JPH11297608A - 露光方法及び露光装置 - Google Patents
露光方法及び露光装置Info
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- JPH11297608A JPH11297608A JP10105126A JP10512698A JPH11297608A JP H11297608 A JPH11297608 A JP H11297608A JP 10105126 A JP10105126 A JP 10105126A JP 10512698 A JP10512698 A JP 10512698A JP H11297608 A JPH11297608 A JP H11297608A
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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
- 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
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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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォトリソグラフィ技術利用の露光技術につ
いて、線幅規格が許容範囲内に入るとともに、欠陥発生
数も低減させ得るように露光量、及びフォーカスを設定
できる、露光方法及び露光装置を提供する。 【解決手段】 フォトリソグラフィプロセスにおける露
光方法及び露光装置で、転写線幅の露光量依存性、フォ
ーカス依存性、及び欠陥発生歩留りを考慮して最適露
光、及び最適フォーカスを設定し、例えば、露光量及び
フォーカスの条件を振った場合に被露光材１に発生した
欠陥を検査し、該欠陥発生数が許容レベル以下となる露
光量及びフォーカスの条件範囲を見出し、該範囲と、測
定した線幅規格が許容範囲内に入る露光量及びフォーカ
スの条件範囲との事象積から最適条件を決定する。
いて、線幅規格が許容範囲内に入るとともに、欠陥発生
数も低減させ得るように露光量、及びフォーカスを設定
できる、露光方法及び露光装置を提供する。 【解決手段】 フォトリソグラフィプロセスにおける露
光方法及び露光装置で、転写線幅の露光量依存性、フォ
ーカス依存性、及び欠陥発生歩留りを考慮して最適露
光、及び最適フォーカスを設定し、例えば、露光量及び
フォーカスの条件を振った場合に被露光材１に発生した
欠陥を検査し、該欠陥発生数が許容レベル以下となる露
光量及びフォーカスの条件範囲を見出し、該範囲と、測
定した線幅規格が許容範囲内に入る露光量及びフォーカ
スの条件範囲との事象積から最適条件を決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、露光方法及び露光
装置に関し、特に、フォトリソグラフィプロセスに用い
る露光方法及び露光装置に関するものである。本発明
は、半導体装置製造等の場合を代表的なものとして、各
種のフォトリソグラフィプロセス利用の場合の露光技術
として用いることができる。
装置に関し、特に、フォトリソグラフィプロセスに用い
る露光方法及び露光装置に関するものである。本発明
は、半導体装置製造等の場合を代表的なものとして、各
種のフォトリソグラフィプロセス利用の場合の露光技術
として用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体デバイスの製造プロセ
スをはじめ、各種のパターン加工形成等のために、フォ
トリソグラフィ工程が採用されている。以下、従来技術
について、半導体素子製造の場合を例にとって、説明す
る。
スをはじめ、各種のパターン加工形成等のために、フォ
トリソグラフィ工程が採用されている。以下、従来技術
について、半導体素子製造の場合を例にとって、説明す
る。
【０００３】半導体素子の性能を高め、かつその製造歩
留りを高めるためには、半導体基板、あるいはガラス基
板等の被露光材上のパターン形成時のパターン寸法を、
デバイス製造プロセスにおける許容範囲内におさめるこ
とが重要である。またこれと同時に、半導体素子の製造
過程中、半導体基板、あるいはガラス基板等の被露光材
上のパターン形成時に発生する欠陥を低減することも必
要である。
留りを高めるためには、半導体基板、あるいはガラス基
板等の被露光材上のパターン形成時のパターン寸法を、
デバイス製造プロセスにおける許容範囲内におさめるこ
とが重要である。またこれと同時に、半導体素子の製造
過程中、半導体基板、あるいはガラス基板等の被露光材
上のパターン形成時に発生する欠陥を低減することも必
要である。
【０００４】半導体素子を加工ないし製造する際のフォ
トリソグラフィ工程においては、一般にフォトレジスト
が用いられるが、このようなフォトリソグラフィ工程で
用いるフォトレジストは、その選択の段階で、パターン
形成精度（たとえば、パターン加工寸法の露光量・フォ
ーカス依存性、解像度、ポストエクスポージャベイク
（露光後のベーク）温度依存性、露光後放置時間依存
性）を十分に吟味評価し、また、半導体基板、あるいは
ガラス基板等の被露光材上の被加工膜上におけるフォト
レジスト塗布性の評価や、露光現像後の欠陥数評価を行
って、最適な半導体製造用フォトレジスト材料として選
定されるのが通常である。
トリソグラフィ工程においては、一般にフォトレジスト
が用いられるが、このようなフォトリソグラフィ工程で
用いるフォトレジストは、その選択の段階で、パターン
形成精度（たとえば、パターン加工寸法の露光量・フォ
ーカス依存性、解像度、ポストエクスポージャベイク
（露光後のベーク）温度依存性、露光後放置時間依存
性）を十分に吟味評価し、また、半導体基板、あるいは
ガラス基板等の被露光材上の被加工膜上におけるフォト
レジスト塗布性の評価や、露光現像後の欠陥数評価を行
って、最適な半導体製造用フォトレジスト材料として選
定されるのが通常である。
【０００５】実際の半導体量産工程においては、上記の
ように選定されたフォトレジスト材料を用いて、半導体
ウエーハやガラス基板等が適正な条件で加工等されてい
るかを判断するために、あらかじめ条件出し用のウエー
ハやガラス基板等を用いて、露光装置の露光量、及びフ
ォーカスを図３に示すように条件振りし、管理すべきパ
ターン寸法が規格内に入る露光量・フォーカスの条件を
決めていた。図３において、符号１は、この条件出しの
ために用いるシリコンウエーハ、２は露光するチップパ
ターンの１個分を示す。図示においては、チップ配列中
の各チップに与える、露光量、及びフォーカスについ
て、図の横方向に露光量を４０ｍＪ／ｃｍ2 を基準に２
ｍＪ／ｃｍ2 ピッチで振り、図の縦方向にフォーカスを
０μｍを基準に０．２μｍピッチで振って与えている。
ここで決定した露光量、及びフォーカスは、線幅の許容
規格内の中で、できるだけ設計値に近い値を取れるよう
な条件を選択し、それを生産条件としていた。
ように選定されたフォトレジスト材料を用いて、半導体
ウエーハやガラス基板等が適正な条件で加工等されてい
るかを判断するために、あらかじめ条件出し用のウエー
ハやガラス基板等を用いて、露光装置の露光量、及びフ
ォーカスを図３に示すように条件振りし、管理すべきパ
ターン寸法が規格内に入る露光量・フォーカスの条件を
決めていた。図３において、符号１は、この条件出しの
ために用いるシリコンウエーハ、２は露光するチップパ
ターンの１個分を示す。図示においては、チップ配列中
の各チップに与える、露光量、及びフォーカスについ
て、図の横方向に露光量を４０ｍＪ／ｃｍ2 を基準に２
ｍＪ／ｃｍ2 ピッチで振り、図の縦方向にフォーカスを
０μｍを基準に０．２μｍピッチで振って与えている。
ここで決定した露光量、及びフォーカスは、線幅の許容
規格内の中で、できるだけ設計値に近い値を取れるよう
な条件を選択し、それを生産条件としていた。
【０００６】しかしながら、このように線幅を最適に仕
上げるように露光量、及びフォーカスを設定したにもか
かわらず、実際の製造加工用のウエーハやガラス基板で
は、線幅を最適に与えることはできるものの、露光現像
したパターン上に欠陥が発生し、製造・加工したウエー
ハやガラス基板が、欠陥発生数という点で許容できない
レベルになる場合が生じていた。たとえば、０．２５μ
ｍデバイス製造工程で、１リソグラフィ工程（典型的に
は、レジスト塗布〜ベイク〜パターン露光〜ポストエク
スポージャベイク〜現像〜ポストベイクで、１工程）
で、０．２５μｍプラスマイナス０．２５μｍの加工線
幅規格に対して、０．２５０３μｍという良好な加工線
幅は得られたにもかかわらず、該パターンが形成されて
いる８インチウエーハ全域を欠陥検査したところ、０．
３μｍ以上のパターン形状欠陥、あるいは残渣欠陥が、
８インチシリコンウエーハ上、８３８０個発生した。
上げるように露光量、及びフォーカスを設定したにもか
かわらず、実際の製造加工用のウエーハやガラス基板で
は、線幅を最適に与えることはできるものの、露光現像
したパターン上に欠陥が発生し、製造・加工したウエー
ハやガラス基板が、欠陥発生数という点で許容できない
レベルになる場合が生じていた。たとえば、０．２５μ
ｍデバイス製造工程で、１リソグラフィ工程（典型的に
は、レジスト塗布〜ベイク〜パターン露光〜ポストエク
スポージャベイク〜現像〜ポストベイクで、１工程）
で、０．２５μｍプラスマイナス０．２５μｍの加工線
幅規格に対して、０．２５０３μｍという良好な加工線
幅は得られたにもかかわらず、該パターンが形成されて
いる８インチウエーハ全域を欠陥検査したところ、０．
３μｍ以上のパターン形状欠陥、あるいは残渣欠陥が、
８インチシリコンウエーハ上、８３８０個発生した。
【０００７】これは、製造歩留りを著しく下げ、デバイ
ス量産プロセス上、許容できないレベルになっているこ
とが分かった。この欠陥発生の原因を調査したところ、
基板ウエーハ上にフォトレジストを塗布する前の下地膜
の表面状態（疎水性、親水性の極性）が、露光量、及び
フォーカスを最適化したときと比べて変化しており、線
幅は許容範囲内で、かつ、設計値にきわめて近い形で形
成されているにもかかわらず、露光量を上げ（オーバー
露光条件にする）、フォーカスをプラス側に設定し、線
幅を細めに仕上げないと、欠陥が発生することが判明し
た。
ス量産プロセス上、許容できないレベルになっているこ
とが分かった。この欠陥発生の原因を調査したところ、
基板ウエーハ上にフォトレジストを塗布する前の下地膜
の表面状態（疎水性、親水性の極性）が、露光量、及び
フォーカスを最適化したときと比べて変化しており、線
幅は許容範囲内で、かつ、設計値にきわめて近い形で形
成されているにもかかわらず、露光量を上げ（オーバー
露光条件にする）、フォーカスをプラス側に設定し、線
幅を細めに仕上げないと、欠陥が発生することが判明し
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
最適露光量・フォーカス設定の手法として採用されてい
る、線幅規格が許容範囲内に入りかつできるだけ設計値
に近い条件を選択するという方法は、一方では、パター
ン欠陥発生をもたらすおそれを有していたのである。本
発明は、従来技術のこの問題点を解決して、線幅規格が
許容範囲内に入るとともに、欠陥発生数も低減させ得る
ように露光量、及びフォーカスを設定できる、露光方法
及び露光装置を提供することを課題とする。
最適露光量・フォーカス設定の手法として採用されてい
る、線幅規格が許容範囲内に入りかつできるだけ設計値
に近い条件を選択するという方法は、一方では、パター
ン欠陥発生をもたらすおそれを有していたのである。本
発明は、従来技術のこの問題点を解決して、線幅規格が
許容範囲内に入るとともに、欠陥発生数も低減させ得る
ように露光量、及びフォーカスを設定できる、露光方法
及び露光装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、フォトリソグラフィとプロセスにおける転
写線幅の露光量、及びフォーカス依存性と同時に、欠陥
発生歩留りを考慮して、最適露光量、及びフォーカスを
設定するようにしたものである。
決するため、フォトリソグラフィとプロセスにおける転
写線幅の露光量、及びフォーカス依存性と同時に、欠陥
発生歩留りを考慮して、最適露光量、及びフォーカスを
設定するようにしたものである。
【００１０】本発明によれば、露光量、及びフォーカス
の設定方法として、露光量依存性、フォーカス依存性、
及び欠陥発生歩留りを考慮して最適露光、及び最適フォ
ーカスを設定するので、線幅規格が許容範囲内に入るば
かりでなく、欠陥発生数も低減され、高歩留りを実現で
きる。
の設定方法として、露光量依存性、フォーカス依存性、
及び欠陥発生歩留りを考慮して最適露光、及び最適フォ
ーカスを設定するので、線幅規格が許容範囲内に入るば
かりでなく、欠陥発生数も低減され、高歩留りを実現で
きる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態について
さらに詳細に説明し、また、本発明の好ましい実施の形
態の具体例について、図面を参照して説明する。但し当
然のことではあるが、本発明は図示実施の形態例に限定
されるものではない。
さらに詳細に説明し、また、本発明の好ましい実施の形
態の具体例について、図面を参照して説明する。但し当
然のことではあるが、本発明は図示実施の形態例に限定
されるものではない。
【００１２】本発明は、次のような態様をとることがで
きる。半導体製造の場合で言えば、半導体量産工程にお
いて使用したいレジスト材料を用いて、実際の量産で使
用する被露光材（ウエーハやガラス基板等）上の被加工
膜が適正な条件で加工できるかを判断するために、あら
かじめ量産と同一条件で作成準備した条件出し用の被露
光材（ウエーハやガラス基板等）を用いて、その上に上
記レジストを適宜塗布し、ベイクし、露光装置の露光量
の条件、及びフォーカスの条件を振って、露光し、その
後現像を行う。その後に、管理すべきパターンの寸法を
たとえば測長ＳＥＭにて測長し、許容規格内に入る露光
量、及びフォーカスの条件範囲を求める。順序は不同で
あるが、たとえばこれにひき続いて、該被露光材（ウエ
ーハやガラス基板等）をパターン欠陥検査し、たとえば
パターン欠陥及び残渣欠陥数の合計が許容数の中に入る
露光量、及びフォーカスの条件範囲を求める。ここで、
線幅についてと、欠陥について、両方とも許容範囲に入
る露光量、及びフォーカスの範囲の中で、量産用ウエー
ハ等の露光時に適用する露光量、及びフォーカスの条件
を設定する。
きる。半導体製造の場合で言えば、半導体量産工程にお
いて使用したいレジスト材料を用いて、実際の量産で使
用する被露光材（ウエーハやガラス基板等）上の被加工
膜が適正な条件で加工できるかを判断するために、あら
かじめ量産と同一条件で作成準備した条件出し用の被露
光材（ウエーハやガラス基板等）を用いて、その上に上
記レジストを適宜塗布し、ベイクし、露光装置の露光量
の条件、及びフォーカスの条件を振って、露光し、その
後現像を行う。その後に、管理すべきパターンの寸法を
たとえば測長ＳＥＭにて測長し、許容規格内に入る露光
量、及びフォーカスの条件範囲を求める。順序は不同で
あるが、たとえばこれにひき続いて、該被露光材（ウエ
ーハやガラス基板等）をパターン欠陥検査し、たとえば
パターン欠陥及び残渣欠陥数の合計が許容数の中に入る
露光量、及びフォーカスの条件範囲を求める。ここで、
線幅についてと、欠陥について、両方とも許容範囲に入
る露光量、及びフォーカスの範囲の中で、量産用ウエー
ハ等の露光時に適用する露光量、及びフォーカスの条件
を設定する。
【００１３】実施の形態例１ 以下、本発明の好ましい実施例について、図面を参照し
て説明する。この実施の形態例は、最適露光、及び最適
フォーカスを設定するに際し、露光量及びフォーカスの
条件を振ってフォトリソグラフィプロセスにより作成し
た被露光材に発生した欠陥を検査し、該欠陥発生数が許
容レベル以下となる露光量及びフォーカスの条件範囲を
見出し、該範囲と、測定した線幅規格が許容範囲内に入
る露光量及びフォーカスの条件範囲との事象積から最適
条件を決定するようにした例である。特に、１つの被露
光材（ここでは半導体ウエーハ）に、露光量及びフォー
カスの条件を振った配列Ａと、露光量及びフォーカスの
条件を振らない配列Ｂとを配置して、線幅測長及びパタ
ーン欠陥検査を行い、最適露光、及び最適フォーカスを
設定するようにしたものである。図１及び図２を参照す
る。
て説明する。この実施の形態例は、最適露光、及び最適
フォーカスを設定するに際し、露光量及びフォーカスの
条件を振ってフォトリソグラフィプロセスにより作成し
た被露光材に発生した欠陥を検査し、該欠陥発生数が許
容レベル以下となる露光量及びフォーカスの条件範囲を
見出し、該範囲と、測定した線幅規格が許容範囲内に入
る露光量及びフォーカスの条件範囲との事象積から最適
条件を決定するようにした例である。特に、１つの被露
光材（ここでは半導体ウエーハ）に、露光量及びフォー
カスの条件を振った配列Ａと、露光量及びフォーカスの
条件を振らない配列Ｂとを配置して、線幅測長及びパタ
ーン欠陥検査を行い、最適露光、及び最適フォーカスを
設定するようにしたものである。図１及び図２を参照す
る。
【００１４】被露光材として８インチシリコンウエーハ
を用意し、このウエーハ上にＳｉ3Ｎ4 膜をＣＶＤ法に
より２００ｎｍ堆積させ、この後、純水ジェット洗浄、
スピン乾燥を行い、さらにＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシ
ラザン）蒸気に４０秒さらし、直後に１８０℃、３０秒
間の脱水ベイクを行い、そしてその上に、ここでは日本
合成ゴム株式会社製の化学増幅型レジスト（商品名ＫＲ
Ｆ−Ｋ２Ｇ）を０．７６５μｍの厚さで塗布し、さらに
表面反射防止膜（東京応化株式会社製、商品名ＴＳＰ５
Ａ）を４３ｎｍ厚で塗布し、１００℃、９０秒間のプリ
ベイクを施した。これを条件出し用の被露光材１とす
る。
を用意し、このウエーハ上にＳｉ3Ｎ4 膜をＣＶＤ法に
より２００ｎｍ堆積させ、この後、純水ジェット洗浄、
スピン乾燥を行い、さらにＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシ
ラザン）蒸気に４０秒さらし、直後に１８０℃、３０秒
間の脱水ベイクを行い、そしてその上に、ここでは日本
合成ゴム株式会社製の化学増幅型レジスト（商品名ＫＲ
Ｆ−Ｋ２Ｇ）を０．７６５μｍの厚さで塗布し、さらに
表面反射防止膜（東京応化株式会社製、商品名ＴＳＰ５
Ａ）を４３ｎｍ厚で塗布し、１００℃、９０秒間のプリ
ベイクを施した。これを条件出し用の被露光材１とす
る。
【００１５】このサンプル１枚の上に、１０ｍｍ角のチ
ップ（１チップを符号２で示す）を全面配置露光するこ
とを目的に、露光配置ファイルを作成した。ここでは、
露光量を４０ｍＪ／ｃｍ2 を中心条件としてプラスマイ
ナスに２ｍＪ／ｃｍ2 ピッチで、また、フォーカスの条
件を０μｍを中心条件としてプラスマイナスに０．２μ
ｍピッチで露光した配列グループＡと、露光量、フォー
カスをそれぞれ４０ｍＪ／ｃｍ2 、０μｍに固定した配
列Ｂを１列毎に交互に配置して、露光ファイルを作成し
た。この配列図を示すのが、図１である。
ップ（１チップを符号２で示す）を全面配置露光するこ
とを目的に、露光配置ファイルを作成した。ここでは、
露光量を４０ｍＪ／ｃｍ2 を中心条件としてプラスマイ
ナスに２ｍＪ／ｃｍ2 ピッチで、また、フォーカスの条
件を０μｍを中心条件としてプラスマイナスに０．２μ
ｍピッチで露光した配列グループＡと、露光量、フォー
カスをそれぞれ４０ｍＪ／ｃｍ2 、０μｍに固定した配
列Ｂを１列毎に交互に配置して、露光ファイルを作成し
た。この配列図を示すのが、図１である。
【００１６】図１において、符号１は、本例におけるこ
の条件出し用の被露光材であるシリコンウエーハ、２は
露光するチップパターンの１個分である。配列Ａの対象
チップ群は、符号３で示し、配列Ｂの対象チップ群は、
符号４で示す。これにしたがって、エキシマステッパー
（ニコン株式会社製、ＮＳＲ−２２０５ ＥＸ１０Ｂ１
１て、ＫｒＦエキシマレーザ光を用いて、０．２５μｍ
ルールＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃ
ｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）素子を１６００万個配置した
ＬＯＣＯＳレイヤーのマスクパターンを、該ウエーハ上
に露光した。
の条件出し用の被露光材であるシリコンウエーハ、２は
露光するチップパターンの１個分である。配列Ａの対象
チップ群は、符号３で示し、配列Ｂの対象チップ群は、
符号４で示す。これにしたがって、エキシマステッパー
（ニコン株式会社製、ＮＳＲ−２２０５ ＥＸ１０Ｂ１
１て、ＫｒＦエキシマレーザ光を用いて、０．２５μｍ
ルールＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃ
ｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）素子を１６００万個配置した
ＬＯＣＯＳレイヤーのマスクパターンを、該ウエーハ上
に露光した。
【００１７】露光後、直ちに該ウエーハを１１０℃、９
０℃にてポストエクスポージャベイクを行い、その後、
ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムアンハイドライ
ド）２．３８％現像液にてパドル現像６０秒を施し、純
水リンス後、振りスピン乾燥を行った。
０℃にてポストエクスポージャベイクを行い、その後、
ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムアンハイドライ
ド）２．３８％現像液にてパドル現像６０秒を施し、純
水リンス後、振りスピン乾燥を行った。
【００１８】上記ウエーハの上の配列Ａのパターンにつ
いて、測長ＳＥＭ（日立製作所製；Ｓ８８４０）を用い
て、ＤＲＡＭ ＬＯＣＯＳパターンの設計値０．２６μ
ｍレーザ残し寸法部を測長し、露光量・フォーカス設定
値毎に、出来上がり線幅を求めた。これをもとにして、
０．２５μｍ設計値のパターン寸法の変動許容規格±
０．０２５μｍに入っている露光量・フォーカス条件群
ＥＤ（Ａ）を、見出した。
いて、測長ＳＥＭ（日立製作所製；Ｓ８８４０）を用い
て、ＤＲＡＭ ＬＯＣＯＳパターンの設計値０．２６μ
ｍレーザ残し寸法部を測長し、露光量・フォーカス設定
値毎に、出来上がり線幅を求めた。これをもとにして、
０．２５μｍ設計値のパターン寸法の変動許容規格±
０．０２５μｍに入っている露光量・フォーカス条件群
ＥＤ（Ａ）を、見出した。
【００１９】上記に引き続いて、配列Ａの各露光量・フ
ォーカス設定値におけるパターン欠陥数、レジスト残渣
欠陥数を、配列Ｂの露光チップとの比較検査により求め
るため、該ウエーハを、ＫＡＬ社製欠陥検査機ＫＡＬ２
１３２のランダムモード（０．６２μｍピクセル、スレ
ショルド５０）にて検査した。
ォーカス設定値におけるパターン欠陥数、レジスト残渣
欠陥数を、配列Ｂの露光チップとの比較検査により求め
るため、該ウエーハを、ＫＡＬ社製欠陥検査機ＫＡＬ２
１３２のランダムモード（０．６２μｍピクセル、スレ
ショルド５０）にて検査した。
【００２０】比較検査では、露光量・フォーカスを振っ
た配列群Ａを、その両脇の配列群Ｂと比較して検査し、
相違があった場合を欠陥とした。その欠陥発生数を各露
光量・フォーカス設定値毎に調べ、それが許容値レベル
以下となる露光量・フォーカス条件範囲を見出した。
た配列群Ａを、その両脇の配列群Ｂと比較して検査し、
相違があった場合を欠陥とした。その欠陥発生数を各露
光量・フォーカス設定値毎に調べ、それが許容値レベル
以下となる露光量・フォーカス条件範囲を見出した。
【００２１】本実施の形態例では、１チップ当たりのＬ
ＯＣＯＳパターン上の許容欠陥数は、歩留りの観点から
３０個に設定されており、これを満たす露光量・フォー
カスの設定条件群ＥＤ（Ｂ）を見出した。
ＯＣＯＳパターン上の許容欠陥数は、歩留りの観点から
３０個に設定されており、これを満たす露光量・フォー
カスの設定条件群ＥＤ（Ｂ）を見出した。
【００２２】図２に、線幅測定結果と欠陥数からそれぞ
れ許容仕様を満たす範囲ＥＤ（Ａ）、ＥＤ（Ｂ）を示
す。図２より、線幅規格のみから求めた場合のベスト露
光量、及びベストフォーカスは、それぞれ４０ｍＪ／ｃ
ｍ2 、０μｍであるが、この場合の欠陥数は５８個であ
り、欠陥数規格を満たさないことがわかる。線幅条件を
見たし、かつ、欠陥数も規格を満たす条件は、露光量４
４ｍＪ／ｃｍ2 、＋０．４μｍフォーカス近傍であるこ
とがわかる。
れ許容仕様を満たす範囲ＥＤ（Ａ）、ＥＤ（Ｂ）を示
す。図２より、線幅規格のみから求めた場合のベスト露
光量、及びベストフォーカスは、それぞれ４０ｍＪ／ｃ
ｍ2 、０μｍであるが、この場合の欠陥数は５８個であ
り、欠陥数規格を満たさないことがわかる。線幅条件を
見たし、かつ、欠陥数も規格を満たす条件は、露光量４
４ｍＪ／ｃｍ2 、＋０．４μｍフォーカス近傍であるこ
とがわかる。
【００２３】以上より得られた露光量４４ｍＪ／ｃ
ｍ2 、＋０．４μｍフォーカス近傍で、量産の本体ウエ
ーハを露光した結果、１０ｍｍ角の１６ＭＤＲＡＭパタ
ーンを、８インチウエーハ２５枚に露光した結果で、線
幅規格外れ、及び欠陥数規格外れとなったチップは７０
００チップ中、皆無であった（１ウエーハ中２８０チッ
プ、２５枚で７０００チップ）。
ｍ2 、＋０．４μｍフォーカス近傍で、量産の本体ウエ
ーハを露光した結果、１０ｍｍ角の１６ＭＤＲＡＭパタ
ーンを、８インチウエーハ２５枚に露光した結果で、線
幅規格外れ、及び欠陥数規格外れとなったチップは７０
００チップ中、皆無であった（１ウエーハ中２８０チッ
プ、２５枚で７０００チップ）。
【００２４】これに対して、従来の手法により求めた最
適条件である露光量４０ｍＪ／ｃｍ2 、フォーカス０μ
ｍにて同様に８インチウエーハ２５枚に露光した場合、
７０００チップの中で、線幅規格をすべて満たしたが、
欠陥数規格（３０個以下）を満たしたのは、５３７チッ
プに留まった。これより、従来の設定方法では、半導体
デバイスの製造歩留りが格段に低下するものであること
が明らかである。
適条件である露光量４０ｍＪ／ｃｍ2 、フォーカス０μ
ｍにて同様に８インチウエーハ２５枚に露光した場合、
７０００チップの中で、線幅規格をすべて満たしたが、
欠陥数規格（３０個以下）を満たしたのは、５３７チッ
プに留まった。これより、従来の設定方法では、半導体
デバイスの製造歩留りが格段に低下するものであること
が明らかである。
【００２５】以上述べたように、本実施の形態例によれ
ば、測定した線幅規格が許容範囲内に入る露光量・フォ
ーカス条件範囲と、検査した欠陥数が許容範囲内におさ
まる範囲の事象積から最適条件を決定することを可能な
らしめる本発明の手法を適用したことにより、製造した
いウエーハ上の線幅を許容範囲内におさめ、かつ、欠陥
たとえば露光後現像時の現像残り欠陥等を低減した、高
歩留りを実現した露光を行うことが可能となった。
ば、測定した線幅規格が許容範囲内に入る露光量・フォ
ーカス条件範囲と、検査した欠陥数が許容範囲内におさ
まる範囲の事象積から最適条件を決定することを可能な
らしめる本発明の手法を適用したことにより、製造した
いウエーハ上の線幅を許容範囲内におさめ、かつ、欠陥
たとえば露光後現像時の現像残り欠陥等を低減した、高
歩留りを実現した露光を行うことが可能となった。
【００２６】なお本実施の形態例では、１枚の条件出し
用ウエーハを用いて条件決定を行った例を示している
が、条件出し用ウエーハを複数枚に分けたり、それぞれ
のウエーハ毎に条件を振る手法によって、線幅と欠陥数
が規格に入る範囲を求めて、その事象積で最適条件を設
定することももちろん可能であり、このような態様も本
発明に包含される。
用ウエーハを用いて条件決定を行った例を示している
が、条件出し用ウエーハを複数枚に分けたり、それぞれ
のウエーハ毎に条件を振る手法によって、線幅と欠陥数
が規格に入る範囲を求めて、その事象積で最適条件を設
定することももちろん可能であり、このような態様も本
発明に包含される。
【００２７】
【発明の効果】上記のとおり、本発明に係る露光方法及
び露光装置によれば、線幅規格が許容範囲内に入るとと
もに、欠陥発生数も低減させ得るように露光量、及びフ
ォーカスを設定できるのであり、これにより、製品を高
歩留りで得ることができるという効果がある。
び露光装置によれば、線幅規格が許容範囲内に入るとと
もに、欠陥発生数も低減させ得るように露光量、及びフ
ォーカスを設定できるのであり、これにより、製品を高
歩留りで得ることができるという効果がある。
【図１】 本発明の実施の形態例１を説明するための図
である。
である。
【図２】 本発明の実施の形態例１を説明するための図
であり、条件設定の詳細を示すものである。
であり、条件設定の詳細を示すものである。
【図３】 従来技術を示す図である。
１・・・被露光材（条件出しウエーハ）、２・・・チッ
プ（１個）、３・・・配列Ａの対象チップ群、４・・・
配列Ｂの対象チップ群、ＥＤ（Ａ）・・・線幅の許容仕
様を満たす範囲、ＥＤ（Ｂ）・・・欠陥数の許容仕様を
満たす範囲。
プ（１個）、３・・・配列Ａの対象チップ群、４・・・
配列Ｂの対象チップ群、ＥＤ（Ａ）・・・線幅の許容仕
様を満たす範囲、ＥＤ（Ｂ）・・・欠陥数の許容仕様を
満たす範囲。
Claims (10)
- 【請求項１】 フォトリソグラフィプロセスにおける露
光方法であって、 転写線幅の露光量依存性、フォーカス依存性、及び欠陥
発生歩留りを考慮して最適露光、及び最適フォーカスを
設定することを特徴とする露光方法。 - 【請求項２】 上記最適露光、及び最適フォーカスを設
定する手段として、露光量及びフォーカスの条件を振っ
てフォトリソグラフィプロセスにより作成した被露光材
に発生した欠陥を検査し、該欠陥発生数が許容レベル以
下となる露光量及びフォーカスの条件範囲を見出し、該
範囲と、測定した線幅規格が許容範囲内に入る露光量及
びフォーカスの条件範囲との事象積から最適条件を決定
することを可能ならしめたことを特徴とする請求項１に
記載の露光方法。 - 【請求項３】 上記最適露光、及び最適フォーカスを設
定する手段として、 １つの被露光材に、露光量及びフォーカスの条件を振っ
た配列Ａと、露光量及びフォーカスの条件を振らない配
列Ｂとを配置して、線幅測長及びパターン欠陥検査を行
い、最適露光、及び最適フォーカスを設定することを特
徴とする請求項１に記載の露光方法。 - 【請求項４】 上記配列Ａと配列Ｂとを上記被露光材上
に交互に配置して、 線幅測長及びパターン欠陥検査を行うことを特徴とする
請求項３に記載の露光方法。 - 【請求項５】 半導体装置の製造に用いる露光について
用いることを特徴とする請求項１に記載の露光方法。 - 【請求項６】 フォトリソグラフィプロセスに用いる露
光装置であって、 転写線幅の露光量依存性、フォーカス依存性、及び欠陥
発生歩留りを考慮した最適露光、及び最適フォーカスの
設定手段を備えることを特徴とする露光装置。 - 【請求項７】 上記最適露光、及び最適フォーカスを設
定する手段として、露光量及びフォーカスの条件を振っ
てフォトリソグラフィプロセスにより作成した被露光材
に発生した欠陥を検査し、該欠陥発生数が許容レベル以
下となる露光量及びフォーカスの条件範囲を見出し、該
範囲と、測定した線幅規格が許容範囲内に入る露光量及
びフォーカスの条件範囲との事象積から最適条件を決定
することを可能ならしめたことを特徴とする請求項６に
記載の露光装置。 - 【請求項８】 上記最適露光、及び最適フォーカスを設
定する手段として、 １つの被露光材に、露光量及びフォーカスの条件を振っ
た配列Ａと、露光量及びフォーカスの条件を振らない配
列Ｂとを配置して、線幅測長及びパターン欠陥検査を行
い、最適露光、及び最適フォーカスを設定することを特
徴とする請求項６に記載の露光装置。 - 【請求項９】 上記配列Ａと配列Ｂとを上記被露光材上
に交互に配置して、 線幅測長及びパターン欠陥検査を行うことを特徴とする
請求項６に記載の露光装置。 - 【請求項１０】 半導体装置の製造に用いる露光につい
て用いることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10512698A JP4253860B2 (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 露光方法及び露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10512698A JP4253860B2 (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 露光方法及び露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11297608A true JPH11297608A (ja) | 1999-10-29 |
| JP4253860B2 JP4253860B2 (ja) | 2009-04-15 |
Family
ID=14399101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10512698A Expired - Fee Related JP4253860B2 (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 露光方法及び露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4253860B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002015992A (ja) * | 2000-04-25 | 2002-01-18 | Nikon Corp | リソグラフィ・プロセス及びリソグラフィ・システムの評価方法、基板処理装置の調整方法、リソグラフィ・システム、露光方法及び装置、並びに感光材料の状態の測定方法 |
| JP2003218022A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-07-31 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法及び基板処理装置 |
| WO2005055295A1 (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-16 | Nikon Corporation | 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 |
| JP2007010312A (ja) * | 2005-03-30 | 2007-01-18 | Fujifilm Holdings Corp | 投影ヘッドピント位置測定方法および露光方法 |
| JP2009064934A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置の異常検出方法、処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
-
1998
- 1998-04-15 JP JP10512698A patent/JP4253860B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002015992A (ja) * | 2000-04-25 | 2002-01-18 | Nikon Corp | リソグラフィ・プロセス及びリソグラフィ・システムの評価方法、基板処理装置の調整方法、リソグラフィ・システム、露光方法及び装置、並びに感光材料の状態の測定方法 |
| JP2003218022A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-07-31 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法及び基板処理装置 |
| WO2005055295A1 (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-16 | Nikon Corporation | 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法 |
| JP2007010312A (ja) * | 2005-03-30 | 2007-01-18 | Fujifilm Holdings Corp | 投影ヘッドピント位置測定方法および露光方法 |
| JP2009064934A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置の異常検出方法、処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4253860B2 (ja) | 2009-04-15 |
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