JPS62286245A - 露光基板検査方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔概要〕 レジスト層を被着し位置合わせして露光され更に現像さ
れた露光基板の露光の位置合わせの良否を判別する露光
基板検査において、 位置合わせが不良の際に略垂直方向の光照射により散乱
反射光の生ずるマークパターンを基板に設け、その散乱
反射光を検知して良否を判別することにより、 目視判別を容易にし、且つ当該検査の自動化も可能にし
たものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、レジスト層を被着し位置合わせして露光され
更に現像されてレジストＮがパターン化された状態の基
板を対象に、露光の位置合わせの良否を判別する露光基
板検査方法に関す。

〔従来の技術〕

半導体装置などの製造においては、ホトリソグラフィ技
術、即ち基板表面にレジスト層を被着し、露光、現像に
よりレジスト層の所定領域を除去（パターン化）した後
、これをマスクにして基板を加工（エツチングなど）す
る技術が多用されている。

この露光では、基板に露光の光を照射する際に遮光性マ
スクパターンを有するマスクを介在させてマスクパター
ンを基板に転写する方法を用いることが多い。

その際、レジスト層に形成するパターンの位置を基板に
予め形成された別のパターンの位置に合わせる必要があ
る場合には、基板と上記マスクとの間の位置合わせ即ち
露光の位置合わせを行うが、露光の位置合わせ誤差は許
容誤差の範囲内に入っている必要がある。

この位置合わせが不良の場合には製品が不良になること
、および、レジスト層は現像の後であっても被着のやり
直しが可能であることのため、レジスト層がパターン化
された状態の基板を対象に、露光の位置合わせの良否を
判別する露光基板検査を行うのが一般的である。

この検査の従来の方法は、顕微鏡を用いた目視により、
基板に形成されたパターンとレジスト層のパターンとの
位置関係を観察して良否を判別するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従って上記従来の方法は、良否の判別に作業者のＰ練を
要している。

また省力化のため当該検査の自動化を意図した場合、そ
の方法のままでは自動化が困難である。

〔問題点を解決するための手段〕

一般に、周縁が段差になるパターンに略垂直方向から光
を照射すると、そのパターンの肩部では、パターン内か
らの反射光と異なった方向に散乱する散乱反射光を発生
する。

本発明の検査方法は、この現象を利用して先の問題点を
解決したものである。

即ち、基板の表面にレジスト層より光反射率の大きな材
料からなり周縁が段差になるマークパターンを設け、レ
ジスト層被着の後の露光において位置合わせ誤差が許容
誤差を越えて露光された場合に限り、レジスト層の除去
領域に該マークパターンの肩部が表出するようにして上
記の散乱反射光を発生させ、その散乱反射光の有無の検
知により露光の位置合わせの良否を判別するものである
。

〔作用］ 上記散乱反射光は、マークパターンの光反射率が大きく
輝きを有するため目視により容易に検知可能であり、光
検知器を用いても検知可能である。

一方、パターン化されたレジスト層の肩部からも同様な
散乱反射光が発生するが、光反射率の違いからマークパ
ターンからの散乱反射光に比して微弱となるので、両数
乱反射光の差は容易に弁別することが出来る。

かくして本発明方法を採用すれば、露光の位置合わせ良
否の判別は、目視による場合には従来方法の如き顕微鏡
および熟練を要せずして容易に行い得るようになり、ま
た光検知器を用いることにより自動化することが可能に
なる。

（実施例〕 以下、第１図はよび第２図を用い、本発明方法実施例に
ついて説明する。第１図は露光の位置合わせが誤差零の
場合を示す側断面図（ａ）と平面図［ｂ）であり、第２
図は位置合わせが不良の場合を示す側断面図（ａｌと平
面図（ｂ）である。

第１図および第２図において、１は半導体装置を形成す
るためホトリソグラフィ技術の露光対象となるウェーハ
などの基板、２は基板１表面に形成されたマークパター
ン、３は基板１に被着されたレジスト層、４は現像によ
るレジスト層の除去領域、Ａは検査の際に基板１に略垂
直方向から照射する照射光、Ｂはマークパターン２の肩
部２ａから散乱して反射する散乱反射光、δは位置合わ
せの許容誤着、である。

マークパターン２は、二酸化シリコンまたはアルミニウ
ムなどレジスト層３より光反射率の太きな材料からなり
大きさが例えば２μｍ角、厚さが０．１〜０．４μｍ程
度で周縁が段差になる凸状正方形のものであり、縦横そ
れぞれ複数個のマトリックス状に配列されている。そし
て、基板ｌの露光領域の一部に、例えば露光領域が基板
１の全域となって極めて多数のチップ領域を含む場合に
は、上下左右および中央のそれぞれに位置する各１チツ
プ領域に、また露光領域が数チップ領域の場合には、チ
ップ領域外の適宜の場所に設ける。

レジスト層３の除去領域４は、露光に使用されるマスク
（図示省略）のマークパターン２に対応した位置に新た
に設けたマスクパターンの転写により形成されるもので
、位置合わせ誤差が零の場合には第１図に示す如（中心
がマークパターン２の中心に合致するようにしてあり、
マークパターン２より位置合わせ許容誤差δだけ内側に
小さくした大きさにしである。即ち、例えば位置合わせ
許容誤差δが０．５μｍでマークパターン２の大きさが
２μｍ角の正方形の場合、除去領域４の大きさを１μｍ
角の正方形とすると言った具合である。

この除去領域４は、マスクパターンの転写により形成さ
れるので、露光の位置合わせに誤差が生じた場合には、
中心がその誤差分だけマークパターン２の中心からずれ
る。

照射光Ａの光源には、例えばヘリウム・カドミウム・レ
ーザを用いる。この光は、レジスト層３に良く吸収され
てレジスト層３の反射率が小さくなるからである。

そして照射光Ａを基板１に照射すれば、露光の位置合わ
せ誤差が許容誤差δを越える場合即ち位置合わせが不良
の場合には第２図図示の如くにマークパターン２の肩部
２ａから散乱反射光Ｂが発生し、位置合わせ誤差が許容
誤差δの範囲内にある場合即ち位置合わせが良の場合に
は図（ａｌと同等になって散乱反射光Ｂの発生がなくな
るので、散乱反射光Ｂの有無を検知することにより露光
の位置合わせの良否を判別することが出来る。

然もこの検知は、先に述べたように目視では勿論のこと
光検知器を用いても容易に行うことが出来るので、本検
査方法を採用すれば、目視判別が容易になり、当該検査
の自動化も可能になる。

なお上記実施例では、散乱反射光Ｂの発生領域に拡がり
を与えるためマークパターン２をマトリックス状に配列
したが、光検知器を使用する場合には必ずしもその必要
がない。また、露光領域が基板１の全域である場合、マ
ークパターン２を上下左右および中央の５個所に設けて
場所による良否の状況を把握出来るようにしであるが、
その個所は検査対象品の都合により適宜で良い。

また上記実施例では、マークパターン２を凸状正方形に
したが、正方形に限定されないこと、基板１の表面の材
料がレジスト層３より光反射率の大きなものであるなら
ば凹形にしても良いこと、は容易に理解出来る。

更に、照射光への光源がヘリウム・カドミウム・レーザ
に■定されないことも理解されよう。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の構成によれば、レジスト層
を被着し位置合わせして露光され更に現像された基板の
露光の位置合わせの良否を判別する露光基板検査におい
て、良否の判別を特定の反射光の有無検知により行い得
る方法が提供されて、目視判別を容易にさせ、且つ、当
該検査の自動化を可能にさせる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法実施例における位置合わぜが誤差零
の場合を示す１ｕ１１断面図（ａ）と平面図（ｂ）、 第２図は本発明方法実施例における位置合わせが不良の
場合を示す側１析面図（ａｌと平面図ｔｂ＋、 である。 図において、 １は基板、　　　　　　２はマークバク−〉′、２ａは
２の肩部、　　　　３はレジスト層、４は３の除去領域
、　Ａは照射光、 Ｂは散乱反射光、　　δは位置合わせ許容誤差、である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レジスト層を被着し位置合わせして露光される基板の表
   面に、該レジスト層より光反射率の大きな材料からなり
   周縁が段差になるマークパターンを設け、 また、該露光に使用するマスクの該マークパターンに対
   応する位置に、該レジスト層の現像による除去領域が該
   マークパターンより露光の位置合わせ許容誤差だけ内側
   に小さくなるようなマスクパターンを設けて、 露光および現像の後に、 該基板に略垂直方向から光を照射し、該マークパターン
   から散乱して反射する散乱反射光を検知して、露光の位
   置合わせの良否を判別することを特徴とする露光基板検
   査方法。