JPS6363038A - レジスト特性測定装置 - Google Patents
レジスト特性測定装置Info
- Publication number
- JPS6363038A JPS6363038A JP61205979A JP20597986A JPS6363038A JP S6363038 A JPS6363038 A JP S6363038A JP 61205979 A JP61205979 A JP 61205979A JP 20597986 A JP20597986 A JP 20597986A JP S6363038 A JPS6363038 A JP S6363038A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist film
- resist
- light
- measuring
- transmittance
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はレジスト特性測定装置に係り、特にレジストの
光学的、物性値レジストの現像液中での溶解特性を測定
するのに好適なレジスト特性測定装置に関する。
光学的、物性値レジストの現像液中での溶解特性を測定
するのに好適なレジスト特性測定装置に関する。
従来は、レジスト膜の透過率の光照射時間依存性を測定
する場合には、１０個程度の石英基板にレジストを塗布
し、それぞれ異った照射時間で光を照射した後、分光光
度計でレジスト膜の透過率を測定し、得られた透過率を
グラフにプロットすることにより、透過率の光照射時間
依存を得ていた。
する場合には、１０個程度の石英基板にレジストを塗布
し、それぞれ異った照射時間で光を照射した後、分光光
度計でレジスト膜の透過率を測定し、得られた透過率を
グラフにプロットすることにより、透過率の光照射時間
依存を得ていた。
一方、レジストの現像液中での溶Ｍ、速度を測定する場
合には、１０枚程度のシリコン・ウェハを用意して、レ
ジストを１μｍ程度の厚さに塗布した後、投影露光装置
を用いて光を照射した後、光照射後のウェハをそれぞれ
異った時間、現像液に浸してレジストを溶解させる。現
像後のレジスト膜の厚さく残留厚さ）を微小レジスト膜
厚測定器（例えば米、ナノメトリックス社製ナノスペッ
ク）で測定し、現像時間（溶解時間）に対するレジスト
膜厚をグラフ上にプロットして、レジスト膜厚の現像時
間依存性を得て、これらのデータからレジスト膜の変化
率（溶解速度）を算出することにより現像特性を求めて
いた。
合には、１０枚程度のシリコン・ウェハを用意して、レ
ジストを１μｍ程度の厚さに塗布した後、投影露光装置
を用いて光を照射した後、光照射後のウェハをそれぞれ
異った時間、現像液に浸してレジストを溶解させる。現
像後のレジスト膜の厚さく残留厚さ）を微小レジスト膜
厚測定器（例えば米、ナノメトリックス社製ナノスペッ
ク）で測定し、現像時間（溶解時間）に対するレジスト
膜厚をグラフ上にプロットして、レジスト膜厚の現像時
間依存性を得て、これらのデータからレジスト膜の変化
率（溶解速度）を算出することにより現像特性を求めて
いた。
上記従来技術は多くの装置と多量の測定用試料を必要と
し、測定に長時間かかる上、レジスト塗：布膜厚のばら
つきのために測定誤差が大きいという問題があった。
し、測定に長時間かかる上、レジスト塗：布膜厚のばら
つきのために測定誤差が大きいという問題があった。
本発明の目的は、一台の装置で前記のレジスト膜透過率
の照射時間依存性及びレジスト膜厚の現像時間依存性を
連続的に測定できる様にすることにより、少数の測定用
試料で精度の高い測定が短時間の内にできる様にするこ
とにある。
の照射時間依存性及びレジスト膜厚の現像時間依存性を
連続的に測定できる様にすることにより、少数の測定用
試料で精度の高い測定が短時間の内にできる様にするこ
とにある。
レジスト膜に０ 、５ ｍ Ｗ ／ ｃｄ、以上の強度
の光を照射できる光源を用意し、レジスト膜に光を照射
してその透過光強度を光センサにより連続的に測定する
。レジスト膜通渦前の光強度と通渦後の光強度の比をと
ることにより、透過率の時間的変化を連続的に測定する
。
の光を照射できる光源を用意し、レジスト膜に光を照射
してその透過光強度を光センサにより連続的に測定する
。レジスト膜通渦前の光強度と通渦後の光強度の比をと
ることにより、透過率の時間的変化を連続的に測定する
。
レジスト膜を石英基板のような透明な基板に塗布して光
を照射した後、現像液に浸してレジスト膜を溶解させる
。現像中のレジスト膜にレーザ光を照射して、その反射
光を光センサにより連続的に測定すると、その強度は時
間的に脈動する。その脈動のピーク位置を求めることに
より、レジスト残留膜厚とその時の現像時間が得られ、
レジスト膜の溶解特性を測定できる。
を照射した後、現像液に浸してレジスト膜を溶解させる
。現像中のレジスト膜にレーザ光を照射して、その反射
光を光センサにより連続的に測定すると、その強度は時
間的に脈動する。その脈動のピーク位置を求めることに
より、レジスト残留膜厚とその時の現像時間が得られ、
レジスト膜の溶解特性を測定できる。
以上の測定が一台の装置で行える様に、上記光源、光セ
ンサ等の手段を一体化することにより、上記目的は達成
される。
ンサ等の手段を一体化することにより、上記目的は達成
される。
（作用〕
レジスト膜の透過率の時間的変化を測定する手段の概略
図を第２図に示す。水銀ランプ１８から放射された光（
紫外ａ）はコンデンサレンズ１７により収束される。干
渉フィルター１６によって必要とする波長の光を通渦さ
せた後、透明な基板１３に塗布したレジスト膜１４に照
射させ、透過光の強度を光センサ−２によって測定する
。この場合、光を上方に反射させてレジスト膜に照射す
るために、反射ミラー１５を使用した。このような装置
で、レジスト膜１４の透過率の光照射時間依存性を測定
すると第３図の様な特性が得られる。
図を第２図に示す。水銀ランプ１８から放射された光（
紫外ａ）はコンデンサレンズ１７により収束される。干
渉フィルター１６によって必要とする波長の光を通渦さ
せた後、透明な基板１３に塗布したレジスト膜１４に照
射させ、透過光の強度を光センサ−２によって測定する
。この場合、光を上方に反射させてレジスト膜に照射す
るために、反射ミラー１５を使用した。このような装置
で、レジスト膜１４の透過率の光照射時間依存性を測定
すると第３図の様な特性が得られる。
ここで、透過率はレジスト膜透過後の光強度とレジスト
膜がない場合の光強度の比をとる。得られた透過率変化
のデータから次式より、レジストの感光係数が求められ
る。
膜がない場合の光強度の比をとる。得られた透過率変化
のデータから次式より、レジストの感光係数が求められ
る。
Ａ、＝ −１１ｎ （Ｔ （’Ｏ） ／Ｔ （０）
） （１）Ｂ＝ −−Ｑｎ （Ｔ （ｏｏ）
） （２）ここで、Ａはレジスト
内の感光剤に関係する吸収率、Ｂはベースレジンに関係
する吸収率、Ｃはレジストの感度、Ｔ（０）は透過率の
初期値、Ｔ（ｏｏ）は透過率の最終値、ｄＴ（０）／ｄ
ｔは透過率の初期変化率である。
） （１）Ｂ＝ −−Ｑｎ （Ｔ （ｏｏ）
） （２）ここで、Ａはレジスト
内の感光剤に関係する吸収率、Ｂはベースレジンに関係
する吸収率、Ｃはレジストの感度、Ｔ（０）は透過率の
初期値、Ｔ（ｏｏ）は透過率の最終値、ｄＴ（０）／ｄ
ｔは透過率の初期変化率である。
レジスト膜の現像中の膜厚の変化を測定する手段を第４
図に示す。レーザ光源１９から出たレーザ光は反射ミラ
ー２０により反射され透明基板２２に塗布されたレジス
ト膜２３に入射角Ｑで入射させる。入射したレーザ光は
石英の基板２２とレジスト膜２３との界面で反射する光
Ｑ１とレジスト膜２３と現像容器２４に入った現像液２
１との界面で反射する光＋２２．とに分かれて、光セン
サ２５に入射する。光Ｑｌと光Ｑ２は干渉し、レジスト
膜厚によって強め合ったり弱め合ったりする。
図に示す。レーザ光源１９から出たレーザ光は反射ミラ
ー２０により反射され透明基板２２に塗布されたレジス
ト膜２３に入射角Ｑで入射させる。入射したレーザ光は
石英の基板２２とレジスト膜２３との界面で反射する光
Ｑ１とレジスト膜２３と現像容器２４に入った現像液２
１との界面で反射する光＋２２．とに分かれて、光セン
サ２５に入射する。光Ｑｌと光Ｑ２は干渉し、レジスト
膜厚によって強め合ったり弱め合ったりする。
その結実現像時間の増加に伴い第５図の様に反射後のレ
ーザ光強度が脈動する。
ーザ光強度が脈動する。
第５図において、ｔｏは現像開始時刻、ｔ １． ｔ。
はそれぞれ１番目及び第２番目の脈動のピーク時刻であ
る。時刻ｔ、における第ｊ番目のピーク、時刻ｔ、にお
ける第ｍ番目のピークを経て、ｔ。
る。時刻ｔ、における第ｊ番目のピーク、時刻ｔ、にお
ける第ｍ番目のピークを経て、ｔ。
でレジストが完全に溶解して現像が終了する。ここで、
脈動の山と谷の部分を共にピークと考えた。
脈動の山と谷の部分を共にピークと考えた。
第５図における脈動の一周期当たりのレジスト膜の変化
量（溶解厚さ）は次式で表わされる。
量（溶解厚さ）は次式で表わされる。
λ
ここで、λは光源の波長、η、はレジストの屈折率、０
はレーザ光線のレジスト膜への入射角度である。
はレーザ光線のレジスト膜への入射角度である。
時刻ｔ１におけるレジスト残留膜厚はｍ・Δｔ。
／２９時刻ｔ２におけるレジスト残留膜厚は（ｍ−１）
・Δｔｒ／２となり１時刻ｔＪにおけるレジスト残留膜
厚は次式で表わされる。
・Δｔｒ／２となり１時刻ｔＪにおけるレジスト残留膜
厚は次式で表わされる。
ｔｒｌ ｔ＝ｔａ＝ （ｍ＋１ ｊ） ・Δｔ、／
２ （５）ここで、ｍは脈動のピークの総数である。
２ （５）ここで、ｍは脈動のピークの総数である。
又、時刻ｔＪ−ｔとｔＪ間の平均溶解速度は次式％式％
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。本実
施例は水銀ランプ９１反射ミラー１１゜レジスト膜を塗
布した基板１０、光センサ８からなるレジスト膜透過率
測定部及び、レーザ光源２、反射ミラー３，６、現像液
を入れた現像容器４、レジストを塗布した基板１０、光
センサ５からなる現像中のレジスト膜厚測定部、光セン
サの出力を測定する電圧計、電圧計７を制御する計算機
１からなる。
施例は水銀ランプ９１反射ミラー１１゜レジスト膜を塗
布した基板１０、光センサ８からなるレジスト膜透過率
測定部及び、レーザ光源２、反射ミラー３，６、現像液
を入れた現像容器４、レジストを塗布した基板１０、光
センサ５からなる現像中のレジスト膜厚測定部、光セン
サの出力を測定する電圧計、電圧計７を制御する計算機
１からなる。
水銀ランプ９から放射された放射された紫外線は反射ミ
ラー１１で上方に反射され、レジスト膜が塗布された基
板１０を通渦して光センサ８に入射する。光センサ８の
出力はレジスト膜への照射時間の増加に伴い大きくなる
。基板１０を取り付ける前の光強度を光センサ８と電圧
計７で前もって測定して計算機１にそのデータを記憶し
ておき、レジスト膜透過後の光強度との比をとることに
より透過率の変化を測定できる。得られた透過率変化の
データを使って（１）〜（３）式からレジストの感光係
数を計算機１により求める。
ラー１１で上方に反射され、レジスト膜が塗布された基
板１０を通渦して光センサ８に入射する。光センサ８の
出力はレジスト膜への照射時間の増加に伴い大きくなる
。基板１０を取り付ける前の光強度を光センサ８と電圧
計７で前もって測定して計算機１にそのデータを記憶し
ておき、レジスト膜透過後の光強度との比をとることに
より透過率の変化を測定できる。得られた透過率変化の
データを使って（１）〜（３）式からレジストの感光係
数を計算機１により求める。
レジスト膜厚の測定においては、レーザ光ｇ２から放射
されたレーザ光は反射ミラー３により反射し、レジスト
膜を塗布した基板１ｏに入射させる。基板１０は現像容
器４に入れられ、該容器４に現像液が満たされるとレジ
スト膜が現像液に接触すると溶解が始まる。レジスト膜
で反射したレーザ光は反射ミラー６で反射し、光センサ
５に入射する。光センサ５の出力は電圧計７で測定し、
その測定データは計算機上に入力する。計算機１は得ら
れたデータ（レーザ光感度が脈動している様子を記録し
たデータ）を用いて前述の様にレジスト膜厚が減少して
ゆく様子を計算するとともに、溶解速度を計算する。
されたレーザ光は反射ミラー３により反射し、レジスト
膜を塗布した基板１ｏに入射させる。基板１０は現像容
器４に入れられ、該容器４に現像液が満たされるとレジ
スト膜が現像液に接触すると溶解が始まる。レジスト膜
で反射したレーザ光は反射ミラー６で反射し、光センサ
５に入射する。光センサ５の出力は電圧計７で測定し、
その測定データは計算機上に入力する。計算機１は得ら
れたデータ（レーザ光感度が脈動している様子を記録し
たデータ）を用いて前述の様にレジスト膜厚が減少して
ゆく様子を計算するとともに、溶解速度を計算する。
本実施例によれば計算機により、レジストの感光係数と
レジスト膜厚の減少の様子及び溶解速度を短時間に求め
ることができる効果がある。
レジスト膜厚の減少の様子及び溶解速度を短時間に求め
ることができる効果がある。
第６図に本発明の他の実施例を示す。レジストの透過率
測定部２７と光センサの出力を測定し、そのデータを用
いてレジスト特性を計算する計算部２６を上段に、レジ
ストの膜厚測定部２８は、下の段に設け、２段構造とし
た。本実施例によれば装置の大きさを小さくできるので
、設置面精を縮小できる効果がある。
測定部２７と光センサの出力を測定し、そのデータを用
いてレジスト特性を計算する計算部２６を上段に、レジ
ストの膜厚測定部２８は、下の段に設け、２段構造とし
た。本実施例によれば装置の大きさを小さくできるので
、設置面精を縮小できる効果がある。
本発明によれば、一台の装置でレジスト膜の透過率の照
射時間依存性及びレジスト膜厚の現像時間依存性を連続
的に測定できるので、少数の測定用試料で精度の高い測
定が短時間で、できる効果がある。
射時間依存性及びレジスト膜厚の現像時間依存性を連続
的に測定できるので、少数の測定用試料で精度の高い測
定が短時間で、できる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の全体図、第２図はレジスト
膜の透過率変化測定部の構造図、第３図はその測定結果
を示す図、第４図は現像中のレジストの膜厚を連続的に
測定する部分の構造図、第５図はその測定結果を示す図
、第６図は本発明のその他の実施例を示す図である。 １・・・計算機、２・・・レーザ光源、４・・・現像容
器、５・・・光センサ、７・・・電圧計、９・・・水銀
ランプ、１０・・・基板、１４・・・レジスト膜、１６
・・・干渉フィルター、２１・・・現像液、２６・・・
計算部、２７・・・透過率−・、 測定部、２８・・・膜厚測定部。
、・、。 代理人 弁理士 小川勝男 ′ ＄ １ ロ ー、 ４ 王丁Ｌ４東ノさト桔゛ り フト
（銀 ラ シフ茅 ２ 固 ↓−）１２ 芋 、３ 図 光只射騎廁（粒ジ ／４−１−う゛又ト膜 １７ コ２テンアＬ〉又−
第 ４ 図 Ｑ 茅５ 囚 理遺埼問 （搾り
膜の透過率変化測定部の構造図、第３図はその測定結果
を示す図、第４図は現像中のレジストの膜厚を連続的に
測定する部分の構造図、第５図はその測定結果を示す図
、第６図は本発明のその他の実施例を示す図である。 １・・・計算機、２・・・レーザ光源、４・・・現像容
器、５・・・光センサ、７・・・電圧計、９・・・水銀
ランプ、１０・・・基板、１４・・・レジスト膜、１６
・・・干渉フィルター、２１・・・現像液、２６・・・
計算部、２７・・・透過率−・、 測定部、２８・・・膜厚測定部。
、・、。 代理人 弁理士 小川勝男 ′ ＄ １ ロ ー、 ４ 王丁Ｌ４東ノさト桔゛ り フト
（銀 ラ シフ茅 ２ 固 ↓−）１２ 芋 、３ 図 光只射騎廁（粒ジ ／４−１−う゛又ト膜 １７ コ２テンアＬ〉又−
第 ４ 図 Ｑ 茅５ 囚 理遺埼問 （搾り
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レジスト膜を通渦した光の強度を測定する手段と現
像中のレジスト膜の厚さを測定する手段から構成された
ことを特徴とするレジスト特性測定装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記レジスト膜を
通渦した光の強度を測定する手段が、紫外線光源、光シ
ャッタ、レジストを塗布した基板を保持する部分、透過
光を検出する光センサからなることを特徴とするレジス
ト特性測定装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記レジスト膜の
厚さを測定する手段が、レーザ光源、レジスト膜を塗布
した基板へのレーザ光の入射角を調整する装置、レジス
トを塗布した基板から反射したレーザ光の強度を測定す
る光センサ、レジスト膜を現像液に浸す装置からなるこ
とを特徴とするレジスト特性測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61205979A JPS6363038A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | レジスト特性測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61205979A JPS6363038A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | レジスト特性測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6363038A true JPS6363038A (ja) | 1988-03-19 |
Family
ID=16515883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61205979A Pending JPS6363038A (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | レジスト特性測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6363038A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5807647A (en) * | 1996-07-03 | 1998-09-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for determining phase variance and shifter stability of phase shift masks |
-
1986
- 1986-09-03 JP JP61205979A patent/JPS6363038A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5807647A (en) * | 1996-07-03 | 1998-09-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for determining phase variance and shifter stability of phase shift masks |
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