JPH11251222A - レジスト塗布方法 - Google Patents
レジスト塗布方法Info
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- JPH11251222A JPH11251222A JP5025798A JP5025798A JPH11251222A JP H11251222 A JPH11251222 A JP H11251222A JP 5025798 A JP5025798 A JP 5025798A JP 5025798 A JP5025798 A JP 5025798A JP H11251222 A JPH11251222 A JP H11251222A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハ面内やウエハ間等でのレジストパター
ン寸法の均一性を高めることができるレジスト塗布方法
を提供する。 【解決手段】 下地としての層間絶縁膜の膜厚の初期の
設定値ｔref をデータ入力装置３５より電子制御装置３
０へ取り込み、次に、膜厚計１０により、実際の層間絶
縁膜の膜厚ｔを測定し、その膜厚ｔを電子制御装置３０
へ取り込む。次いで、実際の層間絶縁膜３の膜厚ｔの初
期の設定値ｔref からの実際の層間絶縁膜３の膜厚のず
れ量Δｔ〔Δｔ＝ｔref −ｔ〕を電子制御装置３０で求
める。次に、上記ずれ量Δｔに基づく、露光反射光の位
相シフトを補償すべきレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを
求め、層間絶縁膜３の膜厚の初期の設定値ｔref に、補
償すべきレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを加えて、レジ
スト膜の膜厚ＲＴを求める。次に、レジスト塗布装置２
０に指令（例えば、スピナー回転数）を出して、最適な
レジスト膜厚ＲＴとなるようにレジストを塗布する。
ン寸法の均一性を高めることができるレジスト塗布方法
を提供する。 【解決手段】 下地としての層間絶縁膜の膜厚の初期の
設定値ｔref をデータ入力装置３５より電子制御装置３
０へ取り込み、次に、膜厚計１０により、実際の層間絶
縁膜の膜厚ｔを測定し、その膜厚ｔを電子制御装置３０
へ取り込む。次いで、実際の層間絶縁膜３の膜厚ｔの初
期の設定値ｔref からの実際の層間絶縁膜３の膜厚のず
れ量Δｔ〔Δｔ＝ｔref −ｔ〕を電子制御装置３０で求
める。次に、上記ずれ量Δｔに基づく、露光反射光の位
相シフトを補償すべきレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを
求め、層間絶縁膜３の膜厚の初期の設定値ｔref に、補
償すべきレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを加えて、レジ
スト膜の膜厚ＲＴを求める。次に、レジスト塗布装置２
０に指令（例えば、スピナー回転数）を出して、最適な
レジスト膜厚ＲＴとなるようにレジストを塗布する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
におけるホトリソグラフィー工程（以下、ホトリソ）に
おけるレジスト塗布方法に関するものである。
におけるホトリソグラフィー工程（以下、ホトリソ）に
おけるレジスト塗布方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８はレジスト膜厚とレジストパターン
寸法の関係を示す図である。この図から明らかなよう
に、レジストパターン寸法は、露光工程時の入射光と下
地からの反射光の多重干渉効果により、レジスト膜厚に
対して一定の周期をもって変化する。つまり、露光装置
の波長によって周期が異なり、下地からの反射率が高い
ほど振幅が大きくなる。
寸法の関係を示す図である。この図から明らかなよう
に、レジストパターン寸法は、露光工程時の入射光と下
地からの反射光の多重干渉効果により、レジスト膜厚に
対して一定の周期をもって変化する。つまり、露光装置
の波長によって周期が異なり、下地からの反射率が高い
ほど振幅が大きくなる。
【０００３】従来、半導体装置開発時において、レジス
ト膜厚が変動した場合にも、レジストパターン寸法の変
動量が小さくなるように、図８に示す周期の極となるＡ
あるいはＢ点のレジスト膜厚を、半導体装置製造の各工
程で予め評価し、レジスト膜厚を設定する。設定された
レジスト膜厚は、レジスト膜厚測定用のフラットな半導
体基板（以下ウエハ）上に塗布されたレジスト膜厚を、
定期的に測定することにより、間接的に管理するのが一
般的である。
ト膜厚が変動した場合にも、レジストパターン寸法の変
動量が小さくなるように、図８に示す周期の極となるＡ
あるいはＢ点のレジスト膜厚を、半導体装置製造の各工
程で予め評価し、レジスト膜厚を設定する。設定された
レジスト膜厚は、レジスト膜厚測定用のフラットな半導
体基板（以下ウエハ）上に塗布されたレジスト膜厚を、
定期的に測定することにより、間接的に管理するのが一
般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の方法では、半導体基板上には配線と層間絶縁膜
の積み重ねにより、様々な段差構造が存在する。ここ
で、配線工程は高反射膜、層間絶縁膜は透過率の高い膜
が用いられる場合が多い。図９は段差を有する半導体装
置の断面図であり、５０は半導体基板、５１は高反射
膜、５２は層間絶縁膜、５３はレジスト膜である。
た従来の方法では、半導体基板上には配線と層間絶縁膜
の積み重ねにより、様々な段差構造が存在する。ここ
で、配線工程は高反射膜、層間絶縁膜は透過率の高い膜
が用いられる場合が多い。図９は段差を有する半導体装
置の断面図であり、５０は半導体基板、５１は高反射
膜、５２は層間絶縁膜、５３はレジスト膜である。
【０００５】この図に示すように、ａの箇所、つまり、
下地が高反射膜５１と層間絶縁膜５２の重なった部分に
レジストを形成する。すると、露光光の層間絶縁膜５２
の表面での反射率が小さいため、露光光はレジスト膜５
３と層間絶縁膜５２の複合膜内で多重干渉する（層間絶
縁膜表面での反射光は無視できる）。また、層間絶縁膜
５２の膜厚が変動した場合、露光時の層間絶縁膜内の光
の位相がシフトする。
下地が高反射膜５１と層間絶縁膜５２の重なった部分に
レジストを形成する。すると、露光光の層間絶縁膜５２
の表面での反射率が小さいため、露光光はレジスト膜５
３と層間絶縁膜５２の複合膜内で多重干渉する（層間絶
縁膜表面での反射光は無視できる）。また、層間絶縁膜
５２の膜厚が変動した場合、露光時の層間絶縁膜内の光
の位相がシフトする。
【０００６】図１０は下地としての層間絶縁膜の膜厚が
変動した場合において、露光時の層間絶縁膜内の光の位
相のシフト状態を示す図であり、図１０（ａ）は理想的
な露光時の層間絶縁膜内の光の位相を示す図、図１０
（ｂ）は層間絶縁膜の膜厚が変動した場合の露光時の層
間絶縁膜内の光の位相のシフト状態を示す図である。こ
れらの図に示すように、レジスト膜と層間絶縁膜の複合
膜内の光の位相がシフトし、図８で示した極Ａと極Ｂの
レジスト膜厚が移動する。なお、図８において、横軸は
レジスト膜厚、縦軸はレジストパターン寸法を示してい
る。
変動した場合において、露光時の層間絶縁膜内の光の位
相のシフト状態を示す図であり、図１０（ａ）は理想的
な露光時の層間絶縁膜内の光の位相を示す図、図１０
（ｂ）は層間絶縁膜の膜厚が変動した場合の露光時の層
間絶縁膜内の光の位相のシフト状態を示す図である。こ
れらの図に示すように、レジスト膜と層間絶縁膜の複合
膜内の光の位相がシフトし、図８で示した極Ａと極Ｂの
レジスト膜厚が移動する。なお、図８において、横軸は
レジスト膜厚、縦軸はレジストパターン寸法を示してい
る。
【０００７】図１１は下地としての層間絶縁膜の膜厚に
よる露光光の波形の位相がシフトした場合の例を示す図
である。この図に示すように、極Ａに設定していた場合
において、レジスト膜厚がΔＲ変動したとき、レジスト
パターン寸法はΔｗ1 変動することになる。しかし、位
相がシフトすることにより、レジスト膜厚が同じΔＲ変
動した場合、レジストパターン寸法はΔｗ2 に変動す
る。
よる露光光の波形の位相がシフトした場合の例を示す図
である。この図に示すように、極Ａに設定していた場合
において、レジスト膜厚がΔＲ変動したとき、レジスト
パターン寸法はΔｗ1 変動することになる。しかし、位
相がシフトすることにより、レジスト膜厚が同じΔＲ変
動した場合、レジストパターン寸法はΔｗ2 に変動す
る。
【０００８】ここで、Δｗ1 ＜Δｗ2 となるのは明白で
ある。結果的に、レジスト膜厚の変動が小さい場合で
も、ΔＲに対するΔｗが大きくなり、ウエハ面内、ウエ
ハ間等でのレジストパターン寸法の均一性が劣化するこ
とになる。本発明は、上記問題点を除去し、ウエハ面内
やウエハ間等でのレジストパターン寸法の均一性を高め
ることができるレジスト塗布方法を提供することを目的
とする。
ある。結果的に、レジスト膜厚の変動が小さい場合で
も、ΔＲに対するΔｗが大きくなり、ウエハ面内、ウエ
ハ間等でのレジストパターン寸法の均一性が劣化するこ
とになる。本発明は、上記問題点を除去し、ウエハ面内
やウエハ間等でのレジストパターン寸法の均一性を高め
ることができるレジスト塗布方法を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、〔１〕レジスト塗布方法において、レジ
スト塗布前に半導体装置の層間絶縁膜の膜厚変動量を算
出し、この層間絶縁膜の膜厚変動量に基づいて、レジス
ト膜厚変動量ＲΔｔに対してレジストパターン寸法変動
量Δｗが最も小さくなるようなレジスト膜厚を塗布する
ようにしたものである。
成するために、〔１〕レジスト塗布方法において、レジ
スト塗布前に半導体装置の層間絶縁膜の膜厚変動量を算
出し、この層間絶縁膜の膜厚変動量に基づいて、レジス
ト膜厚変動量ＲΔｔに対してレジストパターン寸法変動
量Δｗが最も小さくなるようなレジスト膜厚を塗布する
ようにしたものである。
【００１０】〔２〕レジスト塗布方法において、レジス
ト塗布前に半導体装置の層間絶縁膜の膜厚測定が困難な
下地を持つ場合、半導体装置上の反射率を測定すること
により、前記層間絶縁膜の膜厚変動量を算出し、基準と
なるダミーパターン上の膜厚を基準として、前記層間絶
縁膜の膜厚変動量の増減を求め、レジスト膜厚変動量Ｒ
Δｔに対してレジストパターン寸法変動量Δｗが最も小
さくなるようなレジスト膜厚を塗布するようにしたもの
である。
ト塗布前に半導体装置の層間絶縁膜の膜厚測定が困難な
下地を持つ場合、半導体装置上の反射率を測定すること
により、前記層間絶縁膜の膜厚変動量を算出し、基準と
なるダミーパターン上の膜厚を基準として、前記層間絶
縁膜の膜厚変動量の増減を求め、レジスト膜厚変動量Ｒ
Δｔに対してレジストパターン寸法変動量Δｗが最も小
さくなるようなレジスト膜厚を塗布するようにしたもの
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示すレ
ジスト塗布方法を説明するための半導体装置の断面図、
図２はそのレジスト塗布システムの構成図、図３はその
レジスト塗布フローチャートである。ここでは、図１の
ａの箇所でレジストパターンを作製する場合を例に挙げ
て説明する。
て詳細に説明する。図１は本発明の第１実施例を示すレ
ジスト塗布方法を説明するための半導体装置の断面図、
図２はそのレジスト塗布システムの構成図、図３はその
レジスト塗布フローチャートである。ここでは、図１の
ａの箇所でレジストパターンを作製する場合を例に挙げ
て説明する。
【００１２】図１において、１は半導体基板、２は高反
射膜、３は層間絶縁膜、４はレジスト膜である。図２に
おいて、１０は膜厚計であり、ここでは、下地としての
層間絶縁膜３の膜厚を計測する。２０はレジスト塗布装
置、３０は電子制御装置であり、この電子制御装置３０
は、中央処理装置（ＣＰＵ）３１、記憶装置３２、入力
インタフェース３３、出力インタフェース３４を備えて
いる。また、３５はデータ入力装置３５であり、層間絶
縁膜３の設定値を入力する。
射膜、３は層間絶縁膜、４はレジスト膜である。図２に
おいて、１０は膜厚計であり、ここでは、下地としての
層間絶縁膜３の膜厚を計測する。２０はレジスト塗布装
置、３０は電子制御装置であり、この電子制御装置３０
は、中央処理装置（ＣＰＵ）３１、記憶装置３２、入力
インタフェース３３、出力インタフェース３４を備えて
いる。また、３５はデータ入力装置３５であり、層間絶
縁膜３の設定値を入力する。
【００１３】そこで、膜厚計１０にウエハが供給され、
レジストを塗布する前に、半導体装置上の層間絶縁膜３
の膜厚ｔを測定し、レジスト膜厚条件を設定した初期の
層間絶縁膜３の膜厚ｔからのずれ量Δｔを電子制御装置
３０で求める。ここで、層間絶縁膜３のずれ量Δｔによ
り反射光の位相がシフトする分を、レジスト膜厚をシフ
トさせることで一致させると、図８で示したような波形
の極が得られることになる。
レジストを塗布する前に、半導体装置上の層間絶縁膜３
の膜厚ｔを測定し、レジスト膜厚条件を設定した初期の
層間絶縁膜３の膜厚ｔからのずれ量Δｔを電子制御装置
３０で求める。ここで、層間絶縁膜３のずれ量Δｔによ
り反射光の位相がシフトする分を、レジスト膜厚をシフ
トさせることで一致させると、図８で示したような波形
の極が得られることになる。
【００１４】以下、第１実施例のレジスト塗布方法を図
１乃至図３を参照しながら詳細に説明する。 （１）まず、下地としての層間絶縁膜３の膜厚の初期の
設定値ｔref をデータ入力装置３５より電子制御装置３
０へ取り込む（ステップＳ１）。 （２）次に、膜厚計１０により、実際の層間絶縁膜３の
膜厚ｔを測定し、その膜厚ｔを電子制御装置３０へ取り
込む（ステップＳ２）。
１乃至図３を参照しながら詳細に説明する。 （１）まず、下地としての層間絶縁膜３の膜厚の初期の
設定値ｔref をデータ入力装置３５より電子制御装置３
０へ取り込む（ステップＳ１）。 （２）次に、膜厚計１０により、実際の層間絶縁膜３の
膜厚ｔを測定し、その膜厚ｔを電子制御装置３０へ取り
込む（ステップＳ２）。
【００１５】（３）次いで、層間絶縁膜３の膜厚ｔの初
期の設定値ｔref からの実際の層間絶縁膜３の膜厚のず
れ量Δｔ〔Δｔ＝ｔref −ｔ〕を電子制御装置３０で求
める（ステップＳ３）。 （４）次に、上記ずれ量Δｔに基づく、露光反射光の位
相シフトを補償すべきレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを
求める（ステップＳ４）。
期の設定値ｔref からの実際の層間絶縁膜３の膜厚のず
れ量Δｔ〔Δｔ＝ｔref −ｔ〕を電子制御装置３０で求
める（ステップＳ３）。 （４）次に、上記ずれ量Δｔに基づく、露光反射光の位
相シフトを補償すべきレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを
求める（ステップＳ４）。
【００１６】（５）次いで、層間絶縁膜３の膜厚の初期
の設定値ｔref に、補償すべきレジスト膜厚のシフト量
ＲΔｔを加えて、レジスト膜の膜厚ＲＴを求める（ステ
ップＳ５）。 （６）次に、レジスト膜の膜厚ＲＴになるように、レジ
スト塗布装置２０に指令（例えば、スピナー回転数）を
出して、最適なレジスト膜厚となるようにレジストを塗
布する（ステップＳ６）。すなわち、図４に示すよう
に、スピナー回転数とレジスト膜厚は相関関係がある。
そこで、電子制御装置３０の出力が適正なレジスト膜厚
になるようにスピナー回転数を制御する。
の設定値ｔref に、補償すべきレジスト膜厚のシフト量
ＲΔｔを加えて、レジスト膜の膜厚ＲＴを求める（ステ
ップＳ５）。 （６）次に、レジスト膜の膜厚ＲＴになるように、レジ
スト塗布装置２０に指令（例えば、スピナー回転数）を
出して、最適なレジスト膜厚となるようにレジストを塗
布する（ステップＳ６）。すなわち、図４に示すよう
に、スピナー回転数とレジスト膜厚は相関関係がある。
そこで、電子制御装置３０の出力が適正なレジスト膜厚
になるようにスピナー回転数を制御する。
【００１７】なお、層間絶縁膜３とレジスト膜４は、屈
折率が異なるため、必要となるレジスト膜厚のシフト量
ＲΔｔは以下の式で求めることができる。 ＲΔｔ＝（層間絶縁膜の屈折率／レジストの屈折率）×Δｔ …（１） 一例として、下地の層間絶縁膜３にＢＰＳＧ膜、ホトリ
ソをｉ線工程として、ＢＰＳＧ膜が目標に対して３００
Å薄くなった場合の露光反射光の位相シフトを補償すべ
きレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを算出してみる。そこ
で、ＢＰＳＧ膜の屈折率１．４６、ｉ線レジストの屈折
率１．６４、Δｔ＝３００Åとして（１）式に代入する
と、ＲΔｔ＝約２７０Åとなる。
折率が異なるため、必要となるレジスト膜厚のシフト量
ＲΔｔは以下の式で求めることができる。 ＲΔｔ＝（層間絶縁膜の屈折率／レジストの屈折率）×Δｔ …（１） 一例として、下地の層間絶縁膜３にＢＰＳＧ膜、ホトリ
ソをｉ線工程として、ＢＰＳＧ膜が目標に対して３００
Å薄くなった場合の露光反射光の位相シフトを補償すべ
きレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを算出してみる。そこ
で、ＢＰＳＧ膜の屈折率１．４６、ｉ線レジストの屈折
率１．６４、Δｔ＝３００Åとして（１）式に代入する
と、ＲΔｔ＝約２７０Åとなる。
【００１８】従って、レジスト膜厚を２７０Å厚く塗布
することにより、レジスト膜厚変動量ΔＲに対して、レ
ジストパターン寸法変動量Δｗが最も小さくなるような
レジスト膜厚ＲＴを得ることができる。ここで得たレジ
スト膜厚ＲＴは、上記したように、レジスト塗布装置２
０のスピナーの回転数を調整することにより、塗布する
ことが可能である。
することにより、レジスト膜厚変動量ΔＲに対して、レ
ジストパターン寸法変動量Δｗが最も小さくなるような
レジスト膜厚ＲＴを得ることができる。ここで得たレジ
スト膜厚ＲＴは、上記したように、レジスト塗布装置２
０のスピナーの回転数を調整することにより、塗布する
ことが可能である。
【００１９】以上の作業を各レジスト塗布工程毎に行う
ことにより、そのウエハ毎に、常にレジスト膜厚変動量
（シフト量）ＲΔｔに対して、レジストパターン寸法変
動量Δｗが最も小さくなるような膜厚でレジスト塗布を
行うことが可能となる。このように、第１実施例によれ
ば、レジスト塗布前に、層間絶縁膜の膜厚変動量（シフ
ト量）ＲΔｔを求め、位相のシフト分をレジスト膜厚の
調整により、常にレジスト膜厚変動量（シフト量）ＲΔ
ｔに対して、レジストパターン寸法変動量Δｗが最も小
さくなるようなレジスト膜厚で塗布することにより、層
間絶縁膜の膜厚が変動した場合においても、ウエハ面内
のレジストパターン寸法の均一性を劣化させることな
く、目標となるレジストパターン寸法を得ることが可能
となる。
ことにより、そのウエハ毎に、常にレジスト膜厚変動量
（シフト量）ＲΔｔに対して、レジストパターン寸法変
動量Δｗが最も小さくなるような膜厚でレジスト塗布を
行うことが可能となる。このように、第１実施例によれ
ば、レジスト塗布前に、層間絶縁膜の膜厚変動量（シフ
ト量）ＲΔｔを求め、位相のシフト分をレジスト膜厚の
調整により、常にレジスト膜厚変動量（シフト量）ＲΔ
ｔに対して、レジストパターン寸法変動量Δｗが最も小
さくなるようなレジスト膜厚で塗布することにより、層
間絶縁膜の膜厚が変動した場合においても、ウエハ面内
のレジストパターン寸法の均一性を劣化させることな
く、目標となるレジストパターン寸法を得ることが可能
となる。
【００２０】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図５は本発明の第２実施例を示すレジスト塗布方法
を説明するための半導体装置の断面図、図６は本発明の
第２実施例を示す層間絶縁膜の膜厚と反射率の特性図、
図７はそのレジスト塗布フローチャートである。図５に
おいて、４１は半導体基板、４２は下地の高反射膜であ
り、ピッチの小さな配線パターンからなっている。４３
は層間絶縁膜、４４はレジスト膜である。
る。図５は本発明の第２実施例を示すレジスト塗布方法
を説明するための半導体装置の断面図、図６は本発明の
第２実施例を示す層間絶縁膜の膜厚と反射率の特性図、
図７はそのレジスト塗布フローチャートである。図５に
おいて、４１は半導体基板、４２は下地の高反射膜であ
り、ピッチの小さな配線パターンからなっている。４３
は層間絶縁膜、４４はレジスト膜である。
【００２１】この実施例では、図５に示すように、下地
の高反射膜４２が、ピッチの小さな配線パターン等の場
合、高反射膜４２上の層間絶縁膜４３の膜厚を正確に測
定するのが困難である。従って、第２実施例では、層間
絶縁膜４３の膜厚を測定する代わりに、半導体装置装置
上の反射率を測定することにより、実際の層間絶縁膜４
３の膜厚ｔの初期の設定値ｔref から層間絶縁膜４３の
ずれ量Δｔを求める。
の高反射膜４２が、ピッチの小さな配線パターン等の場
合、高反射膜４２上の層間絶縁膜４３の膜厚を正確に測
定するのが困難である。従って、第２実施例では、層間
絶縁膜４３の膜厚を測定する代わりに、半導体装置装置
上の反射率を測定することにより、実際の層間絶縁膜４
３の膜厚ｔの初期の設定値ｔref から層間絶縁膜４３の
ずれ量Δｔを求める。
【００２２】図５に示したａの箇所にレジストパターン
を形成する場合、レジスト塗布前にａの箇所の反射率を
測定すると、図６に示すように、層間絶縁膜４３の膜厚
ｔと反射率αの関係は、一定の周期を持って変動する
〔露光光と同じｉ線（波長３６５ｎｍ）を用いて反射率
を測定した場合、波長の周期は約１２５０Åとなる〕。
例えば、初期設定時の層間絶縁膜の膜厚ｔref をｔ1 と
し、ｉ線での反射率がΔα変動したとする。この時の層
間絶縁膜の膜厚の変動量Δｔは、図６のｔ2 あるいはｔ
3 となる。しかし、このままでは、Δｔがｔ2 ，ｔ3 の
どちらかであるのか判定できない。つまり、Δｔの正負
の判定ができない。
を形成する場合、レジスト塗布前にａの箇所の反射率を
測定すると、図６に示すように、層間絶縁膜４３の膜厚
ｔと反射率αの関係は、一定の周期を持って変動する
〔露光光と同じｉ線（波長３６５ｎｍ）を用いて反射率
を測定した場合、波長の周期は約１２５０Åとなる〕。
例えば、初期設定時の層間絶縁膜の膜厚ｔref をｔ1 と
し、ｉ線での反射率がΔα変動したとする。この時の層
間絶縁膜の膜厚の変動量Δｔは、図６のｔ2 あるいはｔ
3 となる。しかし、このままでは、Δｔがｔ2 ，ｔ3 の
どちらかであるのか判定できない。つまり、Δｔの正負
の判定ができない。
【００２３】そこで、Δｔの正負を判定するため、半導
体装置と同じ段差構造を持つダミーパターンをスクライ
ブライン上に挿入し、図５に示したａの代わりに、基準
となるダミーパターンの層間絶縁膜の膜厚を測定するこ
とにより、Δｔの正負を判定する。ダミーパターンは、
初期設定に対する層間絶縁膜の膜厚の増減を計るための
ものである。そのため、膜厚測定が容易にできる大きさ
の平面を持つパターンとする。つまり、スクライブライ
ンの幅を考慮すると、１辺が５０〜８０μｍ程度の正方
形が理想である。
体装置と同じ段差構造を持つダミーパターンをスクライ
ブライン上に挿入し、図５に示したａの代わりに、基準
となるダミーパターンの層間絶縁膜の膜厚を測定するこ
とにより、Δｔの正負を判定する。ダミーパターンは、
初期設定に対する層間絶縁膜の膜厚の増減を計るための
ものである。そのため、膜厚測定が容易にできる大きさ
の平面を持つパターンとする。つまり、スクライブライ
ンの幅を考慮すると、１辺が５０〜８０μｍ程度の正方
形が理想である。
【００２４】このダミーパターン上でΔｔの正負を求め
ることにより、図５のｔ2 とｔ3 のどちらが正しい補正
値であるのか判定を行い、正確なずれ量Δｔを求めるこ
とができる。以上求めたずれ量Δｔを用い、第１実施例
と同様に、ＲΔｔを求めることで、各工程ごとに、常に
レジスト膜厚変動量ＲΔｔに対して、レジストパターン
寸法変動量Δｗが最も小さくなるようなレジスト膜厚で
塗布することが可能となり、レジストパターン寸法の均
一性の劣化を低減することができる。
ることにより、図５のｔ2 とｔ3 のどちらが正しい補正
値であるのか判定を行い、正確なずれ量Δｔを求めるこ
とができる。以上求めたずれ量Δｔを用い、第１実施例
と同様に、ＲΔｔを求めることで、各工程ごとに、常に
レジスト膜厚変動量ＲΔｔに対して、レジストパターン
寸法変動量Δｗが最も小さくなるようなレジスト膜厚で
塗布することが可能となり、レジストパターン寸法の均
一性の劣化を低減することができる。
【００２５】以下、そのレジスト塗布方法を図７を参照
しながら詳細に説明する。 （１）下地としての層間絶縁膜の膜厚の初期の設定値ｔ
ref をデータ入力装置より電子制御装置へ取り込む（ス
テップＳ１１）。 （２）次に、反射率の変動Δαを求める（ステップＳ１
２）。 （３）次に、反射率の変動Δαに基づき、層間絶縁膜の
膜厚ｔ2 ，ｔ3 を求める（ステップＳ１３）。
しながら詳細に説明する。 （１）下地としての層間絶縁膜の膜厚の初期の設定値ｔ
ref をデータ入力装置より電子制御装置へ取り込む（ス
テップＳ１１）。 （２）次に、反射率の変動Δαを求める（ステップＳ１
２）。 （３）次に、反射率の変動Δαに基づき、層間絶縁膜の
膜厚ｔ2 ，ｔ3 を求める（ステップＳ１３）。
【００２６】（４）次に、基準となるダミーパターンの
膜厚に基づいて、ｔ2 ，ｔ3 のいずれであるかを判定
し、正確なずれ量Δｔを求める（ステップＳ１４）。 （５）次に、上記ずれ量Δｔに基づく、露光反射光の位
相シフトを補償すべきレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを
求める（ステップＳ１５）。 （６）次に、層間絶縁膜の膜厚の初期の設定値ｔ
ref に、補償すべきレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを加
えて、レジスト膜の膜厚ＲＴを求める（ステップＳ１
６）。
膜厚に基づいて、ｔ2 ，ｔ3 のいずれであるかを判定
し、正確なずれ量Δｔを求める（ステップＳ１４）。 （５）次に、上記ずれ量Δｔに基づく、露光反射光の位
相シフトを補償すべきレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを
求める（ステップＳ１５）。 （６）次に、層間絶縁膜の膜厚の初期の設定値ｔ
ref に、補償すべきレジスト膜厚のシフト量ＲΔｔを加
えて、レジスト膜の膜厚ＲＴを求める（ステップＳ１
６）。
【００２７】（７）次に、レジスト塗布装置に指令（例
えば、スピナー回転数）を出して、最適なレジスト膜厚
となるようにレジストを塗布する（ステップＳ１７）。
このように、第２実施例によれば、膜厚測定が困難な下
地を持つレジスト塗布工程においても、半導体装置上の
反射率を測定し、ダミーパターン上の膜厚を測定するこ
とにより、正確なずれ量Δｔを求めることが可能とな
る。
えば、スピナー回転数）を出して、最適なレジスト膜厚
となるようにレジストを塗布する（ステップＳ１７）。
このように、第２実施例によれば、膜厚測定が困難な下
地を持つレジスト塗布工程においても、半導体装置上の
反射率を測定し、ダミーパターン上の膜厚を測定するこ
とにより、正確なずれ量Δｔを求めることが可能とな
る。
【００２８】その求めたずれ量Δｔに基づいて、第１実
施例と同様に常にレジスト膜厚変動量ＲΔｔに対して、
レジストパターン寸法変動量Δｗが最も小さくなるよう
な最適なレジスト膜厚で塗布することが可能となる。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
施例と同様に常にレジスト膜厚変動量ＲΔｔに対して、
レジストパターン寸法変動量Δｗが最も小さくなるよう
な最適なレジスト膜厚で塗布することが可能となる。な
お、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
【００２９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、レジスト塗布前
に、層間絶縁膜の膜厚変動量を測定し、位相のシフト分
をレジスト膜厚の調整により、常にレジスト膜厚変動量
ＲΔｔに対して、レジストパターン寸法変動量Δｗが最
も小さくなるよなレジスト膜厚で塗布することにより、
層間の絶縁膜の膜厚が変動した場合においても、ウエハ
面内のレジストパターン寸法の均一性を劣化させること
なく、目標となるレジストパターン寸法を得ることがで
きる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。 （１）請求項１記載の発明によれば、レジスト塗布前
に、層間絶縁膜の膜厚変動量を測定し、位相のシフト分
をレジスト膜厚の調整により、常にレジスト膜厚変動量
ＲΔｔに対して、レジストパターン寸法変動量Δｗが最
も小さくなるよなレジスト膜厚で塗布することにより、
層間の絶縁膜の膜厚が変動した場合においても、ウエハ
面内のレジストパターン寸法の均一性を劣化させること
なく、目標となるレジストパターン寸法を得ることがで
きる。
【００３０】（２）請求項２記載の発明によれば、レジ
スト塗布前に半導体装置の層間絶縁膜の膜厚の測定が困
難な下地を持つ場合であっても、半導体装置上の反射率
を測定することにより、前記層間絶縁膜の膜厚変動量を
算出し、基準となるダミーパターン上の膜厚を基準とし
て、前記層間絶縁膜の膜厚変動量の増減を求め、レジス
ト膜厚変動量ＲΔｔに対して、レジストパターン寸法変
動量Δｗが最も小さくなるようなレジスト膜厚を塗布す
ることができる。
スト塗布前に半導体装置の層間絶縁膜の膜厚の測定が困
難な下地を持つ場合であっても、半導体装置上の反射率
を測定することにより、前記層間絶縁膜の膜厚変動量を
算出し、基準となるダミーパターン上の膜厚を基準とし
て、前記層間絶縁膜の膜厚変動量の増減を求め、レジス
ト膜厚変動量ＲΔｔに対して、レジストパターン寸法変
動量Δｗが最も小さくなるようなレジスト膜厚を塗布す
ることができる。
【図１】本発明の第１実施例を示すレジスト塗布方法を
説明するための半導体装置の断面図である。
説明するための半導体装置の断面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示すレジスト塗布システ
ムの構成図である。
ムの構成図である。
【図３】本発明の第１実施例を示すレジスト塗布フロー
チャートである。
チャートである。
【図４】本発明の第１実施例を示すスピナー回転数とレ
ジスト膜厚との特性図である。
ジスト膜厚との特性図である。
【図５】本発明の第２実施例を示すレジスト塗布方法を
説明するための半導体装置の断面図である。
説明するための半導体装置の断面図である。
【図６】本発明の第２実施例を示す層間絶縁膜の膜厚と
反射率の特性図である。
反射率の特性図である。
【図７】本発明の第２実施例を示すレジスト塗布フロー
チャートである。
チャートである。
【図８】レジスト膜厚とレジストパターン寸法の関係を
示す図である。
示す図である。
【図９】半導体装置上で発生する段差構造の例を示す図
である。
である。
【図１０】露光時の層間絶縁膜内の光の位相のシフト状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図１１】位相がシフトした場合の例を示す図である。
１，４１ 半導体基板 ２，４２ 高反射膜 ３，４３ 層間絶縁膜 ４，４４ レジスト膜 １０ 膜厚計 ２０ レジスト塗布装置 ３０ 電子制御装置 ３１ 中央処理装置（ＣＰＵ） ３２ 記憶装置 ３３ 入力インタフェース ３４ 出力インタフェース ３５ データ入力装置
Claims (2)
- 【請求項１】（ａ）レジスト塗布前に半導体装置の層間
絶縁膜の膜厚変動量を算出し、（ｂ）該層間絶縁膜の膜
厚変動量に基づいて、レジスト膜厚変動量に対してレジ
ストパターン寸法変動量が最も小さくなるようなレジス
ト膜厚を塗布することを特徴とするレジスト塗布方法。 - 【請求項２】（ａ）レジスト塗布前に半導体装置の層間
絶縁膜の膜厚測定が困難な下地を持つ場合、半導体装置
上の反射率を測定することにより、前記層間絶縁膜の膜
厚変動量を算出し、（ｂ）基準となるダミーパターン上
の膜厚を基準として、前記層間絶縁膜の膜厚変動量の増
減を求め、レジスト膜厚変動量に対してレジストパター
ン寸法変動量が最も小さくなるようなレジスト膜厚を塗
布することを特徴とするレジスト塗布方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5025798A JPH11251222A (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | レジスト塗布方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5025798A JPH11251222A (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | レジスト塗布方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11251222A true JPH11251222A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12853938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5025798A Withdrawn JPH11251222A (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | レジスト塗布方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11251222A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6984477B2 (en) | 2000-09-28 | 2006-01-10 | Tokyo Electron Limited | Resist pattern forming apparatus and method thereof |
-
1998
- 1998-03-03 JP JP5025798A patent/JPH11251222A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6984477B2 (en) | 2000-09-28 | 2006-01-10 | Tokyo Electron Limited | Resist pattern forming apparatus and method thereof |
| US7488127B2 (en) | 2000-09-28 | 2009-02-10 | Tokyo Electron Limited | Resist pattern forming apparatus and method thereof |
| US7780366B2 (en) | 2000-09-28 | 2010-08-24 | Tokyo Electron Limited | Resist pattern forming method |
| US8231285B2 (en) | 2000-09-28 | 2012-07-31 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing method and apparatus |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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