JPS60257136A - フオトレジストの膜厚測定装置 - Google Patents
フオトレジストの膜厚測定装置Info
- Publication number
- JPS60257136A JPS60257136A JP11076184A JP11076184A JPS60257136A JP S60257136 A JPS60257136 A JP S60257136A JP 11076184 A JP11076184 A JP 11076184A JP 11076184 A JP11076184 A JP 11076184A JP S60257136 A JPS60257136 A JP S60257136A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoresist
- fluorescence
- film thickness
- measured
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、フォトレジストの膜厚測定装置に係わり、特
にフォトレジスト下面の材質の影響を補正するための光
学系および信号処理系を備えたフォトレジストの膜厚測
定装置に関する。
にフォトレジスト下面の材質の影響を補正するための光
学系および信号処理系を備えたフォトレジストの膜厚測
定装置に関する。
従来、フォトレジストの膜厚測定装置として、偏光干渉
を利用する方法（前用、井上：分光研究。
を利用する方法（前用、井上：分光研究。
ＶｏＱ、 ２２． Ｎａ１３３ （１９７３））が知ら
れている。この方法は、フォトレジストに照射した近赤
外の偏光（１） の干渉をマイクロコンピュータで信号処理し、干渉のピ
ークから膜厚を測定するもので、測定に長時間を要する
という欠点があった。
れている。この方法は、フォトレジストに照射した近赤
外の偏光（１） の干渉をマイクロコンピュータで信号処理し、干渉のピ
ークから膜厚を測定するもので、測定に長時間を要する
という欠点があった。
他方、物体の表面に付着した油の存在を有無を検知する
ために紫外線を照射し、放出される蛍光を検出する方法
（特開昭５７−８６７４３号公報）も知られている。
ために紫外線を照射し、放出される蛍光を検出する方法
（特開昭５７−８６７４３号公報）も知られている。
しかるに、紫外線照射方法を採った場合、フォトレジス
ト（ＡＺ１３５０Ｊ ）に対する蛍光量は、第１図（Ａ
）のように可視励起に比較して約１／２に低下するとい
う欠点がある。
ト（ＡＺ１３５０Ｊ ）に対する蛍光量は、第１図（Ａ
）のように可視励起に比較して約１／２に低下するとい
う欠点がある。
またフォトレジストの下面が鏡面のＳｉウェーハのよう
に全面同一の反射率を有している場合は、放出蛍光量は
フォトレジスト膜厚と１：１の対応がつくが、既にパタ
ーンが形成されているＳｌウェーハでは、フォトレジス
トの下面は高反射率のＡｆｉ箔の部分と、低反射率のＳ
ｔ結晶とが混在し。
に全面同一の反射率を有している場合は、放出蛍光量は
フォトレジスト膜厚と１：１の対応がつくが、既にパタ
ーンが形成されているＳｌウェーハでは、フォトレジス
トの下面は高反射率のＡｆｉ箔の部分と、低反射率のＳ
ｔ結晶とが混在し。
下面の反射率の影響を受けて放出蛍光量は、フォトレジ
スト膜厚と１：１の対応がつかないという欠点もある。
スト膜厚と１：１の対応がつかないという欠点もある。
（２）
〔発明の目的〕
本発明の目的は、パターンを形成したＳｉウェーハ上に
塗布されたフォトレジストの膜厚を高精度で測定する新
規なフォトレジストの膜厚測定装置を提供することにあ
る。
塗布されたフォトレジストの膜厚を高精度で測定する新
規なフォトレジストの膜厚測定装置を提供することにあ
る。
既述のように、フォトレジストを紫外から可視域に亘っ
て励起したとき、第１図（Ａ）のように放出量光量は次
第に増大し、５００〜５５０ｎｍ近傍で最大値に達する
。他方、波長約５００ｎｍ（アルゴンレーザ）で励起し
たときの蛍光放出波長は、第１図（Ｂ）のように５８０
〜７３０ｎｍに分布し、約６１０ｎｍで最大に達するこ
とが判明した。更にアルゴンレーザビーム（２，２μｍ
５３０μＷ）でフォトレジスト膜を励起し、放出蛍光を
光電子増倍管（ＰＭＴ）で測定したとき、第２図のよう
に膜厚とＰＭＴ出力電流との間には１０２〜１０４（入
）の範囲でよい直線性が得られる。
て励起したとき、第１図（Ａ）のように放出量光量は次
第に増大し、５００〜５５０ｎｍ近傍で最大値に達する
。他方、波長約５００ｎｍ（アルゴンレーザ）で励起し
たときの蛍光放出波長は、第１図（Ｂ）のように５８０
〜７３０ｎｍに分布し、約６１０ｎｍで最大に達するこ
とが判明した。更にアルゴンレーザビーム（２，２μｍ
５３０μＷ）でフォトレジスト膜を励起し、放出蛍光を
光電子増倍管（ＰＭＴ）で測定したとき、第２図のよう
に膜厚とＰＭＴ出力電流との間には１０２〜１０４（入
）の範囲でよい直線性が得られる。
（３）
以下、本発明を実施例を用いて説明する。
本発明は、第２図に示した特性を利用してフォトレジス
ト膜厚を測定することを原理とするが。
ト膜厚を測定することを原理とするが。
フォトレジスト下面の反射率次第では、膜厚は一定であ
っても蛍光量が異なり誤差を生ずることは既述の通りで
ある。
っても蛍光量が異なり誤差を生ずることは既述の通りで
ある。
本発明においては、第３図のような構成によってこれを
克服する。第３図において、１はＳｉウェーハ、２はウ
ェーハ上に形成されたパターン。
克服する。第３図において、１はＳｉウェーハ、２はウ
ェーハ上に形成されたパターン。
３はパターンの中で特に反射率の高いへ〇蒸着部分を示
す。４はフォトレジストである。なおＳｔウェーハ１は
機械的に２次元走査されるものとする。５は本発明の基
本要素であるアルゴンレーザ、６はビームエキスパンダ
、７はハーフミラ−１８は収束レンズである。この部分
で、レーザビームはスポットに絞られ、フォトレジスト
４を局部的（１〜２μｍφ）に励起する。このときフォ
トレジスト（ＡＺ１３５０Ｊ ）は約６００ｎｍ近傍の
蛍光を放出する。他方、励起光（４８８０，４９６５，
或は５１４８人）もフォトレジスト４で直接反射する成
分（僅（４） 小）、および下面素材の反射率に対応して反射する成分
（大部分）とが合成されて反射光として放射される。９
はダイクロイックミラーであり、蛍光だけを透過し、励
起光の反射成分はこれをすべて反射する。１０はカット
フィルタ、１１は干渉フィルタであり、ダイクロイック
ミラー９を僅かに透過した励起光成分および背景雑音光
を完全に除去し、蛍光波長成分のみ透過させる。１２は
収束レンズ、１３はスリット、１４はＰＭＴ、１５は前
置増巾器を表わす。その出力をＶ＋とする。
す。４はフォトレジストである。なおＳｔウェーハ１は
機械的に２次元走査されるものとする。５は本発明の基
本要素であるアルゴンレーザ、６はビームエキスパンダ
、７はハーフミラ−１８は収束レンズである。この部分
で、レーザビームはスポットに絞られ、フォトレジスト
４を局部的（１〜２μｍφ）に励起する。このときフォ
トレジスト（ＡＺ１３５０Ｊ ）は約６００ｎｍ近傍の
蛍光を放出する。他方、励起光（４８８０，４９６５，
或は５１４８人）もフォトレジスト４で直接反射する成
分（僅（４） 小）、および下面素材の反射率に対応して反射する成分
（大部分）とが合成されて反射光として放射される。９
はダイクロイックミラーであり、蛍光だけを透過し、励
起光の反射成分はこれをすべて反射する。１０はカット
フィルタ、１１は干渉フィルタであり、ダイクロイック
ミラー９を僅かに透過した励起光成分および背景雑音光
を完全に除去し、蛍光波長成分のみ透過させる。１２は
収束レンズ、１３はスリット、１４はＰＭＴ、１５は前
置増巾器を表わす。その出力をＶ＋とする。
なお、蛍光量が小さい場合は、１５．１６は組合せの形
でフォトンカウンティング装置を構成させることができ
る。
でフォトンカウンティング装置を構成させることができ
る。
一方、１６は収束レンズ、１７はスリット、１８はＰＭ
Ｔ、１９は前置増巾器である。その出力をＶｒとする。
Ｔ、１９は前置増巾器である。その出力をＶｒとする。
２０は、信号処理回路であり、フォトレジストの膜厚に
応じた信号を出力する。
応じた信号を出力する。
以上のような装置構成において、フォトレジストから放
出される蛍光はＰＭＴｌ ４で測定され、（５） 信号処理回路へ伝達される。この時、測定値はフォトレ
ジスト下面の反射率を強く反映していることは既述の通
りである。
出される蛍光はＰＭＴｌ ４で測定され、（５） 信号処理回路へ伝達される。この時、測定値はフォトレ
ジスト下面の反射率を強く反映していることは既述の通
りである。
これに対して下面の反射率に対応して反射された励起光
はＰＭＴｌ８で測定され、信号処理回路２０へ伝達され
る。
はＰＭＴｌ８で測定され、信号処理回路２０へ伝達され
る。
ここにおいて、蛍光による信号Ｖすは、反射光による信
号Ｖｒによって割算され、下面の反射率が補正゛され、
必要に応じて平滑化される。
号Ｖｒによって割算され、下面の反射率が補正゛され、
必要に応じて平滑化される。
したがって、パターンを形成したＳｉウェーハが２次元
的に機械的走査されれば、その場所に応じたＶ子とＶｒ
が得られ、その比としてのｖｏなる。
的に機械的走査されれば、その場所に応じたＶ子とＶｒ
が得られ、その比としてのｖｏなる。
以上説明したように、本発明によれば、フォトレジスト
からの放出蛍光を測定すると共に下面反射率に対応した
反射光を測定し、両者の比をとって出力信号とするので
、パターン形成されたＳｔ（６） ウェーハ上に塗布されたフォトレジストであっても正確
に膜厚を測定することができる。
からの放出蛍光を測定すると共に下面反射率に対応した
反射光を測定し、両者の比をとって出力信号とするので
、パターン形成されたＳｔ（６） ウェーハ上に塗布されたフォトレジストであっても正確
に膜厚を測定することができる。
第１図Ａは、フォトレジストの励起波長と蛍光量特性を
示し、同図Ｂは、蛍光放出波長特性を表わす図、第２図
は、フォトレジスト膜厚と蛍光量（光電子増倍管出力電
流）との関係を示す特性線図、第３図は、本発明の一実
施例を示す装置の基本構成を表わす図である。 ４・・・フォトレジスト、５・・・アルゴンレーザ、９
・・・ダイクロイックミラー、１０・・・カットフィル
タ、１１・・・干渉フィルタ、１４・・・蛍光検出用光
電子増倍管、１８・・・反射光検出用光電子増倍管、２
０・・・信号処理回路。 代理人 弁理士 高橋明夫 （７）
示し、同図Ｂは、蛍光放出波長特性を表わす図、第２図
は、フォトレジスト膜厚と蛍光量（光電子増倍管出力電
流）との関係を示す特性線図、第３図は、本発明の一実
施例を示す装置の基本構成を表わす図である。 ４・・・フォトレジスト、５・・・アルゴンレーザ、９
・・・ダイクロイックミラー、１０・・・カットフィル
タ、１１・・・干渉フィルタ、１４・・・蛍光検出用光
電子増倍管、１８・・・反射光検出用光電子増倍管、２
０・・・信号処理回路。 代理人 弁理士 高橋明夫 （７）
Claims (1)
- フォトレジストにアルゴンレーザを照射し、放出される
蛍光を検出して膜厚を測定する装置において、反射励起
光を別個に測定し、フォトレジスト下面材質の影響を補
正するための光学・信号処理機構を備えたことを特徴と
するフォトレジストの膜厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11076184A JPS60257136A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | フオトレジストの膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11076184A JPS60257136A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | フオトレジストの膜厚測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257136A true JPS60257136A (ja) | 1985-12-18 |
Family
ID=14543893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11076184A Pending JPS60257136A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | フオトレジストの膜厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257136A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62263646A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-16 | Toshiba Corp | ウエハ検査装置 |
| JPS63131517A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-06-03 | Mitsubishi Electric Corp | レジスト塗布膜厚制御装置 |
| US7262842B2 (en) | 2001-03-28 | 2007-08-28 | Clondiag Chip Technologies Gmbh | Device for referencing fluorescence signals |
| JP2007538238A (ja) * | 2004-05-17 | 2007-12-27 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | デバイス上の局所構造体を測定する方法 |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP11076184A patent/JPS60257136A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62263646A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-16 | Toshiba Corp | ウエハ検査装置 |
| JPS63131517A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-06-03 | Mitsubishi Electric Corp | レジスト塗布膜厚制御装置 |
| JPH0563010B2 (ja) * | 1986-11-20 | 1993-09-09 | Mitsubishi Electric Corp | |
| US7262842B2 (en) | 2001-03-28 | 2007-08-28 | Clondiag Chip Technologies Gmbh | Device for referencing fluorescence signals |
| JP2007538238A (ja) * | 2004-05-17 | 2007-12-27 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | デバイス上の局所構造体を測定する方法 |
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