JPH1164287A - レジストの損傷状態検知方法 - Google Patents
レジストの損傷状態検知方法Info
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- JPH1164287A JPH1164287A JP9244590A JP24459097A JPH1164287A JP H1164287 A JPH1164287 A JP H1164287A JP 9244590 A JP9244590 A JP 9244590A JP 24459097 A JP24459097 A JP 24459097A JP H1164287 A JPH1164287 A JP H1164287A
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Landscapes
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板表面のレジストの損傷状態を正確に検知
することができる方法を提供する。 【解決手段】 表面にレジストを有する基板６を静電チ
ャック１０に吸着保持した状態で当該基板６にイオンビ
ーム４を照射して処理を施す際に、基板表面のレジスト
から放出されるアウトガスの成分を質量分析計２４で測
定し、このアウトガス中に含まれるレジスト分解成分の
量によってレジストの損傷状態を検知する。
することができる方法を提供する。 【解決手段】 表面にレジストを有する基板６を静電チ
ャック１０に吸着保持した状態で当該基板６にイオンビ
ーム４を照射して処理を施す際に、基板表面のレジスト
から放出されるアウトガスの成分を質量分析計２４で測
定し、このアウトガス中に含まれるレジスト分解成分の
量によってレジストの損傷状態を検知する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、表面にレジスト
を有する基板を静電チャックに吸着保持した状態で当該
基板にイオンビームを照射して、基板にイオン注入、イ
オンビームエッチング、薄膜形成等の処理を施す際の基
板の温度上昇によるレジストの損傷状態を検知する方法
に関する。
を有する基板を静電チャックに吸着保持した状態で当該
基板にイオンビームを照射して、基板にイオン注入、イ
オンビームエッチング、薄膜形成等の処理を施す際の基
板の温度上昇によるレジストの損傷状態を検知する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来のイオンビーム照射装置の
一例を示す図である。この装置は、真空容器２内に静電
チャック１０を設け、これに吸着保持した基板（例えば
半導体ウェーハ）６にイオンビーム４を照射して、基板
６にイオン注入、イオンビームエッチング、薄膜形成等
の処理を施すよう構成されている。
一例を示す図である。この装置は、真空容器２内に静電
チャック１０を設け、これに吸着保持した基板（例えば
半導体ウェーハ）６にイオンビーム４を照射して、基板
６にイオン注入、イオンビームエッチング、薄膜形成等
の処理を施すよう構成されている。
【０００３】真空容器２内は、図示しない真空排気装置
によって真空に排気される。イオンビーム４は、図示し
ないイオン源から引き出され、必要に応じて質量分離、
加速、走査等が行われた後に基板６に照射される。基板
６の表面には、例えば図５に示すように、所要のパター
ンをしたレジスト８が形成されている。
によって真空に排気される。イオンビーム４は、図示し
ないイオン源から引き出され、必要に応じて質量分離、
加速、走査等が行われた後に基板６に照射される。基板
６の表面には、例えば図５に示すように、所要のパター
ンをしたレジスト８が形成されている。
【０００４】静電チャック１０は、この例では双極型と
呼ばれるものであり、二つの電極１４および１６を絶縁
体１２内の表面近くに埋め込んで成る。電極１４および
１６は、例えば、共に半円形をしていて両者が相対向し
て円形を成すように配置されている。
呼ばれるものであり、二つの電極１４および１６を絶縁
体１２内の表面近くに埋め込んで成る。電極１４および
１６は、例えば、共に半円形をしていて両者が相対向し
て円形を成すように配置されている。
【０００５】静電チャック１０上に基板６を供給しかつ
吸着用電源１８から静電チャック１０（より具体的には
その電極１４、１６）に電圧（この例では同値で逆極性
の直流電圧＋Ｖおよび−Ｖ）を印加すると、基板６と電
極１４、１６間に正負の電荷が溜まり、その間に働く静
電力（またはジョンソンラーベック力）によって、基板
６が静電チャック１０に吸着保持される。
吸着用電源１８から静電チャック１０（より具体的には
その電極１４、１６）に電圧（この例では同値で逆極性
の直流電圧＋Ｖおよび−Ｖ）を印加すると、基板６と電
極１４、１６間に正負の電荷が溜まり、その間に働く静
電力（またはジョンソンラーベック力）によって、基板
６が静電チャック１０に吸着保持される。
【０００６】静電チャック１０上の基板６は、イオンビ
ーム４の照射によって熱入力を受ける。その場合、基板
６が静電チャック１０に正しく吸着されていると、基板
６に加えられた熱は静電チャック１０を経由して運び去
られるので、即ち基板６は静電チャック１０によって冷
却されるので、基板６ひいてはその表面のレジスト８の
温度上昇が抑えられるけれども、基板６の吸着状態が悪
いと基板６の冷却状態が悪くなりレジスト８の温度上昇
が過大になる。レジスト８の温度上昇が過大になると、
レジスト８は熱によって損傷を受け、例えば変質、変形
等を起こす。
ーム４の照射によって熱入力を受ける。その場合、基板
６が静電チャック１０に正しく吸着されていると、基板
６に加えられた熱は静電チャック１０を経由して運び去
られるので、即ち基板６は静電チャック１０によって冷
却されるので、基板６ひいてはその表面のレジスト８の
温度上昇が抑えられるけれども、基板６の吸着状態が悪
いと基板６の冷却状態が悪くなりレジスト８の温度上昇
が過大になる。レジスト８の温度上昇が過大になると、
レジスト８は熱によって損傷を受け、例えば変質、変形
等を起こす。
【０００７】これを防止するために、図４に示すよう
に静電チャック１０の電極１４、１６と基板６との間の
静電容量を静電容量計２２によって測定して、その静電
容量の大きさによって静電チャック１０への基板６の吸
着状態を検知する方法や、静電チャック１０の電極１
４と１６との間の漏洩電流を測定して、その漏洩電流の
大きさによって静電チャック１０への基板６の吸着状態
を検知する方法が既に提案されている。例えば、の方
法は特開平４−２１６６５０号公報を、の方法は特開
昭５９−７９５４５号公報を、それぞれ参照。
に静電チャック１０の電極１４、１６と基板６との間の
静電容量を静電容量計２２によって測定して、その静電
容量の大きさによって静電チャック１０への基板６の吸
着状態を検知する方法や、静電チャック１０の電極１
４と１６との間の漏洩電流を測定して、その漏洩電流の
大きさによって静電チャック１０への基板６の吸着状態
を検知する方法が既に提案されている。例えば、の方
法は特開平４−２１６６５０号公報を、の方法は特開
昭５９−７９５４５号公報を、それぞれ参照。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記や
の方法は、静電容量や漏洩電流の測定によって基板６の
吸着状態を間接的に検知し、更にこの吸着状態によって
基板６上のレジスト８の温度を推定し更に当該レジスト
８の損傷を推定しているのであって、最終目的であるレ
ジスト８の損傷状態を直接検知しているのではないの
で、測定量とレジスト損傷状態との間の隔たりが大き
く、従ってレジストの損傷状態を正確に検知することが
できないという課題がある。
の方法は、静電容量や漏洩電流の測定によって基板６の
吸着状態を間接的に検知し、更にこの吸着状態によって
基板６上のレジスト８の温度を推定し更に当該レジスト
８の損傷を推定しているのであって、最終目的であるレ
ジスト８の損傷状態を直接検知しているのではないの
で、測定量とレジスト損傷状態との間の隔たりが大き
く、従ってレジストの損傷状態を正確に検知することが
できないという課題がある。
【０００９】例えば、上記の静電容量を測定する方法
では、基板６の種類等によって測定結果が変化する。例
えば、高誘電体膜を表面に有する基板６の場合は、高誘
電体膜が静電容量の増大を惹き起こすので、基板６の所
定の吸着性能が得られていなくても静電容量が所定量得
られることがある。また、ドープドポリシリコン（ｐ−
Ｓｉ）膜を表面に有する基板６の場合は、当該膜が静電
チャック１０の表面近傍に設けられている導体部分に接
触して静電容量増大を惹き起こし、所定の吸着性能が得
られていなくても静電容量が所定量得られることがあ
る。
では、基板６の種類等によって測定結果が変化する。例
えば、高誘電体膜を表面に有する基板６の場合は、高誘
電体膜が静電容量の増大を惹き起こすので、基板６の所
定の吸着性能が得られていなくても静電容量が所定量得
られることがある。また、ドープドポリシリコン（ｐ−
Ｓｉ）膜を表面に有する基板６の場合は、当該膜が静電
チャック１０の表面近傍に設けられている導体部分に接
触して静電容量増大を惹き起こし、所定の吸着性能が得
られていなくても静電容量が所定量得られることがあ
る。
【００１０】また、上記の漏洩電流を測定する方法で
も、基板６の種類等によって測定結果が変化する。例え
ば、酸化膜（例えばＳｉＯ2 膜）を表面に有する基板６
の場合は、基板６を正しく吸着していても、当該酸化膜
の存在によって漏洩電流が増加せず吸着状態を正しく検
知できないことがある。
も、基板６の種類等によって測定結果が変化する。例え
ば、酸化膜（例えばＳｉＯ2 膜）を表面に有する基板６
の場合は、基板６を正しく吸着していても、当該酸化膜
の存在によって漏洩電流が増加せず吸着状態を正しく検
知できないことがある。
【００１１】そこでこの発明は、基板表面のレジストの
損傷状態を正確に検知することができる方法を提供する
ことを主たる目的とする。
損傷状態を正確に検知することができる方法を提供する
ことを主たる目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明の検知方法は、
表面にレジストを有する基板を静電チャックに吸着保持
した状態で当該基板にイオンビームを照射して処理を施
す際に、前記レジストから放出されるアウトガスの成分
を質量分析計で測定し、このアウトガス中に含まれるレ
ジスト分解成分の量によって前記レジストの損傷状態を
検知することを特徴としている。
表面にレジストを有する基板を静電チャックに吸着保持
した状態で当該基板にイオンビームを照射して処理を施
す際に、前記レジストから放出されるアウトガスの成分
を質量分析計で測定し、このアウトガス中に含まれるレ
ジスト分解成分の量によって前記レジストの損傷状態を
検知することを特徴としている。
【００１３】基板表面のレジストが温度上昇によって損
傷を受けると、イオンビーム照射に伴って当該レジスト
から放出されるアウトガス中に含まれるレジスト分解成
分の量が増大する。従って、アウトガスの成分を質量分
析計で測定し、このアウトガス中に含まれるレジスト分
解成分の量によって、レジストの損傷状態を直接かつ正
確に検知することができる。
傷を受けると、イオンビーム照射に伴って当該レジスト
から放出されるアウトガス中に含まれるレジスト分解成
分の量が増大する。従って、アウトガスの成分を質量分
析計で測定し、このアウトガス中に含まれるレジスト分
解成分の量によって、レジストの損傷状態を直接かつ正
確に検知することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、この発明に係る検知方法
を実施するイオンビーム照射装置の一例を示す図であ
る。図４の従来例と同一または相当する部分には同一符
号を付し、以下においては当該従来例との相違点を主に
説明する。
を実施するイオンビーム照射装置の一例を示す図であ
る。図４の従来例と同一または相当する部分には同一符
号を付し、以下においては当該従来例との相違点を主に
説明する。
【００１５】この装置においては、イオンビーム４の照
射に伴って、前記基板６の表面のレジスト８（図５参
照。以下同じ）から放出されるアウトガスの成分を測定
する質量分析計２４を真空容器２の壁面に取り付けてい
る。質量分析計２４は、気体分子の種類をその質量によ
って分析する装置である。具体的にはこの例では、四重
極電極によって四極電場を形成して質量分析を行う四極
子型質量分析計である。なお、従来例で設けていた静電
容量計２２およびコンデンサＣは、この例では省略して
いる。
射に伴って、前記基板６の表面のレジスト８（図５参
照。以下同じ）から放出されるアウトガスの成分を測定
する質量分析計２４を真空容器２の壁面に取り付けてい
る。質量分析計２４は、気体分子の種類をその質量によ
って分析する装置である。具体的にはこの例では、四重
極電極によって四極電場を形成して質量分析を行う四極
子型質量分析計である。なお、従来例で設けていた静電
容量計２２およびコンデンサＣは、この例では省略して
いる。
【００１６】基板６の表面のレジスト８は、例えば、環
化ゴム、ポリけい皮酸、ノボラック樹脂等を主成分とす
るものであり、これらはいずれも有機物を含んでいる。
化ゴム、ポリけい皮酸、ノボラック樹脂等を主成分とす
るものであり、これらはいずれも有機物を含んでいる。
【００１７】このようなレジスト８がイオンビーム照射
に伴う温度上昇によって損傷を受けると、当該レジスト
８から放出されるアウトガス中に含まれるレジスト分解
成分の量が増大する。例えば、レジスト８に含まれる有
機物が損傷を受けて解離して、アウトガス中の炭化水素
（ＣxＨy 。ｘ、ｙは正の整数）成分の量（割合）が増
大する。レジスト８の温度が低く損傷前では、水（Ｈ2
Ｏ）成分が支配的である。
に伴う温度上昇によって損傷を受けると、当該レジスト
８から放出されるアウトガス中に含まれるレジスト分解
成分の量が増大する。例えば、レジスト８に含まれる有
機物が損傷を受けて解離して、アウトガス中の炭化水素
（ＣxＨy 。ｘ、ｙは正の整数）成分の量（割合）が増
大する。レジスト８の温度が低く損傷前では、水（Ｈ2
Ｏ）成分が支配的である。
【００１８】図２に、イオンビーム照射中のアウトガス
成分の時間変化の一例を示す。この例では、イオンビー
ム照射時間が２００秒を過ぎた辺りから、レジスト分解
成分であるＣ2Ｈ2 が急増している。レジスト分解成分
（この例ではＣ2Ｈ2 ）は、レジスト８が温度上昇する
と少しは放出されるけれども、この例のように多量に放
出されているのは、レジスト８の温度上昇が過大になっ
てレジスト８が損傷を受けていることを示している。
成分の時間変化の一例を示す。この例では、イオンビー
ム照射時間が２００秒を過ぎた辺りから、レジスト分解
成分であるＣ2Ｈ2 が急増している。レジスト分解成分
（この例ではＣ2Ｈ2 ）は、レジスト８が温度上昇する
と少しは放出されるけれども、この例のように多量に放
出されているのは、レジスト８の温度上昇が過大になっ
てレジスト８が損傷を受けていることを示している。
【００１９】そこでこの発明は、上記のようにして基板
６の表面のレジスト８から放出されるアウトガスの成分
を質量分析計２４で測定し、この測定したアウトガス中
に含まれるレジスト分解成分（例えば前述したＣ
xＨy ）の量によって、レジスト８の損傷状態を検知す
るようにしている。
６の表面のレジスト８から放出されるアウトガスの成分
を質量分析計２４で測定し、この測定したアウトガス中
に含まれるレジスト分解成分（例えば前述したＣ
xＨy ）の量によって、レジスト８の損傷状態を検知す
るようにしている。
【００２０】これによって、従来技術のように静電容量
や漏洩電流によって基板表面のレジスト８の損傷状態を
間接的に推定するのではなく、レジスト分解成分の量に
よってレジスト８の損傷状態を直接検知するので、最終
目的であるレジスト８の損傷状態を正確に検知すること
ができ、検知の信頼性が向上する。
や漏洩電流によって基板表面のレジスト８の損傷状態を
間接的に推定するのではなく、レジスト分解成分の量に
よってレジスト８の損傷状態を直接検知するので、最終
目的であるレジスト８の損傷状態を正確に検知すること
ができ、検知の信頼性が向上する。
【００２１】なお、上記のようにしてレジスト８の損傷
を検知したときは、例えば速やかに基板６の処理（即ち
イオンビーム照射）を中止することによって、複数枚の
基板を連続して処理する場合の処理不良の続出を防止す
ることができる。
を検知したときは、例えば速やかに基板６の処理（即ち
イオンビーム照射）を中止することによって、複数枚の
基板を連続して処理する場合の処理不良の続出を防止す
ることができる。
【００２２】基板６へのイオンビーム照射を中止する
と、基板６への熱入力がなくなるので、基板６およびレ
ジスト８の温度が徐々に下がり、それに伴ってアウトガ
ス中に含まれるレジスト分解成分の量も徐々に減る。そ
の一例を図３に示す。その場合、イオンビーム照射中止
後のレジスト分解成分の減り方によって、レジスト８が
損傷を受けるようになった原因を推定することが可能で
ある。例えば、図３中のカーブＡのように、イオンビー
ム照射中止後のレジスト分解成分（この例ではＣ
2Ｈ2 ）の減り方が緩やかな場合は、静電チャック１０
の吸着不良によって基板６に対する冷却性能が悪くてレ
ジスト８の温度上昇が過大になったと推定することがで
きる。また、カーブＢのようにレジスト分解成分の減り
方が急な場合は、静電チャック１０による基板６の冷却
性能は悪くなく、静電チャック１０の吸着不良以外の原
因（例えばイオンビーム４のビーム量やエネルギーの異
常等）によってレジスト８の温度上昇が過大になったと
推定することができる。このような原因推定は、前述し
た従来技術では不可能である。
と、基板６への熱入力がなくなるので、基板６およびレ
ジスト８の温度が徐々に下がり、それに伴ってアウトガ
ス中に含まれるレジスト分解成分の量も徐々に減る。そ
の一例を図３に示す。その場合、イオンビーム照射中止
後のレジスト分解成分の減り方によって、レジスト８が
損傷を受けるようになった原因を推定することが可能で
ある。例えば、図３中のカーブＡのように、イオンビー
ム照射中止後のレジスト分解成分（この例ではＣ
2Ｈ2 ）の減り方が緩やかな場合は、静電チャック１０
の吸着不良によって基板６に対する冷却性能が悪くてレ
ジスト８の温度上昇が過大になったと推定することがで
きる。また、カーブＢのようにレジスト分解成分の減り
方が急な場合は、静電チャック１０による基板６の冷却
性能は悪くなく、静電チャック１０の吸着不良以外の原
因（例えばイオンビーム４のビーム量やエネルギーの異
常等）によってレジスト８の温度上昇が過大になったと
推定することができる。このような原因推定は、前述し
た従来技術では不可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、従来技
術のように静電容量や漏洩電流によって基板表面のレジ
ストの損傷状態を間接的に推定するのではなく、レジス
ト分解成分の量によってレジストの損傷状態を直接検知
するので、レジストの損傷状態を正確に検知することが
でき、検知の信頼性が向上する。
術のように静電容量や漏洩電流によって基板表面のレジ
ストの損傷状態を間接的に推定するのではなく、レジス
ト分解成分の量によってレジストの損傷状態を直接検知
するので、レジストの損傷状態を正確に検知することが
でき、検知の信頼性が向上する。
【図１】この発明に係る検知方法を実施するイオンビー
ム照射装置の一例を示す図である。
ム照射装置の一例を示す図である。
【図２】イオンビーム照射中のアウトガス成分の時間変
化の一例を示す図である。
化の一例を示す図である。
【図３】イオンビーム照射中および照射中止後のアウト
ガス中のＣ2Ｈ2 の時間変化の一例を拡大して示す図で
ある。
ガス中のＣ2Ｈ2 の時間変化の一例を拡大して示す図で
ある。
【図４】従来のイオンビーム照射装置の一例を示す図で
ある。
ある。
【図５】表面にレジストを有する基板の一例を示す概略
断面図である。
断面図である。
４ イオンビーム ６ 基板 ８ レジスト １０ 静電チャック ２４ 質量分析計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/265 Ｈ０１Ｌ 21/265 Ｔ 21/3065 21/302 Ｄ
Claims (1)
- 【請求項１】 表面にレジストを有する基板を静電チャ
ックに吸着保持した状態で当該基板にイオンビームを照
射して処理を施す際に、前記レジストから放出されるア
ウトガスの成分を質量分析計で測定し、このアウトガス
中に含まれるレジスト分解成分の量によって前記レジス
トの損傷状態を検知することを特徴とするレジストの損
傷状態検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244590A JPH1164287A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | レジストの損傷状態検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9244590A JPH1164287A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | レジストの損傷状態検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164287A true JPH1164287A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=17120994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9244590A Pending JPH1164287A (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | レジストの損傷状態検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1164287A (ja) |
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-
1997
- 1997-08-25 JP JP9244590A patent/JPH1164287A/ja active Pending
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