JPH04256959A - 露光精度の測定方法 - Google Patents
露光精度の測定方法Info
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- JPH04256959A JPH04256959A JP3018951A JP1895191A JPH04256959A JP H04256959 A JPH04256959 A JP H04256959A JP 3018951 A JP3018951 A JP 3018951A JP 1895191 A JP1895191 A JP 1895191A JP H04256959 A JPH04256959 A JP H04256959A
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、露光精度の測定方法
に関する。ことに、半導体装置の製造に用いられる。 【０００２】 【従来の技術】従来、半導体工程へ導入しようとする露
光装置の露光精度の測定は、露光装置にホトレジストの
塗膜を有する基板とその上の所定パターンのマスク板と
を配置し、ホトレジスト膜に露光し現像して所定パター
ンのレジスト像を形成し走査型電子顕微鏡によってレジ
スト像の断面形状を観察する事で露光装置の解像力を推
定する手法が用いられている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来の技術ではレジス
ト像の断面形状の定性的な評価に留まり、露光装置の露
光精度（解像力）の定量的な評価ができない、という問
題がある。 【０００４】この発明は、上記問題を解決するためにな
されたものであって、露光装置の露光精度を定量的に評
価できる露光精度の測定方法を提供しようとするもので
ある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この発明によれば、（ａ
）露光装置にホトレジスト膜が形成された基板とその上
に所定の線状パターンのマスク板を配置し、露光してホ
トレジスト膜に非露光領域と露光領域を形成する工程、
（ｂ）シリル化剤のガス雰囲気中で上記基板を加熱する
ことによってホトレジスト膜の非露光領域を非シリル化
領域とし露光領域をシリル化領域に変換する工程、（ｃ
）この上に必要に応じて保護膜を積層し、線状パターン
のシリル化領域の軸方向に直交する方向に基板を切断す
る工程、（ｄ）切断して得られた端面をプラズマでエッ
チングすることによって非シリル化領域とシリル化領域
との界面で段差を形成する工程、（ｅ）上記界面におけ
る接線のうち非シリル化領域上面との交差角度が最大と
なる接線を引き、その交差角度を求めることによって露
光精度を測定することからなる露光精度の測定方法が提
供される。 【０００６】この発明においては、（ａ）露光装置にホ
トレジスト膜が形成された基板とその上に所定の線状パ
ターンのマスク板を配置し、露光してホトレジスト膜に
非露光領域と露光領域を形成する。 【０００７】上記露光装置は、基板上のホトレジスト膜
に露光するためのものであって、露光精度を測定し半導
体装置の製造に必要な所定の露光精度を有するものが採
用されて半導体製造工程に導入される。 【０００８】ホトレジスト膜は、シリル化領域と非シリ
ル化領域とを形成するためのものであって、例えば
日本合成ゴム社製ＰＬＡＳＭＡＳＫ等のホトレジスト溶
液を基板に塗布し、乾燥して形成することができる。膜
厚は、通常１．５〜２．０μｍ が好ましい。 【０００９】上記線状パターンは、例えば線状スリット
と線状スリット間隔が同じ寸法（ラインアンドスペース
）のパターン等が用いられる。この寸法は、通常０．３
〜０．６μｍ である。 【００１０】この発明においては、（ｂ）シリル化剤の
ガス雰囲気中で上記基板を加熱することによってホトレ
ジスト膜の非露光領域を非シリル化領域とし露光領域を
シリル化領域に変換する。シリル化剤のガスは、ホトレ
ジスト膜の露光領域のみをシリル化領域に変換するため
のものであって、例えばヘキサメチルジシラザン等を用
いることができる。このガス雰囲気は、シリル化剤のガ
スの圧力を通常７４０〜７８０Ｔｏｒｒ とするのがよ
い。 【００１１】上記加熱は、 シリル化剤のガスと
ホトレジスト膜の露光領域を反応させるためのものであ
って、 通常１４０〜１８０°Ｃとするのがよい。 【００１２】この発明においては、（ｃ）この上に必要
に応じて保護膜を積層し、線状パターンの、シリル化領
域の軸方向に直交する方向に基板を切断する。 【００１３】保護膜は、後工程のプラズマでエッチング
する工程において非シリル化領域の上面をエッチングさ
れないように保護するためのものであって、非シリル化
領域の上面を含む領域に、例えばレジスト膜を形成して
用いるのがよい。 【００１４】この発明においては、（ｄ）切断して得ら
れた端面をプラズマでエッチングすることによって非シ
リル化領域とシリル化領域との界面で段差を形成する。 【００１５】上記プラズマは、切断して得られた端面の
非シリル化領域とシリル化領域との界面で段差を形成す
るためのものであって、非シリル化領域とシリル化領域
からなる端面に作用して非シリル化領域のみを選択的に
エッチングするものがよく、例えば酸素プラズマ等を用
いることができる。段差によって明確化された非シリル
化領域とシリル化領域との界面は、例えば図１（ニ）示
すよう非シリル化領域の上面で幅が広く、低面にいくに
したがって幅が狭くなる。 【００１６】この発明においては、（ｅ）上記界面にお
ける接線のうち非シリル化領域上面との交差角度が最大
となる接線を引きその交差角度を求めることによって露
光精度を測定する。 【００１７】上記交差角度は、例えば図１（ニ）に示す
ように角度θを測定して求めることができる。 【００１８】この交差角度は、同じ露光装置を用い、ラ
インアンドスペースのパターンであってその線寸法が０
．３５μｍ 〜０．６０μｍ の範囲のマスク板を用い
て上記（ａ）〜（ｅ）と同様にして求めると、例えば図
２に示すように幅寸法が小さくなる程小さくなる傾向が
ある。また、この交差角度は、露光精度（解像度）の高
い露光装置（Ａ）と低い露光装置（Ｂ）を用い上記（ａ
）〜（ｅ）と同様にして求めると図２に示すように露光
精度が小さくなる程小さくなる傾向がある。すなわち、
マスク板のラインアンドスペースのパターンの線寸法を
一定として交差角度を求めて露光装置の露光精度を定量
的に測定することができることが分かる。 【００１９】 【作用】シリル化剤が、ホトレジスト膜の露光領域のみ
をシリル化し、プラズマが非シリル化層を選択的にエッ
チングして非シリル化領域とシリル化領域との界面を明
確化し、その界面での接線と非シリル化領域の上面との
交差角度の最大値の測定を可能にし、交差角度の最大値
が露光精度の高さを定量的に示すことになる。 【００２０】 【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 図１にシリル化層の顕在化（明確化）の工程を示す。ま
ず、基板１の上にホトレジスト液（ＰＬＡＳＭＡＳＫ）
を塗布し、膜厚１．５μｍ のホトレジスト膜２を形成
する。露光精度（露光解像力）の測定を行う露光装置Ａ
に上記基板とその上にマスク板３を配置する。マスク板
３は、線寸法０．３５μｍ のラインアンドスペースの
パターンを有する。 【００２１】次に、ホトレジスト膜２にマスク板３に対
応するパターンで露光する。 【００２２】次に、露光されたホトレジスト膜を有する
基板をヘキサメチルジシラザンが７６０Ｔｏｒｒ 含有
される雰囲気中に配置し、 基板を１６０°Ｃに加熱し
てホトレジスト膜の露光領域をヘキサメチルシラザン５
と反応させてシリル化する。 【００２３】次に、表面にレジスト膜を積層し保護膜６
を形成する。 【００２４】次に、マスクパターンに対応するラインア
ンドスペースのシリル化領域の軸方向に直交する方向に
基板を切断する。切断して得られた端面にはシリル化領
域と非シリル化領域があるが潜在化していて各領域を見
分けることができない。 【００２５】次に、この基板を酸素プラズマ中でエッチ
ングすることにより、上記切断端面の非シリル化領域を
選択的にエッチングして非シリル化領域とシリル化領域
との間に段差を形成し非シリル化領域とシリル化領域と
の界面を顕在化（明確化）させる。 【００２６】次に、非シリル化領域とシリル化領域との
界面における接線のうち非シリル化領域上面の交差角度
が最大となる接線９とその交差角度１０（２５度）を求
める。 【００２７】次に、線寸法０．３５μｍ のラインアン
ドスペースのパターンを有するマスク板を用いる代りに
、線寸法０．４０、０．４５、０．５０、０．５５及び
０．６０μｍのマスク板を用い、この他は同様にしてそ
れぞれ交差角度を求めたところ、４１度、４５度、５０
度、５０度及び５１度であった。この結果は、プロット
すると図２のＡ曲線のとおりである。 【００２８】次に、露光装置（Ａ）を用いる代りに露光
装置（Ｂ）を用い、この他は同様にして交差角度を求め
図２にプロットするとＢ曲線が得られた。Ａ曲線がＢ曲
線よりも上に存在するので露光装置Ａが露光装置Ｂより
も露光精度を高くできることが定量的に確認される。 【００２９】 【発明の効果】この発明によれば、露光装置の露光精度
を定量的に評価できる露光精度の測定方法を提供するこ
とができる。 【００３０】
に関する。ことに、半導体装置の製造に用いられる。 【０００２】 【従来の技術】従来、半導体工程へ導入しようとする露
光装置の露光精度の測定は、露光装置にホトレジストの
塗膜を有する基板とその上の所定パターンのマスク板と
を配置し、ホトレジスト膜に露光し現像して所定パター
ンのレジスト像を形成し走査型電子顕微鏡によってレジ
スト像の断面形状を観察する事で露光装置の解像力を推
定する手法が用いられている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】従来の技術ではレジス
ト像の断面形状の定性的な評価に留まり、露光装置の露
光精度（解像力）の定量的な評価ができない、という問
題がある。 【０００４】この発明は、上記問題を解決するためにな
されたものであって、露光装置の露光精度を定量的に評
価できる露光精度の測定方法を提供しようとするもので
ある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この発明によれば、（ａ
）露光装置にホトレジスト膜が形成された基板とその上
に所定の線状パターンのマスク板を配置し、露光してホ
トレジスト膜に非露光領域と露光領域を形成する工程、
（ｂ）シリル化剤のガス雰囲気中で上記基板を加熱する
ことによってホトレジスト膜の非露光領域を非シリル化
領域とし露光領域をシリル化領域に変換する工程、（ｃ
）この上に必要に応じて保護膜を積層し、線状パターン
のシリル化領域の軸方向に直交する方向に基板を切断す
る工程、（ｄ）切断して得られた端面をプラズマでエッ
チングすることによって非シリル化領域とシリル化領域
との界面で段差を形成する工程、（ｅ）上記界面におけ
る接線のうち非シリル化領域上面との交差角度が最大と
なる接線を引き、その交差角度を求めることによって露
光精度を測定することからなる露光精度の測定方法が提
供される。 【０００６】この発明においては、（ａ）露光装置にホ
トレジスト膜が形成された基板とその上に所定の線状パ
ターンのマスク板を配置し、露光してホトレジスト膜に
非露光領域と露光領域を形成する。 【０００７】上記露光装置は、基板上のホトレジスト膜
に露光するためのものであって、露光精度を測定し半導
体装置の製造に必要な所定の露光精度を有するものが採
用されて半導体製造工程に導入される。 【０００８】ホトレジスト膜は、シリル化領域と非シリ
ル化領域とを形成するためのものであって、例えば
日本合成ゴム社製ＰＬＡＳＭＡＳＫ等のホトレジスト溶
液を基板に塗布し、乾燥して形成することができる。膜
厚は、通常１．５〜２．０μｍ が好ましい。 【０００９】上記線状パターンは、例えば線状スリット
と線状スリット間隔が同じ寸法（ラインアンドスペース
）のパターン等が用いられる。この寸法は、通常０．３
〜０．６μｍ である。 【００１０】この発明においては、（ｂ）シリル化剤の
ガス雰囲気中で上記基板を加熱することによってホトレ
ジスト膜の非露光領域を非シリル化領域とし露光領域を
シリル化領域に変換する。シリル化剤のガスは、ホトレ
ジスト膜の露光領域のみをシリル化領域に変換するため
のものであって、例えばヘキサメチルジシラザン等を用
いることができる。このガス雰囲気は、シリル化剤のガ
スの圧力を通常７４０〜７８０Ｔｏｒｒ とするのがよ
い。 【００１１】上記加熱は、 シリル化剤のガスと
ホトレジスト膜の露光領域を反応させるためのものであ
って、 通常１４０〜１８０°Ｃとするのがよい。 【００１２】この発明においては、（ｃ）この上に必要
に応じて保護膜を積層し、線状パターンの、シリル化領
域の軸方向に直交する方向に基板を切断する。 【００１３】保護膜は、後工程のプラズマでエッチング
する工程において非シリル化領域の上面をエッチングさ
れないように保護するためのものであって、非シリル化
領域の上面を含む領域に、例えばレジスト膜を形成して
用いるのがよい。 【００１４】この発明においては、（ｄ）切断して得ら
れた端面をプラズマでエッチングすることによって非シ
リル化領域とシリル化領域との界面で段差を形成する。 【００１５】上記プラズマは、切断して得られた端面の
非シリル化領域とシリル化領域との界面で段差を形成す
るためのものであって、非シリル化領域とシリル化領域
からなる端面に作用して非シリル化領域のみを選択的に
エッチングするものがよく、例えば酸素プラズマ等を用
いることができる。段差によって明確化された非シリル
化領域とシリル化領域との界面は、例えば図１（ニ）示
すよう非シリル化領域の上面で幅が広く、低面にいくに
したがって幅が狭くなる。 【００１６】この発明においては、（ｅ）上記界面にお
ける接線のうち非シリル化領域上面との交差角度が最大
となる接線を引きその交差角度を求めることによって露
光精度を測定する。 【００１７】上記交差角度は、例えば図１（ニ）に示す
ように角度θを測定して求めることができる。 【００１８】この交差角度は、同じ露光装置を用い、ラ
インアンドスペースのパターンであってその線寸法が０
．３５μｍ 〜０．６０μｍ の範囲のマスク板を用い
て上記（ａ）〜（ｅ）と同様にして求めると、例えば図
２に示すように幅寸法が小さくなる程小さくなる傾向が
ある。また、この交差角度は、露光精度（解像度）の高
い露光装置（Ａ）と低い露光装置（Ｂ）を用い上記（ａ
）〜（ｅ）と同様にして求めると図２に示すように露光
精度が小さくなる程小さくなる傾向がある。すなわち、
マスク板のラインアンドスペースのパターンの線寸法を
一定として交差角度を求めて露光装置の露光精度を定量
的に測定することができることが分かる。 【００１９】 【作用】シリル化剤が、ホトレジスト膜の露光領域のみ
をシリル化し、プラズマが非シリル化層を選択的にエッ
チングして非シリル化領域とシリル化領域との界面を明
確化し、その界面での接線と非シリル化領域の上面との
交差角度の最大値の測定を可能にし、交差角度の最大値
が露光精度の高さを定量的に示すことになる。 【００２０】 【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 図１にシリル化層の顕在化（明確化）の工程を示す。ま
ず、基板１の上にホトレジスト液（ＰＬＡＳＭＡＳＫ）
を塗布し、膜厚１．５μｍ のホトレジスト膜２を形成
する。露光精度（露光解像力）の測定を行う露光装置Ａ
に上記基板とその上にマスク板３を配置する。マスク板
３は、線寸法０．３５μｍ のラインアンドスペースの
パターンを有する。 【００２１】次に、ホトレジスト膜２にマスク板３に対
応するパターンで露光する。 【００２２】次に、露光されたホトレジスト膜を有する
基板をヘキサメチルジシラザンが７６０Ｔｏｒｒ 含有
される雰囲気中に配置し、 基板を１６０°Ｃに加熱し
てホトレジスト膜の露光領域をヘキサメチルシラザン５
と反応させてシリル化する。 【００２３】次に、表面にレジスト膜を積層し保護膜６
を形成する。 【００２４】次に、マスクパターンに対応するラインア
ンドスペースのシリル化領域の軸方向に直交する方向に
基板を切断する。切断して得られた端面にはシリル化領
域と非シリル化領域があるが潜在化していて各領域を見
分けることができない。 【００２５】次に、この基板を酸素プラズマ中でエッチ
ングすることにより、上記切断端面の非シリル化領域を
選択的にエッチングして非シリル化領域とシリル化領域
との間に段差を形成し非シリル化領域とシリル化領域と
の界面を顕在化（明確化）させる。 【００２６】次に、非シリル化領域とシリル化領域との
界面における接線のうち非シリル化領域上面の交差角度
が最大となる接線９とその交差角度１０（２５度）を求
める。 【００２７】次に、線寸法０．３５μｍ のラインアン
ドスペースのパターンを有するマスク板を用いる代りに
、線寸法０．４０、０．４５、０．５０、０．５５及び
０．６０μｍのマスク板を用い、この他は同様にしてそ
れぞれ交差角度を求めたところ、４１度、４５度、５０
度、５０度及び５１度であった。この結果は、プロット
すると図２のＡ曲線のとおりである。 【００２８】次に、露光装置（Ａ）を用いる代りに露光
装置（Ｂ）を用い、この他は同様にして交差角度を求め
図２にプロットするとＢ曲線が得られた。Ａ曲線がＢ曲
線よりも上に存在するので露光装置Ａが露光装置Ｂより
も露光精度を高くできることが定量的に確認される。 【００２９】 【発明の効果】この発明によれば、露光装置の露光精度
を定量的に評価できる露光精度の測定方法を提供するこ
とができる。 【００３０】
【図１】この発明の実施例で測定した露光精度の測定方
法の説明図である。
法の説明図である。
【図２】この発明の実施例で測定した露光装置（Ａ）及
び（Ｂ）の露光精度（交差角度）を示すグラフ図である
。
び（Ｂ）の露光精度（交差角度）を示すグラフ図である
。
１ 基板
２ ホトレジスト膜
３ マスク板
４ 光
５ ヘキサメチルジシラザン
６ 保護膜
７ シリル化領域
８ 非シリル化領域
Claims (1)
- 【請求項１】 （ａ）露光装置にホトレジスト膜が形
成された基板とその上に所定の線状パターンのマスク板
を配置し、露光してホトレジスト膜に非露光領域と露光
領域を形成する工程、（ｂ）シリル化剤のガス雰囲気中
で上記基板を加熱することによってホトレジスト膜の非
露光領域を非シリル化領域とし露光領域をシリル化領域
に変換する工程、（ｃ）この上に必要に応じて保護膜を
積層し、線状パターンのシリル化領域の軸方向に直交す
る方向に基板を切断する工程、（ｄ）切断して得られた
端面をプラズマでエッチングすることによって非シリル
化領域とシリル化領域との界面で段差を形成する工程、
（ｅ）上記界面における接線のうち非シリル化領域上面
との交差角度が最大となる接線を引き、その交差角度を
求めることによって露光精度を測定することからなる露
光精度の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018951A JP2650792B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 露光精度の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018951A JP2650792B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 露光精度の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04256959A true JPH04256959A (ja) | 1992-09-11 |
| JP2650792B2 JP2650792B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=11985957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3018951A Expired - Fee Related JP2650792B2 (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 露光精度の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650792B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0862860A (ja) * | 1994-08-16 | 1996-03-08 | Nec Corp | レジストパターンの形成方法 |
-
1991
- 1991-02-12 JP JP3018951A patent/JP2650792B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0862860A (ja) * | 1994-08-16 | 1996-03-08 | Nec Corp | レジストパターンの形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2650792B2 (ja) | 1997-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |