JPH02132309A - 断面形状検知方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光切断法を用いた断面形状検知方法に関する
。

〔従来の技術〕

従来、例えばシリコンウエーハ上に形成されたレジスト
パターンの断面形状を検知する場合等には、光切断法を
用いた断面形状検知方法が採用されている。

この断面形状検知方法は、断面直線状の光線（以下、切
断光という。）を検知対象物体の表面に対して斜めに照
射して当該検知対象物体の表面に光切断線を投影し、そ
の反射光を例・えば二次元光センサに導くことにより、
当該検知対象物体の断面輪郭線に対応した光切断画像を
得るものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来の断面形状検知方法にあ
っては、検知対象物体が光透過性を有する場合、第３図
（ａ）に示すように、切断光１は検知対象物体２の表面
で反射されるのみならず、検知対象物体２の内部におい
ても反射される。

その結果、二次元光センサ（図示せず）には、表面反射
光３と内部反射光４との双方が導入されてしまい、第３
図（ｂ）に示されるように、光切断画像中には表面反射
光３による光切断線５の他に、内部反射光による光切断
線６が現れ、これにより断面形状を正確に検知すること
ができないという問題点があった。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
であり、その目的とするところは検知対象物体が光透過
性を有する場合においても、その断面形状を正確に検知
することができる断面形状検知方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

第１図に、本発明に係る断面形状検知方法の原理図を示
す。

第１図において、基板（例えば、シリコンウェハ）１０
０上には屈折率ｎ２を有する光透過性物体（例えば、レ
ジストパターン）１０１が形成されている。

このような状態において、光切断法を用いて光透過性物
体１０１の断面形状を検知する場合、本発明ではこれを
次のようにして行う。

すなわち、まず、光透過性物体１０１を当該光透過性物
体の屈折率ｎ２よりも大きな屈折率ｎ１（ｎ　１＞　ｎ
ｓ＋　）を有する液体１０２中に浸漬させる。

その後、従来と同様にして光切断法を実施するのである
が、このとき液体１０２から光透過性物体１０１へと入
射する切断光１０３の入射角度θ１を、次の（１）式に
示すように、当該光透過性物体１０１の表面において全
反射条件が成立するような値に設定する。

〔作用〕

このような構成によれば、切断光１０Ｂは光透過性物体
１０１の表面で完全に反射され、光透過性物体１０１の
内部に浸入することはなくなる。

従って、内部反射光は完全に消滅し、表面反射光１０４
のみを検知することが可能となる。

〔実施例〕

第２図に、本発明に係る断面形状検知方法の一実施例を
示す。

この実施例では、シリコンウェーハ７上に形成されたレ
ジストパターン（屈折率ｎ２＝　１．．５）８の断面形
状を光切断法を用いて検知するものとする。

第２図に示すように、スリッ１・９を通過したレーザ光
１０は対物レンズ１１の作用により検知対象であるレジ
ストパターン８上に集光され、レジストパターン８の表
面には光切断線１２が描かれる。この場合スリット９は
微細なため、光の回折現象の影響を受けるので光切断線
１２と直交するよう配置する。

この光切断線１２は、対物レンズ１３の作用により集光
され、二次元光センサ１４の受光面上に結像され、その
結果二次元光センサ１４からはレジストパターン８の光
断面画像が得られることとなる。

以上の基本的な構成に加え、対物レンズ１１，１３とレ
ジストパターン８との隙間には、検知対象となるレジス
トパターン８の屈折率ｎ２　（ｎ２−１．５）よりも大
きな屈折率ｎ１を有する液体１５が満たされる。

この液体１５としては、例えばα−モノクロルナフタリ
ン（ｎ　Ｌ　＝　１．　　６　３　６）　、α−モノブ
ロムナフタリン（ｎ　Ｌ　＝　１−　　６　６　２）　
、沃化メチル（　ｎ　１−１−　．　　７　４　１．　
）等が利用可能である。

さらに、液体１５から検知対象であるレジス１・パター
ン８へと入射される切断光の入射角度θ１は、レジスト
パターン８の表面において全反射条件が成立するような
角度に設定される。

例えば、液体１５として沃化メチルを用いた場合につい
て、光切断線形成用のレーザ光の入射角度θ１を求める
と次ぎのようになる。

液体（沃化メチル）の光屈折率を０１一１．７４１、検
知対象であるレジストパターンの光屈折率をｎ２−１．
．５とすると、全反射条件は、・　　　　１ θ＞Ｓｉｎ輸／ｎ）　　・・・（２） となり、 ＝ｓ　ｉ　ｎ　　’（１．．５／１．７４１）＝５９．
　　４９ であるから、 θｌ＝６０° と設定すればよい。

すなわち、入射角を０１＝６０°とすれば、切断光はレ
ジスｌ・パターン８の表面で完全に反射され、その内部
に浸入することはなくなる。

従って、内部反射光は完全に消滅し、表面反射光のみを
検知することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、光切断
法を用いて断面形状を検知するにおいて、対象物体が光
透過性を有する場合においても、その断面形状を正確に
検知することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例を示す図、 第３図（ａ）は表面反射光と内部反射光との関係を示す
図、 第３図（ｂ）は光透過性を有する物体の光切断画像を示
す図である。 １００・・・基板 １０１・・・光透過性物体 １０２・・・液体 １０３・・・切断光 １０４・・・表面反射光 第 ｌ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光切断法を用いて光透過性物体（１０１）の断面形状を
   検知する断面形状検知方法において、前記光透過性物体
   （１０１）を当該光透過性物体の屈折率（ｎ＿２）より
   も大きな屈折率（ｎ＿１）を有する液体（１０２）中に
   浸漬させ、かつ、前記液体（１０２）から光透過性物体
   （１０１）へと入射する切断光（１０３）の入射角度（
   θ＿１）を当該光透過性物体（１０１）の表面において
   全反射条件が成立するような角度に設定することを特徴
   とする断面形状検知方法。