JP4882371B2 - フレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法 - Google Patents

フレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4882371B2
JP4882371B2 JP2005376024A JP2005376024A JP4882371B2 JP 4882371 B2 JP4882371 B2 JP 4882371B2 JP 2005376024 A JP2005376024 A JP 2005376024A JP 2005376024 A JP2005376024 A JP 2005376024A JP 4882371 B2 JP4882371 B2 JP 4882371B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flare
amount
mask
photosensitive material
flare amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005376024A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007180216A (ja
Inventor
智彦 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Semiconductor Ltd
Original Assignee
Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Semiconductor Ltd filed Critical Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority to JP2005376024A priority Critical patent/JP4882371B2/ja
Priority to US11/387,781 priority patent/US7982851B2/en
Publication of JP2007180216A publication Critical patent/JP2007180216A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4882371B2 publication Critical patent/JP4882371B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70908Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70941Stray fields and charges, e.g. stray light, scattered light, flare, transmission loss
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/38Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/44Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/70Adapting basic layout or design of masks to lithographic process requirements, e.g., second iteration correction of mask patterns for imaging
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

本発明は、例えばリソグラフィによってレジスト(感光性材料)を用いてパターンを形成する場合に用いて好適のフレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法に関する。
近年、半導体素子の高集積化に伴い、リソグラフィで形成するパターンの微細化が進んでいる。
このように、パターンの微細化が進むにつれて、寸法均一性として要求される値は小さくなってきている。
寸法均一性を悪化させてしまう原因としては、露光装置の投影光学系や照明系から発生するフレア(迷光)、露光量や照度の分布が挙げられる。
これらは、露光装置の投影光学系や照明系を構成する光学部品の劣化や汚れが原因となって発生する。
例えば、照明系から発生するフレアの量が増加すると、例えば露光ショットによる露光範囲の端部と中心部とでレジスト寸法に大きな差が生じてしまい、寸法均一性に影響を与えることになる。
また、例えば、投影光学系(投影レンズ系)から発生するフレアの量が増加すると、露光ショットによる露光範囲内で思わぬところに迷光が飛び、寸法均一性を悪化させることになる。
このように、寸法均一性が悪化してしまうと、結果的に、デバイス性能が低下してしまったり、歩留まりが低下してしまったりすることになる。
このため、例えば90nm世代以降のデバイス製造を行なうにあたっては、精度良く、かつ、定量的にフレア量を計測して、装置管理を行なうべきであると考えられている。
ところで、従来、フレア量の計測方法としては、簡便な計測方法として、Kirk法が広く一般的に用いられている(例えば非特許文献1参照)。
Kirk法では、例えば数100μmレベルの透過領域と、透過領域内に形成された例えば数μmレベルの遮光領域とからなるマスクパターンをレジストに転写し、遮光領域以外の透過領域に対応する位置のレジストが消失するまでの露光量と、遮光領域に対応する位置のレジストが消失するまでの露光量との比率を求め、これをフレア量として定義している。
Scattered light in photo lithographic lenses Proc. SPIE, 1994, Vol. 2197
しかしながら、上述のKirk法では、レジストが消失したか否かを例えば顕微鏡などを用いて確認するため、人によって差が生じるなど、定量的にフレア量を計測することが難しく、計測精度もあまり良くない。
また、遮光領域を設ける箇所が限られるため、全ての領域においてフレア量の計測を行なうことができない。つまり、所定の箇所に設けられた遮光領域以外の領域に飛びこむフレアの量を計測することができない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、簡便に、かつ、精度良く、フレア量を計測できるようにした、フレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
このため、本発明のフレア量の計測方法は、基板上に感光性材料を塗布し、透過部と遮光部とを備えるマスクを用いて、透過部に対応する領域において感光性材料の厚さが変化し、かつ、感光性材料の一部が基板上に残るように感光性材料を露光し、透過部に対応する領域及び遮光部に対応する領域における感光性材料の残膜量分布に基づいてフレア量を計測することを特徴としている。
本発明のデバイスの製造方法は、上述のフレア量の計測方法を用いてフレア量を計測する工程を含むことを特徴としている。
本発明のフレア量計測用マスクは、ピッチの異なる複数のラインパターンを備え、複数のラインパターンが、スキャン方向に並べて配置されていることを特徴としている。
また、本発明のフレア量計測用マスクは、スキャン方向でピッチが異なるラインパターンを備えることを特徴としている
したがって、本発明のフレア量の計測方法及びフレア量計測用マスクによれば、簡便に、かつ、精度良く、フレア量を計測することが可能となるという利点がある。
特に、本発明のデバイスの製造方法によって、デバイスの製造に用いられる装置の定期点検を行なうようにすれば、例えば光学部品の交換やクリーニングなどの時期を適切に判断することができるようになるなど、デバイスの製造に用いられる装置の管理を容易に行なえるようになる。また、例えば光学部品の交換やクリーニングなどを行なうことで、寸法均一性が悪くなるのを未然に防止することができる。この結果、デバイス性能の低下や歩留まりの低下を防止できるようになる。
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかるフレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法について説明する。
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態にかかるフレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法について、図1〜図4を参照しながら説明する。
本実施形態にかかるフレア量の計測方法は、例えば、半導体デバイスや液晶などの表示デバイスを製造する際のリソグラフィでの露光時に生じるフレア量を計測するのに用いられる。
本フレア量の計測方法では、以下のようにしてフレア量を計測する。
まず、図2(A)に示すように、ウェーハ(半導体基板;ここではSi基板)1上に、BARC(Bottom Anti-Reflection Coating;反射防止膜)2を介して、レジスト(感光性材料)3を塗布する。
次に、図3に示すようなマスク(フレア量計測用マスク;レクチル)4を用いて、図2(B)に示すように、後述の現像処理後にレジスト3の一部の厚さが変わるように、レジスト3の一部を露光する。
ここでは、図3に示すように、透過部4aと、例えばCrなどの遮光膜で覆われた遮光部4bとからなるマスク4を用いる。透過部4aは、周囲を遮光部4bに囲まれた四角形状の領域として形成されている。この透過部4aは、パターンを有しない全透過領域となっている。このようなマスク4を用いているのはマスク4を透過して直進する光(0次光)がフレアの大きな原因であると考えられるからである。
そして、このようなマスク4を用いて、図2(B)に示すように、マスク4の透過部4aに対応する領域(露光領域)3aのレジスト3が全て消失しない程度の比較的小さな露光量(低露光量)で露光して、マスクパターン(ここでは周囲を遮光部4bに囲まれた四角形状の透過部4aからなるパターン)を、レジスト3が塗布されたウェーハ1に転写する。なお、図2(B)中、符号3bはマスク4の遮光部4bに対応する領域(遮光領域)を示している。
その後、PEB(Post Exposure Bake)処理,現像処理を行なう。これにより、図1(A),(B)に示すように、マスクパターンに対応したレジストパターンが形成されることになる。
なお、光を照射するだけで膜厚が変わる感光性材料(レジスト)を用いても良く、この場合には、PEBや現像などの処理を行なう必要がない。
ここでは、露光領域3aのレジスト3の一部が基板1上に残るように低露光量で露光しているため、図1(B)に示すように、現像処理後に、露光領域3aのレジスト3の膜厚が、露光領域3a以外の遮光領域3bのレジスト3の膜厚に比べて薄くなる。
このようなレジストパターンを形成した後、図1に示すようなレジスト3の残膜量(残膜量分布)に基づいてフレア量を計測する。
このように、レジスト3の残膜量を用いているのは、フレアや照度ムラによる露光量ムラは、レジスト3の膜厚変化として現れるからである。
ここでは、まず、レジスト3が塗布された全領域のレジスト3の残膜量(即ち、レジスト3の膜厚)を計測する。つまり、マスク4の透過部4aに対応する露光領域(ショット領域)3aにおける残膜量だけでなく、この領域以外の遮光領域3bにおける残膜量も計測する。これは、遮光領域3bにおいてもフレアによる露光量ムラが生じるからである。
ここで、レジスト3の膜厚の計測は、反射式の膜厚計、エリプソ、段差計などを用いることで簡便に計測することができる。
次に、この計測結果に基づいて、図1(C)中、実線で示すようなレジスト3の残膜量分布(膜厚分布)を求める。なお、レジスト残膜量分布としては、レジスト3が塗布された全領域における残膜量分布を求める。
そして、この実際のレジスト残膜量分布と、図1(C)中、破線で示す設計上のレジスト残膜量分布とに基づいて、それぞれの位置における実際のレジスト残膜量と設計上のレジスト残膜量との差を求め、これらの差を足し合わせることで、フレア量を求める。
これにより、フレアの発生している位置を特定することもできるとともに、フレア量を定量的に求めることが可能となる。
厳密には、マスク4の透過部4aに対応する露光領域3aでは、フレア及び照度ムラによって膜厚が薄くなっているため、この領域における実際のレジスト残膜量と設計上のレジスト残膜量との差には照度ムラの影響によるものも含まれている。
このため、別に、例えば照度計などを用いてマスク4の透過部4aに対応する露光領域3aの照度ムラを計測し、照度ムラによる影響がどの程度あるかを求め、この分を差し引いてフレア量を求めるのが好ましい。このように、レジスト3の残膜量及び照度に基づいてフレア量を計測することで、レジスト残膜量からフレアの影響のみが抽出され、フレア量をより精度良く計測することが可能になる。
したがって、本実施形態にかかるフレア量の計測方法によれば、簡便に、かつ、精度良く、フレア量を計測することが可能となるという利点がある。
特に、本発明のデバイスの製造方法を用いて、デバイスの製造工程において定期点検を行なうようにすれば、例えば光学部品の交換やクリーニングなどの時期を適切に判断することができるようになるなど、デバイスの製造に用いられる装置の管理を容易に行なえるようになるという利点もある。また、例えば光学部品の交換やクリーニングなどを行なうことで、寸法均一性が悪くなるのを未然に防止することができる。この結果、デバイス性能の低下や歩留まりの低下を防止できるようになる。
なお、上述の実施形態では、マスク4を用いて、レジスト(感光性材料)3の一部の厚さが変わるようにレジスト3の一部を露光しているが、これに限られるものではない。例えば、本発明は、電子ビーム(EB;electron beam)やイオンビームなどを照射することで露光を行なうマスクレスリソグラフィに適用することもできる。
また、上述の実施形態のフレア量の計測方法は、半導体デバイスや液晶などの表示デバイスなどのデバイスの製造工程に組み込むことができる。つまり、デバイスの製造方法を、上述の実施形態のフレア量の計測方法を用いてフレア量を計測する工程を含むものとして構成することもできる。
例えば、上述の実施形態のフレア量の計測方法を、露光装置の定期点検(例えば1ヶ月に1度行なわれる)に用いることができる。
例えば図4に示すように、デバイスの製造工程の途中に、上述の実施形態のフレア量の計測方法を用いた定期点検工程を組み込むことができる。
つまり、定期点検工程を含むデバイスの製造方法は、以下のようになる。
デバイスの製造工程の途中で行なわれる定期点検工程では、上述の実施形態のフレア量の計測方法によって計測されたフレア量が所定値以上になっているか否かを判定する。
そして、所定値以上になっている場合(NGルート)には、光学部品の交換又は光学部品のクリーニングを実施した後、デバイスの製造を再開する。
一方、所定値よりも小さい場合(OKルート)には、そのままデバイスの製造を続行する。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態にかかるフレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法について、図5,図6を参照しながら説明する。
本実施形態にかかるフレア量計測用マスクは、図5に示すように、上述の第1実施形態のもの(図3参照)と比較して、マスクパターンが異なる。
つまり、本実施形態では、マスク(フレア量計測用マスク;レクチル)4Aは、図5に示すように、異なるピッチ(Pitch 1, Pitch 2, Pitch 3・・・Pitch n)の複数のラインパターンを備え、これらの複数のラインパターン4Aaが、スキャン方向に直列に、かつ、平行に並べて配置されている。なお、図5中、符号4Abは遮光部を示している。
ここでは、各ラインパターン4Aaは、スキャン方向に沿って延びる複数のラインを、スキャン方向に直交する方向に並べて構成されている。また、各ラインパターン4Aaは、スキャン方向の上流側から下流側へ向けて、各ライン間のピッチが段階的に大きくなるように構成されている。
このように、ピッチの異なるラインからなるラインパターン4Aaが存在すると、光はある角度をもって回折するため、回折光によるフレアの位置を特定することができるとともに、回折光によるフレア量を定量的に計測できることになる。
特に、上述のように、複数のラインパターン4Aa間でピッチを変えると、図6に示すように、マスク面(レチクル面)に形成されたラインパターンによって回折する回折光の角度が変化するため、回折光の角度に応じたフレアの位置を特定することができるとともに、回折光の角度に応じたフレア量を定量的に計測できることになる。これは、ピッチが異なると、異なる角度で回折することを利用している。
このように構成されたマスクを用いる場合、フレア量を計測する際には、レジスト3の膜厚(残膜量)だけでなく、レジスト3に転写されたパターン(レジストパターン)の各ラインの長さや各ライン間のピッチなどの寸法も計測する。そして、レジスト3の残膜量や転写パターンの寸法に基づいて回折光によるフレア量を計測する。
なお、その他のマスクの構成、フレア量の計測方法、デバイスの製造方法等は、上述の第1実施形態のものと同じであるため、ここでは説明を省略する。
したがって、本実施形態にかかるフレア量の計測方法及び、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法によれば、簡便に、かつ、精度良く、回折光によるフレア量を計測することが可能となるという利点がある。
特に、本発明のデバイスの製造方法を用いて、デバイスの製造工程において定期点検を行なうようにすれば、例えば光学部品の交換やクリーニングなどの時期を適切に判断することができるようになるなど、デバイスの製造に用いられる装置の管理を容易に行なえるようになるという利点もある。また、例えば光学部品の交換やクリーニングなどを行なうことで、寸法均一性が悪くなるのを未然に防止することができる。この結果、デバイス性能の低下や歩留まりの低下を防止できるようになる。
なお、回折光によるフレア量を計測するためのマスクパターン(ラインパターン)の構成は、上述の実施形態のものに限られない。
例えば、図7に示すように、マスク4Bを、スキャン方向でピッチが異なるラインパターン4Baを備えるものとして構成しても良い。つまり、スキャン方向に沿って連続的にピッチ(Pitch 1, Pitch 2, Pitch 3・・・Pitch n)が変わっていくようにラインパターン4Baを構成しても良い。なお、図7中、符号4Bbは遮光部を示している。
この場合、ラインパターン4Baは、スキャン方向に直交する方向に延びる複数のラインを、ピッチを連続的に変えながらスキャン方向に並べたものとして構成される。
このように構成されるマスク4Bを用いることで、上述の実施形態のマスク4Aを用いた場合の回折光に対して90°回転させた方向の回折光によるフレア(迷光)を計測できるようになる。
このほか、スキャン方向に対して任意の角度を有するラインパターンを備えるものとしてマスクを構成することで、任意の角度方向に飛ぶ迷光(フレア)を計測できるようになる。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態にかかるフレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法について、図8〜図10を参照しながら説明する。
本実施形態にかかるフレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法は、図8に示すように、上述の第1実施形態のもの(図3参照)と比較して、マスクパターン、及び、照明系が異なる。
つまり、本実施形態では、マスク(フレア量計測用マスク;レクチル)4Cは、図8に示すように、ピッチの等しい複数(ここでは2つ)のラインパターン4Ca,4Cbを備え、これらの複数のラインパターン4Ca,4Cbが、スキャン方向に対して向きを変えて配置されている。なお、図8中、符号4Ccは遮光部を示している。
ここでは、一方のラインパターン(第1ラインパターン)4Caは、スキャン方向に沿って延びる複数のラインを、スキャン方向に直交する方向に所定のピッチで並べて構成されている。
また、他方のラインパターン(第2ラインパターン)4Cbは、スキャン方向に直交する方向に沿って延びる複数のラインを、スキャン方向に沿って所定のピッチで並べて構成されている。
また、本実施形態では、照明系として、図9(A),(B)に示すような2重極照明5A,5Bを用いている。つまり、マスク4Cの第1ラインパターン4Caに対して光を照射する照明系としては、図9(A)に示すような2重極照明5A(スキャン方向に直交する方向に2つの照明5aが離れて配置されているもの)を用い、マスク4Cの第2ラインパターン4Cbに対して光を照射する照明系としては、図9(B)に示すような2重極照明5B(スキャン方向に沿って2つの照明5aが離れて配置されているもの)を用いている。
このように、本実施形態では、マスク4Cに設けられるラインパターン4Ca,4Cbのピッチを等しくしたとしても、2重極照明5A,5Bを用いて露光を行なうと、光はある角度をもって回折するため、回折光によるフレアの位置を特定することができるとともに、回折光によるフレア量を定量的に計測できることになる。
特に、2重極照明5A,5Bを構成する2つの照明5aの位置を変化させることによって、回折光の角度(回折角度)をコントロールすることができる。例えば図9(A),(B)に示すような2重極照明5A,5Bを構成する2つの照明5aの位置(中心からの距離X,Y)を変えることで、図10に示すように、マスク面(レチクル面)に形成されたラインパターンによって回折する回折光の角度を変えることができる。このように、照射条件を変えて露光(転写)することで、回折光の角度に応じたフレアの位置を特定することができるとともに、回折光の角度に応じたフレア量を定量的に計測できることになる。これは、光の照射角度が異なると、異なる角度で回折することを利用している。
このように構成されたマスク4Cを用いる場合、フレア量を計測する際には、レジスト3の膜厚(残膜量)だけでなく、レジスト3に転写されたパターン(レジストパターン)の各ラインの長さや各ライン間のピッチなどの寸法も計測する。そして、照射条件を変えて露光した場合のレジスト3の残膜量や転写パターンの寸法に基づいて回折光によるフレア量を計測する。
なお、その他のマスクの構成、フレア量の計測方法、デバイスの製造方法等は、上述の第1実施形態のものと同じであるため、ここでは説明を省略する。
したがって、本実施形態にかかるフレア量の計測方法及び、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法によれば、簡便に、かつ、精度良く、回折光によるフレア量を計測することが可能となるという利点がある。
特に、本発明のデバイスの製造方法を用いて、デバイスの製造工程において定期点検を行なうようにすれば、例えば光学部品の交換やクリーニングなどの時期を適切に判断することができるようになるなど、デバイスの製造に用いられる装置の管理を容易に行なえるようになるという利点もある。また、例えば光学部品の交換やクリーニングなどを行なうことで、寸法均一性が悪くなるのを未然に防止することができる。この結果、デバイス性能の低下や歩留まりの低下を防止できるようになる。
[その他]
また、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。例えば、各実施形態にかかるフレア量の計測方法のいずれか1つだけを行なうようにしても良いし、これらを任意に組み合わせて行なうようにしても良い。
(付記1)
基板上に感光性材料を塗布し、
パターンを有しない透過部を備えるマスクを用いて前記感光性材料の一部の厚さが変わるように前記感光性材料の一部を露光し、
前記マスクの透過部に対応する領域及び前記領域以外の領域における前記感光性材料の残膜量分布に基づいてフレア量を計測することを特徴とする、フレア量の計測方法。
(付記2)
前記感光性材料の前記マスクの透過部に対応する領域における照度を計測し、
前記感光性材料の残膜量及び照度に基づいてフレア量を計測することを特徴とする、付記1記載のフレア量の計測方法。
(付記3)
ラインパターンを有するマスクを用いて露光し、
前記感光性材料の残膜量及び前記感光性材料に転写されたパターンの寸法に基づいて回折光によるフレア量を計測することを特徴とする、付記1記載のフレア量の計測方法。
(付記4)
前記マスクが、ピッチの異なる複数のラインパターンを有することを特徴とする、付記3記載のフレア量の計測方法。
(付記5)
2重極照明を用いて露光することを特徴とする、付記3記載のフレア量の計測方法。
(付記6)
前記マスクが、所定のピッチのラインパターンを有し、
照射条件を変えて露光した場合の感光性材料の残膜量及び前記感光性材料に転写されたパターンの寸法に基づいて回折光によるフレア量を計測することを特徴とする、付記5記載のフレア量の計測方法。
(付記7)
前記感光性材料が、レジストであることを特徴とする、付記1〜6のいずれか1項に記載のフレア量の計測方法。
(付記8)
付記1〜7のいずれか1項に記載のフレア量の計測方法を用いてフレア量を計測する工程を含むことを特徴とする、デバイスの製造方法。
(付記9)
ピッチの異なる複数のラインパターンを備え、
前記複数のラインパターンが、スキャン方向に並べて配置されていることを特徴とする、フレア量計測用マスク。
(付記10)
スキャン方向でピッチが異なるラインパターンを備えることを特徴とする、フレア量計測用マスク。
(付記11)
ピッチの等しい複数のラインパターンを備え、
前記複数のラインパターンが、スキャン方向に対して向きを変えて配置されていることを特徴とする、フレア量計測用マスク。
(A)〜(C)は、本発明の第1実施形態にかかるフレア量の計測方法を説明するための図であって、(A)は模式的平面図であり、(B)は模式的断面図であり、(C)はレジスト残膜量を示す図である。 (A),(B)は、本発明の第1実施形態にかかるフレア量の計測方法を説明するための模式的断面図である。 本発明の第1実施形態にかかるフレア量の計測方法において用いられるフレア量計測用マスクの構成を説明するための模式的平面図である。 本発明の第1実施形態にかかるデバイスの製造方法を説明するための図である。 本発明の第2実施形態にかかるフレア量計測用マスクの構成を示す模式的平面図である。 本発明の第2実施形態にかかるフレア量計測用マスクを用いた場合のピッチに応じた回折光の角度を説明するための模式図である。 本発明の第2実施形態の変形例にかかるフレア量計測用マスクの構成を示す模式的平面図である。 本発明の第3実施形態にかかるフレア量計測用マスクの構成を示す模式的平面図である。 (A),(B)は、本発明の第3実施形態にかかるフレア量の計測方法において用いられる2重極照明を示す模式図である。 本発明の第3実施形態にかかる2重極照明を構成する各照明の位置に応じた回折光の角度を説明するための模式図である。
符号の説明
1 基板(Si基板)
2 反射防止膜(BARC)
3 レジスト(感光性材料)
3a 露光領域
3b 遮光領域
4,4A,4B,4C マスク
4a 透過部
4b,4Ab,4Bb,4Cc 遮光部
4Aa,4Ba,4Ca,4Cb ラインパターン
5A,5B 2重極照明
5a 照明

Claims (10)

  1. 基板上に感光性材料を塗布し、
    過部と遮光部とを備えるマスクを用いて、前記透過部に対応する領域において前記感光性材料の厚さが変化し、かつ、前記感光性材料の一部が前記基板上に残るように前記感光性材料を露光し、
    記透過部に対応する領域及び前記遮光部に対応する領域における前記感光性材料の残膜量分布に基づいてフレア量を計測することを特徴とする、フレア量の計測方法。
  2. 前記感光性材料の前記マスクの透過部に対応する領域における照度を計測し、
    前記感光性材料の残膜量及び照度に基づいてフレア量を計測することを特徴とする、請求項1記載のフレア量の計測方法。
  3. 前記マスクが、ラインパターンを有し、
    前記感光性材料の残膜量及び前記感光性材料に転写されたパターンの寸法に基づいて回折光によるフレア量を計測することを特徴とする、請求項1記載のフレア量の計測方法。
  4. 前記マスクが、ピッチの異なる複数のラインパターンを有することを特徴とする、請求項3記載のフレア量の計測方法。
  5. 2重極照明を用いて露光することを特徴とする、請求項3記載のフレア量の計測方法。
  6. 前記マスクが、所定のピッチのラインパターンを有し、
    前記2重極照明を構成する2つの照明の位置を変えて露光した場合の感光性材料の残膜量及び前記感光性材料に転写されたパターンの寸法に基づいて回折光によるフレア量を計測することを特徴とする、請求項5記載のフレア量の計測方法。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のフレア量の計測方法を用いてフレア量を計測する工程を含むことを特徴とする、デバイスの製造方法。
  8. ピッチの異なる複数のラインパターンを備え、
    前記複数のラインパターンが、スキャン方向に並べて配置されていることを特徴とする、フレア量計測用マスク。
  9. スキャン方向でピッチが異なるラインパターンを備えることを特徴とする、フレア量計測用マスク。
  10. ピッチの等しい複数のラインパターンを備え、
    前記複数のラインパターンが、スキャン方向に対して向きを変えて配置されていることを特徴とする、請求項6記載のフレア量の計測方法
JP2005376024A 2005-12-27 2005-12-27 フレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法 Expired - Fee Related JP4882371B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005376024A JP4882371B2 (ja) 2005-12-27 2005-12-27 フレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法
US11/387,781 US7982851B2 (en) 2005-12-27 2006-03-24 Method for measuring flare amount, mask for measuring flare amount, and method for manufacturing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005376024A JP4882371B2 (ja) 2005-12-27 2005-12-27 フレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007180216A JP2007180216A (ja) 2007-07-12
JP4882371B2 true JP4882371B2 (ja) 2012-02-22

Family

ID=38193238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005376024A Expired - Fee Related JP4882371B2 (ja) 2005-12-27 2005-12-27 フレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7982851B2 (ja)
JP (1) JP4882371B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101082099B1 (ko) * 2008-12-22 2011-11-10 주식회사 하이닉스반도체 플레어 계측 레티클, 플레어 센싱 모듈 및 극자외선 리소그래피를 위한 노광 장치
JP5684168B2 (ja) * 2012-02-15 2015-03-11 株式会社東芝 フレア計測方法、反射型マスクおよび露光装置
CN111474827B (zh) * 2020-04-17 2023-03-07 上海华虹宏力半导体制造有限公司 监控光刻机镜头闪烁程度的方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0997760A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Olympus Optical Co Ltd 照度均一性測定方法
US6396569B2 (en) * 1999-09-02 2002-05-28 Texas Instruments Incorporated Image displacement test reticle for measuring aberration characteristics of projection optics
US6490031B1 (en) * 2000-09-29 2002-12-03 Intel Corporation Radiometric scatter monitor
JP2003318095A (ja) * 2002-04-24 2003-11-07 Nikon Corp フレア計測方法及びフレア計測装置、露光方法及び露光装置、露光装置の調整方法
EP1385052B1 (en) * 2002-07-26 2006-05-31 ASML MaskTools B.V. Orientation dependent shielding for use with dipole illumination techniques
JP4051240B2 (ja) * 2002-07-31 2008-02-20 富士通株式会社 試験用フォトマスク、フレア評価方法、及びフレア補正方法
JP3939670B2 (ja) * 2003-03-26 2007-07-04 シャープ株式会社 フレア測定用フォトマスク対、フレア測定機構、及び、フレア測定方法
WO2005008754A1 (ja) * 2003-07-18 2005-01-27 Nikon Corporation フレア計測方法、露光方法、及びフレア計測用のマスク
JP2005258387A (ja) * 2003-07-29 2005-09-22 Sony Corp 露光用マスクおよびマスクパターンの製造方法
TW200518185A (en) * 2003-08-01 2005-06-01 Koninkl Philips Electronics Nv Measuring the effect of flare on line width
KR100555517B1 (ko) * 2003-09-09 2006-03-03 삼성전자주식회사 스트레이 광 측정 방법 및 이를 위한 측정 시스템
JP3966846B2 (ja) * 2003-10-31 2007-08-29 沖電気工業株式会社 半導体露光装置のフレア評価用マスク及びフレア評価方法
JP4084312B2 (ja) * 2004-01-16 2008-04-30 株式会社東芝 リソグラフィプロセス評価システム、リソグラフィプロセス評価方法、露光装置評価方法、マスクパターン設計方法及び半導体装置の製造方法
JP4481723B2 (ja) * 2004-05-25 2010-06-16 株式会社東芝 評価方法、マスクパターン補正方法、半導体装置の製造方法、及びプログラム
US7838209B2 (en) * 2004-07-20 2010-11-23 Imec Method of reducing the impact of stray light during optical lithography, devices obtained thereof and masks used therewith
US7189481B2 (en) * 2004-09-01 2007-03-13 Invarium, Inc. Characterizing flare of a projection lens
US7096127B2 (en) * 2004-10-13 2006-08-22 Infineon Technologies Ag Measuring flare in semiconductor lithography

Also Published As

Publication number Publication date
US7982851B2 (en) 2011-07-19
JP2007180216A (ja) 2007-07-12
US20070146662A1 (en) 2007-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4912241B2 (ja) インスペクション方法およびインスペクション装置、リソグラフィ装置、リソグラフィ処理セルならびにデバイス製造方法
KR100871505B1 (ko) 노광장치 및 방법
TWI612377B (zh) 微影遮罩、用於量測微影印刷裝置之聚焦改變之方法、用於判定遮罩設計之方法、用於判定目標設計之方法及微影印刷工具
US8372565B2 (en) Method for optimizing source and mask to control line width roughness and image log slope
US9557655B2 (en) Photomask including focus metrology mark, substrate target including focus monitor pattern, metrology method for lithography process, and method of manufacturing integrated circuit device
US7368208B1 (en) Measuring phase errors on phase shift masks
US20050275820A1 (en) Method for evaluating a local flare, correction method for a mask pattern, manufacturing method for a semiconductor device and a computer program product
US9927720B2 (en) Substrate target for in-situ lithography metrology, metrology method for in-situ lithography, and method of manufacturing integrated circuit device by using in-situ metrology
KR20030040446A (ko) 회절 시그네춰 분석을 통한 초점 중심 측정방법
JP2002311564A (ja) 散乱測定を用いてマスクルールを求めるための方法および装置
JP3981664B2 (ja) 検査方法およびデバイス製造方法
US7443515B2 (en) Apparatus for measuring optical properties of tested optical system using interference
TW201633003A (zh) 使用圖案化裝置形貌誘導相位之方法及設備
CN1396494A (zh) 曝光装置的照度不匀度的测定方法和修正方法
CN109634054A (zh) 校正半导体光刻的光掩模的临界尺寸均匀性的方法
TWI459442B (zh) 成像裝置及其形成方法及形成半導體裝置結構之方法
US20100328636A1 (en) Producing a Marker Pattern and Measurement of an Exposure-Related Property of an Exposure Apparatus
JP4882371B2 (ja) フレア量の計測方法、フレア量計測用マスク及びデバイスの製造方法
JP2002075857A (ja) レジストパタン形成方法
JP2000315642A (ja) 収差による位置ずれ及びディストーションの計測方法と装置並びにレチクル
US11079604B2 (en) Device for determining the exposure energy during the exposure of an element in an optical system, in particular for microlithography
US7824827B2 (en) Method and system for improved lithographic processing
US9323142B2 (en) Methods of reducing registration errors of photomasks and photomasks formed using the methods
US6809824B1 (en) Alignment process for integrated circuit structures on semiconductor substrate using scatterometry measurements of latent images in spaced apart test fields on substrate
US8966409B2 (en) Methods of forming a mask and methods of correcting intra-field variation across a mask design used in photolithographic processing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080416

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20080729

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20081030

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111108

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111121

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4882371

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees