいといえる。そこで、レジストの膜厚は
トップ又はボトムに設定することになるが、通常は、ボ
トムに比べてスタンディングウェーブ効果が少ないトッ
プの方を選んでいる。
【００２４】しかしながら、図４に示すように、ウェハ
１１の半導体装置製造部分の表面に形成された段差によ
って、ウェハ１１上に形成されたレジスト１３には、そ
の膜厚が厚い部分と薄い部分とが存在することがあり、
厚い膜厚が前記のトップに相当する場合、膜厚が薄い部
分では最小光量Ｅthは小さくなってオーバー露光とな
り、レジストパターンの寸法が細るという問題が発生す
る。
１１の半導体装置製造部分の表面に形成された段差によ
って、ウェハ１１上に形成されたレジスト１３には、そ
の膜厚が厚い部分と薄い部分とが存在することがあり、
厚い膜厚が前記のトップに相当する場合、膜厚が薄い部
分では最小光量Ｅthは小さくなってオーバー露光とな
り、レジストパターンの寸法が細るという問題が発生す
る。
【００２５】そこで、このようなレジストに対して露光
を行う製造用レティクル２１は、半導体装置製造用のパ
ターンの形成領域内の光透過部分２１ａ，２１ｂのう
ち、薄い膜厚のレジスト部分に対応する光透過部分２１
ａの光透過率を、厚い膜厚のレジスト部分に対応する光
透過部分２１ｂの光透過率よりも小さくしておく。具体
的には、上記の光透過部分２１ａについては、先述した
レティクルの微小窓３の構成と同様に、光を減衰させる
膜を所定の膜厚で形成しておけばよい。
を行う製造用レティクル２１は、半導体装置製造用のパ
ターンの形成領域内の光透過部分２１ａ，２１ｂのう
ち、薄い膜厚のレジスト部分に対応する光透過部分２１
ａの光透過率を、厚い膜厚のレジスト部分に対応する光
透過部分２１ｂの光透過率よりも小さくしておく。具体
的には、上記の光透過部分２１ａについては、先述した
レティクルの微小窓３の構成と同様に、光を減衰させる
膜を所定の膜厚で形成しておけばよい。
【００２６】かかる製造用レティクル２１を用いる場合
には、場所によってレジスト１３の膜厚が異なる場合で
も、薄い箇所でのオーバー露光を防止し、レジストパタ
ーンの寸法が細くなるという不具合を防止することがで
きる。また、従来においては、図６のレジストの抜けは
じめから抜けおわりまでの時間差によってランプの照度
の均一性を管理していたが、近年、露光エリアの拡大に
ともない、図１の微小窓群を多数レティクル上に配置
し、露光エリアの光強度の均一性を定量的に精度良く求
めることができる。また、露光時間を固定する場合に
は、図１における％の表記を、実際の減衰された露光時
間として表記することもできる。
には、場所によってレジスト１３の膜厚が異なる場合で
も、薄い箇所でのオーバー露光を防止し、レジストパタ
ーンの寸法が細くなるという不具合を防止することがで
きる。また、従来においては、図６のレジストの抜けは
じめから抜けおわりまでの時間差によってランプの照度
の均一性を管理していたが、近年、露光エリアの拡大に
ともない、図１の微小窓群を多数レティクル上に配置
し、露光エリアの光強度の均一性を定量的に精度良く求
めることができる。また、露光時間を固定する場合に
は、図１における％の表記を、実際の減衰された露光時
間として表記することもできる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光透過率が段階的に異なる複数の微小窓が形成され
たマスクを用い、光量が段階的に異なる複数の光照射箇
所を一度の露光処理によって得ることで光量点検処理が
簡単に行える。また、上記マスクを利用してエッチング
レートの測定が行える。また、半導体装置製造用のパタ
ーンの形成領域内において光透過部分の光透過率を適宜
設定することで、場所によって膜厚が異なるレジストに
適切に対応できるという効果を奏する。
ば、光透過率が段階的に異なる複数の微小窓が形成され
たマスクを用い、光量が段階的に異なる複数の光照射箇
所を一度の露光処理によって得ることで光量点検処理が
簡単に行える。また、上記マスクを利用してエッチング
レートの測定が行える。また、半導体装置製造用のパタ
ーンの形成領域内において光透過部分の光透過率を適宜
設定することで、場所によって膜厚が異なるレジストに
適切に対応できるという効果を奏する。
【図１】この発明の実施の形態の検査用レティクルを示
した平面図である。
した平面図である。
【図２】この発明の実施の形態のエッチングレート測定
方法を説明する断面図である。
方法を説明する断面図である。
【図３】レジストの膜厚と最小光量Ｅthとの関係を示し
たグラフである。
たグラフである。
【図４】この発明の実施の形態の製造用レティクルを示
した断面図である。
した断面図である。
【図５】従来例を示す説明図である。
【図６】従来例を示す説明図である。
１ 検査用レティクル ２ 不透明部分 ３ 微小窓 １１ ウェハ １２ 膜 １３ レジスト ２１ 製造用レティクル
Claims (6)
- 【請求項１】 光透過率が段階的に異なる複数の微小窓
が形成されたマスクを用いて段階的な照度を持つ複数の
光をレジストに照射し、現像処理を行い、レジストが完
全に除去された箇所の当該光透過率に基づいて、前記レ
ジストに与えるべき最小光量Ｅthを知得することを特徴
とする光量点検方法。 - 【請求項２】 光透過率が段階的に異なる複数の微小窓
が形成されたマスクを用いて段階的な照度を持つ複数の
光をレジストに照射し、現像処理を行い、レジストの当
初の膜厚Ｔ１およびレジストが完全には除去されなかっ
た箇所のレジストの膜厚Ｔ２を測定しておき、レジスト
下の膜に対してエッチングを施し、エッチング後のレジ
ストの膜厚Ｔ３および前記レジストが完全には除去され
なかった箇所での前記膜のエッチング深さＴ４を求め、
前記Ｔ１とＴ３とによってレジストのエッチングレート
Ｒ１を測定し、このエッチングレートＲ１と前記膜厚Ｔ
２とによって前記レジストが完全には除去されなかった
箇所のレジストの除去に要した時間を求め、この時間を
全体のエッチング時間から引いて求めた時間と、前記Ｔ
４とによって前記膜のエッチングレートＲ２を求めるこ
とを特徴とするエッチングレート測定方法。 - 【請求項３】 光透過率が段階的に異なる複数の微小窓
が形成されたマスクを用いて段階的な照度を持つ複数の
光をレジストに照射し、現像処理を行い、レジスト下の
膜に対してエッチングを施し、レジストが完全に除去さ
れなかった箇所での前記エッチングによる前記膜の残膜
の色を顕微鏡観察することにより当該膜のエッチングレ
ートの特性を把握することを特徴とするエッチングレー
ト測定方法。 - 【請求項４】 光透過率が段階的に異なる複数の微小窓
が形成されていることを特徴とする検査用マスク。 - 【請求項５】 半導体装置製造用のパターンの形成領域
以外の領域に、光透過率が段階的に異なる複数の微小窓
が形成されていることを特徴とする製造用マスク。 - 【請求項６】 半導体装置製造用のパターンの形成領域
内の光透過部分のうち、薄い膜厚のレジスト部分に対応
する光透過部分の光透過率が、厚い膜厚のレジスト部分
に対応する光透過部分の光透過率よりも小さくされたこ
とを特徴とする製造用マスク。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3577798A JPH11233419A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 光量点検方法およびエッチングレート測定方法および検査用マスクおよび製造用マスク |
| US09/251,843 US6156463A (en) | 1998-02-18 | 1999-02-17 | Method of determining the amount of projection exposure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3577798A JPH11233419A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 光量点検方法およびエッチングレート測定方法および検査用マスクおよび製造用マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233419A true JPH11233419A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12451337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3577798A Pending JPH11233419A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 光量点検方法およびエッチングレート測定方法および検査用マスクおよび製造用マスク |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6156463A (ja) |
| JP (1) | JPH11233419A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107993939A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-04 | 上海华力微电子有限公司 | 改善金属层腐蚀缺陷方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6544699B1 (en) * | 2001-02-07 | 2003-04-08 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method to improve accuracy of model-based optical proximity correction |
| TW503479B (en) * | 2001-08-16 | 2002-09-21 | Mosel Vitelic Inc | Exposure time determination method of wafer photolithography process |
| WO2003087335A2 (en) * | 2002-04-11 | 2003-10-23 | Medimmune Vaccines, Inc. | Preservation of bioactive materials by spray drying |
| DE102008043324B4 (de) * | 2008-10-30 | 2010-11-11 | Carl Zeiss Smt Ag | Optische Anordnung zur dreidimensionalen Strukturierung einer Materialschicht |
| FR2975825A1 (fr) * | 2011-05-26 | 2012-11-30 | St Microelectronics Sa | Procede d'obtention d'une couche d'un materiau d'epaisseur controlee, en particulier une couche d'un resonateur acoustique ou optique |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3167101B2 (ja) * | 1995-09-29 | 2001-05-21 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 |
| US5976741A (en) * | 1997-10-21 | 1999-11-02 | Vsli Technology, Inc. | Methods for determining illumination exposure dosage |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP3577798A patent/JPH11233419A/ja active Pending
-
1999
- 1999-02-17 US US09/251,843 patent/US6156463A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107993939A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-04 | 上海华力微电子有限公司 | 改善金属层腐蚀缺陷方法 |
| CN107993939B (zh) * | 2017-12-06 | 2020-05-01 | 上海华力微电子有限公司 | 改善金属层腐蚀缺陷方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6156463A (en) | 2000-12-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040506 |