JPH11345754A - 半導体装置の検査方法及び製造方法 - Google Patents
半導体装置の検査方法及び製造方法Info
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- JPH11345754A JPH11345754A JP10150998A JP15099898A JPH11345754A JP H11345754 A JPH11345754 A JP H11345754A JP 10150998 A JP10150998 A JP 10150998A JP 15099898 A JP15099898 A JP 15099898A JP H11345754 A JPH11345754 A JP H11345754A
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- Japan
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- semiconductor device
- secondary electron
- signal waveform
- electron signal
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置に電子線を走査して得られる２次
電子信号波形の形状を用いて、半導体装置の断面形状の
違いを判定する。 【解決手段】 基準形状を有する半導体装置の基準パタ
ーンの断面形状Ｓ１に電子線を走査し、得られた２次電
子信号波形Ｓ２を得る。また、評価する半導体装置の評
価パターンの断面形状Ｅ１に電子線を走査して２次電子
信号波形Ｅ２を得る。２次電子信号波形Ｓ２と２次電子
信号波形Ｅ２との波形類似度Ｒを数値化して求める。評
価する半導体装置の波形類似度Ｒが一定値以上であれ
ば、基準とする半導体装置と同様の断面形状を有したパ
ターンであり、また波形類似度Ｒが一定値以下であれ
ば、基準とする半導体装置と異なる断面形状を有したパ
ターンである。
電子信号波形の形状を用いて、半導体装置の断面形状の
違いを判定する。 【解決手段】 基準形状を有する半導体装置の基準パタ
ーンの断面形状Ｓ１に電子線を走査し、得られた２次電
子信号波形Ｓ２を得る。また、評価する半導体装置の評
価パターンの断面形状Ｅ１に電子線を走査して２次電子
信号波形Ｅ２を得る。２次電子信号波形Ｓ２と２次電子
信号波形Ｅ２との波形類似度Ｒを数値化して求める。評
価する半導体装置の波形類似度Ｒが一定値以上であれ
ば、基準とする半導体装置と同様の断面形状を有したパ
ターンであり、また波形類似度Ｒが一定値以下であれ
ば、基準とする半導体装置と異なる断面形状を有したパ
ターンである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に電子線
を走査し、得られた２次電子信号波形を利用して半導体
装置の形状の違いを判定しようとする高精度な半導体装
置の検査方法及び製造方法に関するものである。
を走査し、得られた２次電子信号波形を利用して半導体
装置の形状の違いを判定しようとする高精度な半導体装
置の検査方法及び製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の微細加工の評価とし
て、電子線を半導体装置に走査し、得られた２次電子信
号波形を用いて半導体装置のパターン幅を測長する方法
が一般的に用いられてきた。この方法は微細化によって
さらに複雑化するプロセスに対してより必要性が増して
きており、２次元的な加工形状の評価には不可欠な技術
である。
て、電子線を半導体装置に走査し、得られた２次電子信
号波形を用いて半導体装置のパターン幅を測長する方法
が一般的に用いられてきた。この方法は微細化によって
さらに複雑化するプロセスに対してより必要性が増して
きており、２次元的な加工形状の評価には不可欠な技術
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法で得られる情報は２次元的幅の測長情報であり、
高さ方向の情報を得ることはできなかった。そのため３
次元的形状判定の用途には用いられていなかった。
の方法で得られる情報は２次元的幅の測長情報であり、
高さ方向の情報を得ることはできなかった。そのため３
次元的形状判定の用途には用いられていなかった。
【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、得られた２次電子信号波形を利用して半導体装置の
断面形状の違いを判定しようとする半導体装置の検査方
法及び製造方法を提供することを目的とする。
で、得られた２次電子信号波形を利用して半導体装置の
断面形状の違いを判定しようとする半導体装置の検査方
法及び製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の半導体装置の検査方法及び製造方法は、半導
体装置の形状の変化に対して、電子線を走査して得られ
る２次電子信号波形の形状も変化することを用いる。基
準形状を有する半導体装置に電子線を走査して得られた
２次電子信号波形を蓄え、蓄えた２次電子信号波形に対
して評価する半導体装置の２次電子信号波形の類似度を
数値として比較することにより、半導体装置の形状の違
いを判定する。
に本発明の半導体装置の検査方法及び製造方法は、半導
体装置の形状の変化に対して、電子線を走査して得られ
る２次電子信号波形の形状も変化することを用いる。基
準形状を有する半導体装置に電子線を走査して得られた
２次電子信号波形を蓄え、蓄えた２次電子信号波形に対
して評価する半導体装置の２次電子信号波形の類似度を
数値として比較することにより、半導体装置の形状の違
いを判定する。
【０００６】この方法によって、電子線を半導体装置に
走査して得られた２次電子信号波形を用いて、従来の２
次元的な幅情報のみならず、３次元的な半導体装置の形
状の違いを容易に判定することが可能である。従来技術
では、幅が同じで側壁の傾きが異なるパターンはその違
いを工程中に検出することは不可能であった。しかし、
本発明における半導体装置の断面形状の変化に対する２
次電子信号波形の変化を数値化して判定する方法を用い
ると、幅が同じで側壁の傾きが異なるパターンを違う形
状を有するものとして検出することが可能である。その
結果、より精度の高い、バラツキの少ない微細加工を実
現することが可能となり、さらなる微細化には不可欠な
プロセス管理となる。
走査して得られた２次電子信号波形を用いて、従来の２
次元的な幅情報のみならず、３次元的な半導体装置の形
状の違いを容易に判定することが可能である。従来技術
では、幅が同じで側壁の傾きが異なるパターンはその違
いを工程中に検出することは不可能であった。しかし、
本発明における半導体装置の断面形状の変化に対する２
次電子信号波形の変化を数値化して判定する方法を用い
ると、幅が同じで側壁の傾きが異なるパターンを違う形
状を有するものとして検出することが可能である。その
結果、より精度の高い、バラツキの少ない微細加工を実
現することが可能となり、さらなる微細化には不可欠な
プロセス管理となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明す
る。
第１の実施の形態について、図面を参照しながら説明す
る。
【０００８】図１は本発明の２次電子信号波形の波形認
識により半導体装置の形状の違いを判定することを特徴
とする半導体装置の検査方法を説明する図である。図１
において、基準形状を有する半導体装置において、Ｓ１
は基準パターンの断面形状、Ｓ２は基準パターンの２次
電子信号波形である。この基準とする形状を有する半導
体装置に対して、評価する半導体装置において、Ｅ１は
評価パターンＥの断面形状、Ｅ２は評価パターンの２次
電子信号波形である。Ｒは基準パターンの２次電子信号
波形Ｓ２と評価パターンの２次電子信号波形Ｅ２との波
形類似度を表す数値である。
識により半導体装置の形状の違いを判定することを特徴
とする半導体装置の検査方法を説明する図である。図１
において、基準形状を有する半導体装置において、Ｓ１
は基準パターンの断面形状、Ｓ２は基準パターンの２次
電子信号波形である。この基準とする形状を有する半導
体装置に対して、評価する半導体装置において、Ｅ１は
評価パターンＥの断面形状、Ｅ２は評価パターンの２次
電子信号波形である。Ｒは基準パターンの２次電子信号
波形Ｓ２と評価パターンの２次電子信号波形Ｅ２との波
形類似度を表す数値である。
【０００９】本実施の形態では、基準形状を有する半導
体装置の基準パターンの断面形状Ｓ１に電子線を走査
し、得られた２次電子信号波形Ｓ２を基準波形情報とし
て蓄える。次に、評価を行なう半導体装置の評価パター
ンの断面形状Ｅ１に電子線を走査して２次電子信号波形
Ｅ２を得る。ここで、基準とする２次電子信号波形Ｓ２
と評価する２次電子信号波形Ｅ２とに微分処理または積
分処理等を行うことにより２次電子信号波形の形状の違
いを強調する処理を行い、処理後の情報を用いて２次電
子信号波形Ｅ２の２次電子信号波形Ｓ２に対する波形類
似度Ｒを数値化して求める。この際、波形類似度Ｒは次
式で表すことができる。
体装置の基準パターンの断面形状Ｓ１に電子線を走査
し、得られた２次電子信号波形Ｓ２を基準波形情報とし
て蓄える。次に、評価を行なう半導体装置の評価パター
ンの断面形状Ｅ１に電子線を走査して２次電子信号波形
Ｅ２を得る。ここで、基準とする２次電子信号波形Ｓ２
と評価する２次電子信号波形Ｅ２とに微分処理または積
分処理等を行うことにより２次電子信号波形の形状の違
いを強調する処理を行い、処理後の情報を用いて２次電
子信号波形Ｅ２の２次電子信号波形Ｓ２に対する波形類
似度Ｒを数値化して求める。この際、波形類似度Ｒは次
式で表すことができる。
【００１０】Ｒ＝ｒ（Ｅ２／Ｓ２） （ｒは定数） 評価しようとする半導体装置の波形類似度Ｒが一定値以
上であれば基準とする半導体装置と同様の断面形状を有
したパターンであり、また波形類似度Ｒが一定値以下で
あれば基準とする半導体装置と異なる断面形状を有した
パターンである。
上であれば基準とする半導体装置と同様の断面形状を有
したパターンであり、また波形類似度Ｒが一定値以下で
あれば基準とする半導体装置と異なる断面形状を有した
パターンである。
【００１１】本実施の形態によれば、半導体装置に対し
て電子線を走査して得られる２次電子信号波形の類似度
を比較することにより、３次元的な半導体装置の形状を
把握することができ、またその形状の良否を容易に数値
化して判定することが可能となる。
て電子線を走査して得られる２次電子信号波形の類似度
を比較することにより、３次元的な半導体装置の形状を
把握することができ、またその形状の良否を容易に数値
化して判定することが可能となる。
【００１２】次に、本発明をレジストパターンの形状判
定に用いた場合について図面を参照しながら説明する。
図２は本発明の２次電子信号波形の類似度を比較するこ
とにより、レジストパターン形成工程において類似度が
一定値以下の数値の場合はレジスト再生することを特徴
とする半導体装置の製造方法を説明する図である。
定に用いた場合について図面を参照しながら説明する。
図２は本発明の２次電子信号波形の類似度を比較するこ
とにより、レジストパターン形成工程において類似度が
一定値以下の数値の場合はレジスト再生することを特徴
とする半導体装置の製造方法を説明する図である。
【００１３】図２において、レジストパターン形成工程
における正常とする断面形状は波形類似度Ｒがｋ（一定
値）以上である。評価パターンに電子線を走査し、得ら
れた２次電子信号波形の波形類似度Ｒがｋ以上であった
場合は、正常なレジストパターンを形成しているとして
次工程の半導体製造処理を行う。また、得られた２次電
子信号波形の波形類似度Ｒがｋ未満であった場合は、異
常なレジストパターンを形成しているとしてレジストの
再生処理を行う。
における正常とする断面形状は波形類似度Ｒがｋ（一定
値）以上である。評価パターンに電子線を走査し、得ら
れた２次電子信号波形の波形類似度Ｒがｋ以上であった
場合は、正常なレジストパターンを形成しているとして
次工程の半導体製造処理を行う。また、得られた２次電
子信号波形の波形類似度Ｒがｋ未満であった場合は、異
常なレジストパターンを形成しているとしてレジストの
再生処理を行う。
【００１４】本実施の形態は、レジストパターン形成工
程における形状の良否判定を従来の２次元的な横幅のみ
の判定から、より精度の高い３次元的な形状判定を可能
とする半導体装置の製造方法である。
程における形状の良否判定を従来の２次元的な横幅のみ
の判定から、より精度の高い３次元的な形状判定を可能
とする半導体装置の製造方法である。
【００１５】この方法を用いた高精度な微細加工方法に
ついて、図３を参照しながらさらに詳細に説明する。図
３は、レジストパターンをマスクとして、下地膜をエッ
チングする微細加工工程において、従来法と本発明を用
いた場合を比較して説明する図である。
ついて、図３を参照しながらさらに詳細に説明する。図
３は、レジストパターンをマスクとして、下地膜をエッ
チングする微細加工工程において、従来法と本発明を用
いた場合を比較して説明する図である。
【００１６】図３において、１１は試料Ａにおけるレジ
ストパターンの断面形状、１２は試料Ｂにおけるレジス
トパターンの断面形状である。これらの試料のレジスト
パターンに電子線を走査した結果、２１は試料Ａにおけ
るレジストパターンの２次電子信号波形、２２は試料Ｂ
におけるレジストパターンの２次電子信号波形である。
これら試料Ａ、試料Ｂのレジストパターンの２次電子信
号波形から求めた幅は、Ｗ１が試料Ａにおけるレジスト
パターン寸法で０．３μｍ、Ｗ２が試料Ｂにおけるレジ
ストパターン寸法で０．３μｍである。
ストパターンの断面形状、１２は試料Ｂにおけるレジス
トパターンの断面形状である。これらの試料のレジスト
パターンに電子線を走査した結果、２１は試料Ａにおけ
るレジストパターンの２次電子信号波形、２２は試料Ｂ
におけるレジストパターンの２次電子信号波形である。
これら試料Ａ、試料Ｂのレジストパターンの２次電子信
号波形から求めた幅は、Ｗ１が試料Ａにおけるレジスト
パターン寸法で０．３μｍ、Ｗ２が試料Ｂにおけるレジ
ストパターン寸法で０．３μｍである。
【００１７】この試料Ａ、試料Ｂのレジストパターン
は、従来の二次元的な幅情報で判断すると、共にパター
ン寸法＝０．３μｍで同じ仕上がりと判断でき、次工程
としてエッチングの処理を行う。１４は試料Ａにおける
エッチングパターンの断面形状でエッチングパターン寸
法Ｗ４は０．３μｍ、１５は試料Ｂにおけるエッチング
パターンの断面形状でエッチングパターン寸法Ｗ５は
０．２５μｍである。試料Ａは、１１のレジストパター
ンの断面形状が垂直形状を有しており、レジスト形状に
忠実にエッチングを行いレジスト寸法と同じパターン寸
法に仕上がっている。ところが試料Ｂは、１２のレジス
トパターンの断面形状が傾きを持っており、断面のボト
ムの寸法は０．３μｍであるがトップの寸法は細くでき
ている。この傾きを持った断面形状を持つレジストパタ
ーン１２をエッチングすると、ボトム部分ではレジスト
が薄くなっているため下地膜までエッチングが進み、エ
ッチング後の寸法がレジスト寸法より細く０．２５μｍ
となり、ＣＤロスを生じることとなる。従来方法では、
エッチング後の仕上がり寸法は、Ｗ４＝０．３μｍ、Ｗ
５＝０．２５μｍとばらつくため、当然特性上のバラツ
キを生じることとなる。
は、従来の二次元的な幅情報で判断すると、共にパター
ン寸法＝０．３μｍで同じ仕上がりと判断でき、次工程
としてエッチングの処理を行う。１４は試料Ａにおける
エッチングパターンの断面形状でエッチングパターン寸
法Ｗ４は０．３μｍ、１５は試料Ｂにおけるエッチング
パターンの断面形状でエッチングパターン寸法Ｗ５は
０．２５μｍである。試料Ａは、１１のレジストパター
ンの断面形状が垂直形状を有しており、レジスト形状に
忠実にエッチングを行いレジスト寸法と同じパターン寸
法に仕上がっている。ところが試料Ｂは、１２のレジス
トパターンの断面形状が傾きを持っており、断面のボト
ムの寸法は０．３μｍであるがトップの寸法は細くでき
ている。この傾きを持った断面形状を持つレジストパタ
ーン１２をエッチングすると、ボトム部分ではレジスト
が薄くなっているため下地膜までエッチングが進み、エ
ッチング後の寸法がレジスト寸法より細く０．２５μｍ
となり、ＣＤロスを生じることとなる。従来方法では、
エッチング後の仕上がり寸法は、Ｗ４＝０．３μｍ、Ｗ
５＝０．２５μｍとばらつくため、当然特性上のバラツ
キを生じることとなる。
【００１８】これに対して、本発明はレジストパターン
の仕上がりの判断に、二次元的な幅の情報だけでなく、
三次元的な断面形状の判断を取り入れることにより、レ
ジストパターンの断面形状の加工精度を上げ、その結果
特性を安定させようとするものである。
の仕上がりの判断に、二次元的な幅の情報だけでなく、
三次元的な断面形状の判断を取り入れることにより、レ
ジストパターンの断面形状の加工精度を上げ、その結果
特性を安定させようとするものである。
【００１９】本発明では、試料Ａ、試料Ｂのレジストパ
ターンの仕上がりを判定する際、２次電子信号波形か
ら、レジストパターンの幅と２次電子信号波形の波形類
似度を比較する。Ｒ１は試料Ａにおけるレジストパター
ンの波形類似度、Ｒ２は試料Ｂにおけるレジストパター
ンの波形類似度である。ここで、このレジストパターン
形成工程における波形類似度の判定基準をｋ以上とす
る。試料Ａはレジストパターン寸法Ｗ１＝０．３μｍ、
波形類似度Ｒ１≧ｋであるため、次工程のエッチング処
理を行ってよいこととなる。１４は試料Ａにおけるエッ
チングパターンの断面形状、Ｗ４は試料Ａにおけるエッ
チングパターン寸法で０．３μｍである。これに対し
て、試料Ｂはレジストパターン寸法Ｗ２＝０．３μｍで
あるが、波形類似度Ｒ２＜ｋであるため、異常パターン
としてレジスト再生を行った後、再度レジストパターン
形成処理を行う。１３は試料Ｂにおけるレジスト再生処
理後のレジストパターンの断面形状、２３は試料Ｂにお
けるレジスト再生処理後のレジストパターンの２次電子
信号波形である。ここで再度レジストパターン形成処理
を行った試料Ｂにおいて、Ｗ３はレジスト再生処理後の
レジストパターン寸法、Ｒ３はレジスト再生処理後のレ
ジストパターンの波形類似度でｋである。ここでのレジ
ストパターン形状は、レジストパターン寸法Ｗ３＝０．
３μｍ、波形類似度Ｒ３≧ｋであり、次工程のエッチン
グ処理を行ってよい判定結果である。１６は試料Ｂにお
けるエッチングパターンの断面形状、Ｗ６は試料Ｂにお
けるエッチングパターン寸法で０．３μｍである。レジ
ストパターン寸法Ｗ３と波形類似度Ｒ３から判断したレ
ジストパターン再形成後の試料Ｂの断面形状１３は、試
料Ａのレジストパターンの断面形状１１と同様の形状を
有しているため、エッチング後のパターンの寸法は試料
ＡがＷ４＝０．３μｍ、試料ＢがＷ６＝０．３μｍと同
じ仕上がりとなる。
ターンの仕上がりを判定する際、２次電子信号波形か
ら、レジストパターンの幅と２次電子信号波形の波形類
似度を比較する。Ｒ１は試料Ａにおけるレジストパター
ンの波形類似度、Ｒ２は試料Ｂにおけるレジストパター
ンの波形類似度である。ここで、このレジストパターン
形成工程における波形類似度の判定基準をｋ以上とす
る。試料Ａはレジストパターン寸法Ｗ１＝０．３μｍ、
波形類似度Ｒ１≧ｋであるため、次工程のエッチング処
理を行ってよいこととなる。１４は試料Ａにおけるエッ
チングパターンの断面形状、Ｗ４は試料Ａにおけるエッ
チングパターン寸法で０．３μｍである。これに対し
て、試料Ｂはレジストパターン寸法Ｗ２＝０．３μｍで
あるが、波形類似度Ｒ２＜ｋであるため、異常パターン
としてレジスト再生を行った後、再度レジストパターン
形成処理を行う。１３は試料Ｂにおけるレジスト再生処
理後のレジストパターンの断面形状、２３は試料Ｂにお
けるレジスト再生処理後のレジストパターンの２次電子
信号波形である。ここで再度レジストパターン形成処理
を行った試料Ｂにおいて、Ｗ３はレジスト再生処理後の
レジストパターン寸法、Ｒ３はレジスト再生処理後のレ
ジストパターンの波形類似度でｋである。ここでのレジ
ストパターン形状は、レジストパターン寸法Ｗ３＝０．
３μｍ、波形類似度Ｒ３≧ｋであり、次工程のエッチン
グ処理を行ってよい判定結果である。１６は試料Ｂにお
けるエッチングパターンの断面形状、Ｗ６は試料Ｂにお
けるエッチングパターン寸法で０．３μｍである。レジ
ストパターン寸法Ｗ３と波形類似度Ｒ３から判断したレ
ジストパターン再形成後の試料Ｂの断面形状１３は、試
料Ａのレジストパターンの断面形状１１と同様の形状を
有しているため、エッチング後のパターンの寸法は試料
ＡがＷ４＝０．３μｍ、試料ＢがＷ６＝０．３μｍと同
じ仕上がりとなる。
【００２０】本実施の形態によれば、加工後の仕上がり
寸法のバラツキを非常に小さくすることが可能となるた
め、プロセスの微細化に対してより精度の高い、バラツ
キの少ない微細加工を実現することができ、その結果と
して安定したデバイス特性を得ることが可能となる。
寸法のバラツキを非常に小さくすることが可能となるた
め、プロセスの微細化に対してより精度の高い、バラツ
キの少ない微細加工を実現することができ、その結果と
して安定したデバイス特性を得ることが可能となる。
【００２１】（実施の形態２）次に、本発明の第２の実
施の形態について、図面を参照しながら説明する。図４
は、露光装置のフォーカス変動に対する２次電子信号波
形の変化を記憶し、ロット（５０スライス）から１スラ
イスのみ先行露光を行ったパターンから得られた２次電
子信号波形の類似度を記憶した波形の変化と比較し、こ
の先行露光時のベストフォーカスからのずれ量を推定し
て、ロットの残り４９スライスの本体露光のフォーカス
補正にフィードバックすることを特徴とする半導体装置
の製造方法である。
施の形態について、図面を参照しながら説明する。図４
は、露光装置のフォーカス変動に対する２次電子信号波
形の変化を記憶し、ロット（５０スライス）から１スラ
イスのみ先行露光を行ったパターンから得られた２次電
子信号波形の類似度を記憶した波形の変化と比較し、こ
の先行露光時のベストフォーカスからのずれ量を推定し
て、ロットの残り４９スライスの本体露光のフォーカス
補正にフィードバックすることを特徴とする半導体装置
の製造方法である。
【００２２】図４において、露光装置のフォーカス設定
値をベストフォーカス時＝Ｂとして、フォーカス面がパ
ターンの下部方向時＝（Ｂ＋α）、フォーカス面がパタ
ーンの上部方向時＝（Ｂ−β）とする。レジストパター
ン形成工程においてａ１は露光装置のフォーカス設定値
＝（Ｂ＋α）の断面形状、ａ２は断面形状ａ１に電子線
を走査して得られた２次電子信号波形、ｂ１は露光装置
のフォーカス設定値＝ベストフォーカスの断面形状、ｂ
２は断面形状ｂ１に電子線を走査して得られた２次電子
信号波形、ｃ１は露光装置のフォーカス設定値＝（Ｂ−
β）の断面形状、ｃ２は断面形状ｃ１に電子線を走査し
て得られた２次電子信号波形である。
値をベストフォーカス時＝Ｂとして、フォーカス面がパ
ターンの下部方向時＝（Ｂ＋α）、フォーカス面がパタ
ーンの上部方向時＝（Ｂ−β）とする。レジストパター
ン形成工程においてａ１は露光装置のフォーカス設定値
＝（Ｂ＋α）の断面形状、ａ２は断面形状ａ１に電子線
を走査して得られた２次電子信号波形、ｂ１は露光装置
のフォーカス設定値＝ベストフォーカスの断面形状、ｂ
２は断面形状ｂ１に電子線を走査して得られた２次電子
信号波形、ｃ１は露光装置のフォーカス設定値＝（Ｂ−
β）の断面形状、ｃ２は断面形状ｃ１に電子線を走査し
て得られた２次電子信号波形である。
【００２３】本実施の形態では、露光装置のフォーカス
変動［フォーカス設定値：（Ｂ＋α）から（Ｂ−β）］
に対する２次電子信号波形の変化［２次電子信号波形：
ａ２からｃ２］をテーブル化して記憶しておく。この記
憶した情報を基に、先行露光したパターンのベストフォ
ーカスのずれ量を推定し、本体露光にフィードバックす
る。
変動［フォーカス設定値：（Ｂ＋α）から（Ｂ−β）］
に対する２次電子信号波形の変化［２次電子信号波形：
ａ２からｃ２］をテーブル化して記憶しておく。この記
憶した情報を基に、先行露光したパターンのベストフォ
ーカスのずれ量を推定し、本体露光にフィードバックす
る。
【００２４】このことについて、図５にて詳細に説明す
る。図５において、Ｐ１は先行露光したパターンの断面
形状、Ｐ２は断面形状Ｐ１に電子線を走査して得られた
２次電子信号波形である。
る。図５において、Ｐ１は先行露光したパターンの断面
形状、Ｐ２は断面形状Ｐ１に電子線を走査して得られた
２次電子信号波形である。
【００２５】本実施の形態では、露光装置で先行露光し
たパターンＰ１から得られた２次電子信号波形Ｐ２を、
図４で記憶した２次電子信号波形の変化［２次電子信号
波形：ａ２からｃ２］に照らし合わせ、最も近い信号波
形を波形認識する。ここで、先行露光パターンの２次電
子信号波形Ｐ２と最も波形形状が似ているのは図４にお
ける２次電子信号波形ａ２である。それならば、先行露
光パターンのフォーカスは、ベストフォーカスに対して
（α）のズレを生じていることが推定でき、露光装置の
フォーカスを先行露光時の設定値に対して（−α）補正
して本体露光を実施する。その結果、ベストフォーカス
で得られる断面形状を本体露光に実現することができ
る。
たパターンＰ１から得られた２次電子信号波形Ｐ２を、
図４で記憶した２次電子信号波形の変化［２次電子信号
波形：ａ２からｃ２］に照らし合わせ、最も近い信号波
形を波形認識する。ここで、先行露光パターンの２次電
子信号波形Ｐ２と最も波形形状が似ているのは図４にお
ける２次電子信号波形ａ２である。それならば、先行露
光パターンのフォーカスは、ベストフォーカスに対して
（α）のズレを生じていることが推定でき、露光装置の
フォーカスを先行露光時の設定値に対して（−α）補正
して本体露光を実施する。その結果、ベストフォーカス
で得られる断面形状を本体露光に実現することができ
る。
【００２６】本実施の形態によれば、露光装置のフォー
カス変動に対する２次電子信号波形の変化を用いて、先
行露光のフォーカスのずれ量を本体露光にフィードバッ
クすることが可能となり、従来補正しきれなかった露光
装置のフォーカス変動を抑えることができる。その結
果、非常に精度の高い微細加工技術が可能となり、特性
の安定したデバイスを製造することができる半導体装置
の製造方法である。
カス変動に対する２次電子信号波形の変化を用いて、先
行露光のフォーカスのずれ量を本体露光にフィードバッ
クすることが可能となり、従来補正しきれなかった露光
装置のフォーカス変動を抑えることができる。その結
果、非常に精度の高い微細加工技術が可能となり、特性
の安定したデバイスを製造することができる半導体装置
の製造方法である。
【００２７】
【発明の効果】本発明は電子線を半導体装置に走査して
得られた２次電子信号波形を用いて、従来の２次元的な
幅情報のみならず、２次電子信号波形の形状の変化を数
値化することにより、３次元的な半導体装置の形状判定
を容易に行うことが可能な半導体装置の検査方法と、高
精度な微細加工を可能とする半導体装置の製造方法を実
現できるものである。
得られた２次電子信号波形を用いて、従来の２次元的な
幅情報のみならず、２次電子信号波形の形状の変化を数
値化することにより、３次元的な半導体装置の形状判定
を容易に行うことが可能な半導体装置の検査方法と、高
精度な微細加工を可能とする半導体装置の製造方法を実
現できるものである。
【００２８】本発明により、日々の環境変化に対して不
安定要素の多い半導体プロセスにおいて安定した加工形
状を得ることが可能となり、その結果さらなる微細化に
対して安定したデバイス特性を維持することができ、高
歩留まりを確保することが可能である。
安定要素の多い半導体プロセスにおいて安定した加工形
状を得ることが可能となり、その結果さらなる微細化に
対して安定したデバイス特性を維持することができ、高
歩留まりを確保することが可能である。
【図１】本発明の第１の実施の形態における半導体装置
の検査方法の説明図
の検査方法の説明図
【図２】本発明の第１の実施の形態における半導体装置
の製造方法の説明図
の製造方法の説明図
【図３】本発明の第１の実施の形態における半導体装置
の製造方法の説明図
の製造方法の説明図
【図４】本発明の第２の実施の形態における半導体装置
の製造方法の説明図
の製造方法の説明図
【図５】本発明の第２の実施の形態における半導体装置
の製造方法の説明図
の製造方法の説明図
Ｓ１ 基準パターンの断面形状 Ｓ２ 基準パターンの２次電子信号波形 Ｅ１ 評価パターンの断面形状 Ｅ２ 評価パターンの２次電子信号波形 Ｒ 波形類似度 １１ 試料Ａにおけるレジストパターンの断面形状 １２ 試料Ｂにおけるレジストパターンの断面形状 １３ 試料Ｂにおけるレジスト再生処理後のレジストパ
ターンの断面形状 １４ 試料Ａにおけるエッチングパターンの断面形状 １５ 試料Ｂにおける従来技術によるエッチングパター
ンの断面形状 １６ 試料Ｂにおける本発明によるエッチングパターン
の断面形状 ２１ 試料Ａにおけるレジストパターンの２次電子信号
波形 ２２ 試料Ｂにおけるレジストパターンの２次電子信号
波形 ２３ 試料Ｂにおけるレジスト再生処理後のレジストパ
ターンの２次電子信号波形 Ｗ１ 試料Ａにおけるレジストパターン寸法 Ｗ２ 試料Ｂにおけるレジストパターン寸法 Ｗ３ 試料Ｂにおけるレジスト再生処理後のレジストパ
ターン寸法 Ｗ４ 試料Ａにおけるエッチングパターン寸法 Ｗ５ 試料Ｂにおける従来技術によるエッチングパター
ン寸法 Ｗ６ 試料Ｂにおける本発明によるエッチングパターン
寸法 Ｒ１ 試料Ａにおけるレジストパターンの波形類似度 Ｒ２ 試料Ｂにおけるレジストパターンの波形類似度 Ｒ３ 試料Ｂにおけるレジスト再生処理後のレジストパ
ターンの波形類似度 ａ１ 露光装置フォーカス（Ｂ＋α）設定時の断面形状 ａ２ 断面形状ａ１での２次電子信号波形 ｂ１ 露光装置フォーカス（ベストフォーカス）時の断
面形状 ｂ２ 断面形状ｂ１での２次電子信号波形 ｃ１ 露光装置フォーカス（Ｂ−β）設定時の断面形状 ｃ２ 断面形状ｃ１での２次電子信号波形 Ｐ１ 先行露光パターンの断面形状 Ｐ２ 先行露光パターンの２次電子信号波形
ターンの断面形状 １４ 試料Ａにおけるエッチングパターンの断面形状 １５ 試料Ｂにおける従来技術によるエッチングパター
ンの断面形状 １６ 試料Ｂにおける本発明によるエッチングパターン
の断面形状 ２１ 試料Ａにおけるレジストパターンの２次電子信号
波形 ２２ 試料Ｂにおけるレジストパターンの２次電子信号
波形 ２３ 試料Ｂにおけるレジスト再生処理後のレジストパ
ターンの２次電子信号波形 Ｗ１ 試料Ａにおけるレジストパターン寸法 Ｗ２ 試料Ｂにおけるレジストパターン寸法 Ｗ３ 試料Ｂにおけるレジスト再生処理後のレジストパ
ターン寸法 Ｗ４ 試料Ａにおけるエッチングパターン寸法 Ｗ５ 試料Ｂにおける従来技術によるエッチングパター
ン寸法 Ｗ６ 試料Ｂにおける本発明によるエッチングパターン
寸法 Ｒ１ 試料Ａにおけるレジストパターンの波形類似度 Ｒ２ 試料Ｂにおけるレジストパターンの波形類似度 Ｒ３ 試料Ｂにおけるレジスト再生処理後のレジストパ
ターンの波形類似度 ａ１ 露光装置フォーカス（Ｂ＋α）設定時の断面形状 ａ２ 断面形状ａ１での２次電子信号波形 ｂ１ 露光装置フォーカス（ベストフォーカス）時の断
面形状 ｂ２ 断面形状ｂ１での２次電子信号波形 ｃ１ 露光装置フォーカス（Ｂ−β）設定時の断面形状 ｃ２ 断面形状ｃ１での２次電子信号波形 Ｐ１ 先行露光パターンの断面形状 Ｐ２ 先行露光パターンの２次電子信号波形
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ Ｚ 21/30 ５４１Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体装置に電子線を走査し、得られた
２次電子信号波形を用いる半導体装置の検査方法であっ
て、基準形状を有する半導体装置から得られた２次電子
信号波形を基準波形情報として蓄積する工程と、評価す
る半導体装置から得られた２次電子信号波形を評価波形
情報として蓄積する工程と、前記基準波形情報に対して
前記評価波形情報の類似度を数値化して比較し、半導体
装置の形状の違いを判定する工程とを有することを特徴
とする半導体装置の検査方法。 - 【請求項２】 レジストパターン形成工程において、基
準となるパターンによる２次電子信号波形である基準波
形情報に対して、評価するパターンによる２次電子信号
波形である評価波形情報の類似度を数値化して比較し、
一定値以下の数値の場合はレジストを再生する判定を行
うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 露光装置のフォーカス変動に対する２次
電子信号波形の変化を蓄積する第１の工程と、先行露光
したパターンから得られた２次電子信号波形を前記第１
の工程の最も類似度の高い２次電子信号波形と認識する
第２の工程と、前記類似度の高い２次電子信号波形が得
られるパターンでのベストフォーカスからのずれ量を推
定し、前記ずれ量を本体露光のフォーカス補正にフィー
ドバックする第３の工程とを有することを特徴とする半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10150998A JPH11345754A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 半導体装置の検査方法及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10150998A JPH11345754A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 半導体装置の検査方法及び製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11345754A true JPH11345754A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15509059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10150998A Pending JPH11345754A (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 半導体装置の検査方法及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11345754A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003347377A (ja) * | 2002-05-24 | 2003-12-05 | Agere Systems Inc | 測定波形の信号プロセスによる変則フォトレジスト線／間隔プロファイル検出 |
| WO2007102192A1 (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Topcon Corporation | 半導体デバイス製造方法 |
| JP2011192837A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Toshiba Corp | 評価装置および評価方法 |
| JP2012221740A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Horon:Kk | 測定データの判定方法および測定データの判定プログラム |
-
1998
- 1998-06-01 JP JP10150998A patent/JPH11345754A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003347377A (ja) * | 2002-05-24 | 2003-12-05 | Agere Systems Inc | 測定波形の信号プロセスによる変則フォトレジスト線／間隔プロファイル検出 |
| WO2007102192A1 (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Topcon Corporation | 半導体デバイス製造方法 |
| JP4754623B2 (ja) * | 2006-03-06 | 2011-08-24 | 株式会社トプコン | 半導体デバイス製造方法 |
| JP2011192837A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Toshiba Corp | 評価装置および評価方法 |
| JP2012221740A (ja) * | 2011-04-08 | 2012-11-12 | Horon:Kk | 測定データの判定方法および測定データの判定プログラム |
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