JPH02249908A - レジストパターンの検査方法 - Google Patents

レジストパターンの検査方法

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JPH02249908A
JPH02249908A JP7209189A JP7209189A JPH02249908A JP H02249908 A JPH02249908 A JP H02249908A JP 7209189 A JP7209189 A JP 7209189A JP 7209189 A JP7209189 A JP 7209189A JP H02249908 A JPH02249908 A JP H02249908A
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JP
Japan
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axis
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cross
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Pending
Application number
JP7209189A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Nakamura
洋之 中村
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的; (産業上の利用分野) この発明は、LSI、超LSI等の高密度集積回路の製
造に際してのレジストパターンの検査方法に関する。
(従来の技術) 近年、半導体集積回路等の高性能化、高集積度化への要
求は一層増大の傾向にあり、従来の紫外線を用いたフォ
トリソグラフィに代って電子線。
軟X線、イオンビーム等を用いたリングラフィによる超
微細なパターン加工技術の確立への努力が払われている
。特に、フォトマスクの製造では既に電子線リソグラフ
ィが工業的に実用化されており、ウェーハ基板への電子
線による直接描画も試みられている。
一方、このような超微細リソグラフィ技術を可能にする
ためには、露光装置の描画精度の請求が厳しくなり、使
われるレジスト材料もそれに応えられる特性を有するも
のでなければならないし、レジストプロセスも非常に重
要視される。又、レジストは数多く開発されているが、
−数的には電子線等の照射によって崩壊反応を起して照
射部が可溶化したポジ型と、電子線等の照射によって架
橋反応を起して照射部が不溶化したネガ型とに分類され
る。超微細な高解像画像を形成し得るという点ではポジ
型レジストの方がネガ型レジストよりも優れている。こ
うしたレジストパターンの断面形状を観察しようとする
場合、通常は基板と共にレジストパターンを破断する方
法に依っている。
(発明が解決しようとする課題) 上述のようなレジストパターンの断面形状の観察方法に
依る場合、その基板が破断され得るものはレジストパタ
ーンの断面形状を把握できるが、例えばフォトマスク製
造やウェーハ加工によって形成されたレジストパターン
の場合は、その断面形状を観察する為に通常ウェー八基
板やフォトマスク用ガラス基板を破断することが、不可
能になっている。即ち、レジストパターンの断面形状の
観察は、その製造工程に関わる基板の破断の成否に依フ
ている。
この発明はかかる事情よりなされたものであり、この発
明の目的は、基板の製造工程に留意することによって、
基板の破断の成否に依らすにレジストパターンの断面形
状の観察やテーパ角度の測定を容易に行ない得るような
レジストパターンの検査方法を提供することにある。
発明の構成: (課題を解決するための手段) この発明は、電子ビーム、イオンビーム、紫外線或いは
X線によって基板上に形成された逆台形の断面形状を有
するレジストパターンの検査方法に関するもので、この
発明の上記目的は、前記レジストパターンの形成と共に
、前記レジストパターンの近傍に走査型電子顕微鏡によ
る軸出し用目印を設け、前記断面形状の側面角に対応し
た前記基板の傾向操作と、前記軸出し用目印に基づく前
記走査型電子顕微鏡の調整操作とによって、前記レジス
トパターンの断面検査及びテーパ角度の測定を行なうこ
とよって達成される。
(作用) フォトマスク製造やウェーハ加工に関する限り、これら
の破断が不可能である為、レジストパターンの断面形状
の目視観察や更には走査型電子顕微鏡等によるテーパ角
度の測定等に代表される種々の検査項目の実施が困難な
状況にある。
そこで、この発明においてはレジストパターンの形成時
、即ち製造工程に留意して、先ずレジストパターンの形
成と共に、走査型電子顕微鏡によるテーパ角度の測定を
行ない得るように軸出し用目印を設けている。これは、
レジストパターンの延長線上に相当する両側近傍に描画
しておくものであり、この発明のレジストパターンの検
査方法である断面形状の側面角への方向に基板を対応さ
せた傾向操作による断面観察と共に、軸出し用目印に基
づく走査型電子顕微鏡の調整操作によるテーパ角度の測
定を容易にするも・のである。尚、上記検査方法に加え
て通常の上面からの観察を行なうと、レジストパターン
の3次元寸法による管理を行ない得るようになる。
(実施例) 以下に実施例を挙げて、この発明について詳細に説明す
る。
第3図(八)〜(E)はこの発明に関わるGaAsME
SFET(Metal Sem1conductor 
Field EffectTransistor)デバ
イスの製造工程を各段階別に示す断面図である。ここで
はGaAs−MESFETデバイスの製造に関し、便宜
上ゲート部を中心にして説明することにする。
先ず、第3図(A)に示すように、加工以前のGaAs
−MESFET基板は、半絶縁性GaAs基板5の片面
上にS++を注入して形成されたN1注入層3と、Nチ
ャンネル層4とを有しており、これらの上面であるイオ
ンビーム等の照射によって得られた平滑面2上に対して
、更にポリメチルメタアクリレートを主成分とするレジ
スト(商品名:東京応化■製”0EBR−1000°°
)をスピンナー塗布したものを170℃で30分間程度
加熱して生成された膜厚0.5 μmのレジスト膜1が
積層された構成になっている。
そして、次に第3図(B)に示す電子線描画装置等によ
る電子線6を用いて例えば0.3 μm幅のゲートパタ
ーンを描画し、23℃程度の現像?Fi(メチルイソブ
チルケトン:イソプロビルアルコール−1=3)に1分
間程度浸漬して現像し、現像後にこれも23℃程度のリ
ンス液を用いて30秒間の浸漬洗浄を行なって、同図(
C)のようなレジストパターン7を得る。このときのレ
ジストパターン7の断面形状は、同図(C)のように逆
台形になっている。
製造工程としては更にレジストパターン7をマスクとし
て、第3図(D)に示すようにスパッタ法を用いてWS
iパターン膜8を含むWSi膜9をレジスト膜1上に形
成し、この後アセトンを用いてリフトオフすれば、同図
(E) に示すような、例えば幅0.3μm、長さ20
0 umのWSiゲート10が形成される。尚、レジス
トパターン7の断面形状を逆台形とするのは、リフトオ
フ(溶解)を円滑に行なうためである。
このようにして、ゲート部だけではなく、実際にはソー
ス部やドレイン部に対しても同様にレジストパターンを
得て、第3図(E) に示すようなWSi ソース11
やWSi  トレイン12を形成することにより、全製
造工程を終了する。
こうした第3図(A)〜(E)の製造工程において、第
1図(A)〜(C) に示すこの発明のレジストパター
ンの検査方法は、第1図(A)の状態が相当しているこ
とから明らかなように、第3図(C)の段階に導入され
るものである。即ち、ここでは断面形状が逆台形のレジ
ストパターン7が形成されているので、その逆台形の寸
法を対象にして所定の精度検査を施すわけである。例え
ば、第1図(B)に示すように、逆台形の断面形状の有
する一方の側面角の方向に対してレジストパターン7の
片側面13が観察され得るように基板を傾ける。更に、
引き続いて第1図(C)に示すように、レジストパター
ン7の他方の側面角に関する方向に対しても同様であり
、レジストパターン7の片側面14が観察され得るよう
に反対方向に基板を傾け、レジストパターン7の各断面
形状を検査する。
このように傾斜させることによって、第1図(B)又は
(C) に示すような走査型顕微鏡(図示せず)の電子
ビーム15によるテーパ角度の測定が行ない得るように
なる。尚、第1図(^)の状態における通常の上面から
の検査を加えればレジストパターン7が立体視されるこ
とになり、より高精度な3次元に寸法制御されたレジス
トパターン7を得ることができる。しかし、レジストパ
ターン7の断面形状の検査は上記製造工程中に正確かつ
迅速に行ない得ることが要求される。従って、このため
には走査型電子顕微鏡の電子ビーム15によるテーパ測
定を容易にすると共に、高精度に行ない得るようにする
ことが望まれる。
そこで、この発明では第2図に示すように、レジストパ
ターンの延長線上の両側近傍に釉出し用目印M及びMo
を第3図(B)の製造段階に際して電子線6によって描
画しておく。第4図(A) 、 (8)〜第6図はこう
した軸出し用目印M及びMoを利用する走査型電子顕微
鏡によるレジストパターンのテーパ角度の測定方法をそ
れぞれ段階別に示すものであり、第7図はそのときの走
査型電子顕微鏡による操作を説明するものである。
この軸出し用目印M及びMoに基づいてテーパ角度を測
定するには、先ず、第4図(B)に示すような走査型電
子顕微鏡のモニタC87画面16上に基準線として、少
なくとも軸出し用目印M及びMoを結ぶ線分の長さ以上
の縦線17を設け、同図(A)に示すように第7図にお
ける傾斜ステージ20の傾斜軸Tに対する回転角Toを
Oにして傾斜軸Tを固定しておく。
次に、第7図におけるXYステージ19に関するX軸及
びY軸と、走査型電子顕微鏡に関する回転軸Rの回転角
Rθとを第5図(A)の矢印で示すようにXY移動、R
軸回転させながら、例えば第4図CB)の移動方向Eに
従って第5図(B)の如< Cr17画面16上におけ
る縦線17が軸出し用目印M及びM。
を結ぶように一致させる。尚、第7図に示す走査型電子
顕微鏡の各回転角Tθ及びRθの仕様に関しては、Rθ
が試料台18に対する回転!lN1hRの回転角を0〜
2πとするのに対し、Tθは回転軸Rの垂直方向をO基
準として、これに対する回転角を0〜±π/3程度に可
変し得るのか一般的である。又、第4図(A)、第5図
(B)、第6図の示す水平面Fは変動しないものとする
ここで、走査型電子顕微鏡の電子ビーム15は傾斜軸T
が0度のと錠に基板に対して垂直に入射するものである
から、この状態で今度は回転@Rを固定して第6図に示
すように、第7図における傾斜@Tの回転角Toを調節
することによってレジストパターンの片側面13の角度
と電子ビーム15との平行状態を、例えば第7図におけ
る回転軸Rh)ら回転軸R°への傾斜IIIIIIT回
転として得ることができる。実際にはC17画面16上
において、傾斜軸Tを調節しながらレジストパターン7
の片側面13が一旦確認されたなら直ちに元とは逆回し
にしてこの片側面13が丁度見えなくなるようにすれば
良く、このときの回転角Tδの表示値を読めばレジスト
パターン7の片側面13に関するテーパ角度が容易に測
定され得るようになる。更に、他方の片側面14に対し
ては傾斜軸Tを反対方向に調節して行なえば良い。即ち
、レジストパターン7の断面形状の検査と共に、テーパ
角度の測定を行なって寸法制御を管理しながら製造工程
を終了することで、完成度の高いレジストパターンを形
成し得るわけである。
尚、この発明のレジストパターン7の形状に関するリフ
トオフパターンの立上がり面の角度は、基板に対して1
00〜+10°位の逆テーパ状であることが望ましく、
軸出し用目印はレジストパターン7の長さが比較的短か
い場合に有効であり、各目印間の距離は5μm〜500
μmであり、目印の形状が円形であればその直径を0.
5 μm−20μmとし、形状が正方形であれば一辺を
0.5μm〜20μmに設定すれば良いのであるが、何
れも限定するものではない。
発明の効果: 以上のように、この発明によれば破断の不可能な基板に
対しても断面形状と上面からの観察とによる3次元寸法
管理を可能にすると共に、テーパ角度の測定を容易にし
て正確に行ない得るようなレジストパターンの検査方法
を実現している。殊に、レジストパターンを形成すると
共に、走査型電子顕微鏡による調整操作に有効な釉出し
用の目印を設けることにより、テーパ角度の測定に対す
る便宜が図られるので、上記検査により極めて高精度に
寸法制御されたレジストパターンを確実に品質高く形成
し得るようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)〜(C)はGaAs−MESFETデバイ
スの製造工程中に導入されるこの発明のレジストパター
ンの検査方法を各段階別に説明するために示す断面図、
第2図はこの発明によるテーパ角度の測定を有効にする
軸出し用目印の一例を説明するために示すレジストパタ
ーンの平面図、第3図(八)〜(E)はこの発明に関わ
るGaAs−MESFETデバイスの製造工程に関する
各段階別の断面図、第4図(A)及び(B)は軸出し用
目印を利用した走査型電子顕微鏡によるレジストパター
ンのテーパ角度の測定方法に関する開始段階の調整をそ
れぞれ説明するために示す実親側面図とC87画面上の
モニタ像との対比図、第5図(A)及び(B)は第4図
(A)及び(B)に続く中間段階の調整をそれぞれ説明
するために示す実親側面図とC87画面上のモニタ像と
の対比図、第6図は第5図(A)及び(B)に続く終了
段階の調整を示す実親側面図、第7図は第4図(A) 
、 (B)〜第6図に関する操作性を説明するために示
す走査型電子顕微鏡における3次元客軸方向の斜視図で
ある。 1・・・レジスト膜、2・・・平滑面、3・・・N゛注
入層4・・・Nチャンネル層、5・・・半絶縁性GaA
s基板、6・・・電子線、7・・・レジストパターン、
8・・・WSiパターン膜、9・・・WSi膜、lO・
・・WSiゲート、11・・・WSi ソース、12・
・・WSi  ドレイン、13.14・・・レジストパ
ターン片側面、15・・・電子ビーム、16・・・01
7画面、17・・・縦線、18・・・試料台、19・・
・XYステージ、20・・・傾斜ステージ、M、M’・
・・軸出し用目印。 出願人代理人   安 形 雄 三 第 図 第 図 第 図 第 図 (A) (B) 第 図 第 ♂

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、電子ビーム、イオンビーム、紫外線或いはX線によ
    って基板上に形成された逆台形の断面形状を有するレジ
    ストパターンの検査方法において、前記レジストパター
    ンの形成と共に、前記レジストパターンの近傍に走査型
    電子顕微鏡による軸出し用目印を設け、前記断面形状の
    側面角に対応した前記基板の傾向操作と、前記軸出し用
    目印に基づく前記走査型電子顕微鏡の調整操作とによっ
    て、前記レジストパターンの断面検査及びテーパ角度の
    測定を可能にしたことを特徴とするレジストパターンの
    検査方法。
JP7209189A 1989-03-24 1989-03-24 レジストパターンの検査方法 Pending JPH02249908A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004132956A (ja) * 2002-07-01 2004-04-30 Kla-Tencor Technologies Corp Semを利用するアンダカットの測定方法

Cited By (1)

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