(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に形成された膜の上方で、ノズルのスリットからフォトレジスト液を供給しながら、前記ノズルを、前記基板に対して相対的に、前記スリットの長尺方向に垂直な方向に移動して、前記膜上にフォトレジスト層を形成する工程と、
フォトリソグラフィによって、前記フォトレジスト層をパターニングして、前記膜の一部を覆うレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを検査する工程と、
を含み、
前記フォトリソグラフィは、潜像を前記フォトレジスト層に転写するように行う露光と、前記潜像を残すように行う前記フォトレジスト層の現像と、を含み、
前記潜像は、前記スリットの前記長尺方向に平行に途切れなく延びるダミー潜像を含み、
前記レジストパターンは、前記ダミー潜像に対応して形成されるダミーレジストを含み、
前記レジストパターンを検査する工程は、前記ダミーレジストの長さ方向の切れ目の有無に基づいて、前記スリットからの前記フォトレジスト液の供給状態を検査する工程を含むことを特徴とするフォトレジストのパターニング検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたフォトレジストのパターニング検査方法において、
前記露光で、複数の前記ダミー潜像が、前記スリットの前記長尺方向に平行に一列に並ぶように設定されていることを特徴とするフォトレジストのパターニング検査方法。
【請求項３】
請求項２に記載されたフォトレジストのパターニング検査方法において、
前記潜像の、前記複数の前記ダミー潜像を除く領域は、複数のセル領域を含み、
前記複数のセル領域のそれぞれは、回路素子に対応する素子潜像を含み、
前記露光は、１つの前記セル領域の隣に１つの前記ダミー潜像が位置するように行うことを特徴とするフォトレジストのパターニング検査方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載されたフォトレジストのパターニング検査方法において、
前記露光は、前記フォトレジスト層の、前記ノズルの相対的な移動方向の上流側に位置する端部に、前記ダミー潜像を転写するように行うことを特徴とするフォトレジストのパターニング検査方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載されたフォトレジストのパターニング検査方法において、
前記レジストパターンを検査する工程は、カメラによる前記ダミーレジストの撮像を含み、
前記撮像は、前記カメラ及び前記基板の少なくとも一方を移動させることで、前記カメラを相対的に前記ダミーレジストの長さ方向に移動させて行うことを特徴とするフォトレジストのパターニング検査方法。
【請求項６】
複数の膜パターンを積層して形成する工程で行うフォトレジストのパターニング検査方法であって、
前記複数の膜パターンのそれぞれを形成する工程は、
膜を形成する工程と、
前記膜の上方で、ノズルのスリットからフォトレジスト液を供給しながら、前記ノズルを、前記膜に対して相対的に、前記スリットの長尺方向に垂直な方向に移動して、前記膜上にフォトレジスト層を形成する工程と、
フォトリソグラフィによって、前記フォトレジスト層をパターニングして、前記膜の一部を覆うレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを検査する工程と、
前記膜を、前記レジストパターンをマスクとしてエッチングする工程と、
前記レジストパターンを除去する工程と、
を含み、
前記フォトリソグラフィは、潜像を前記フォトレジスト層に転写するように行う露光と、前記潜像を残すように行う前記フォトレジスト層の現像と、を含み、
前記潜像は、前記スリットの前記長尺方向に平行に途切れなく延びるダミー潜像を含み、
前記レジストパターンは、前記ダミー潜像に対応して形成されるダミーレジストを含み、
前記レジストパターンを検査する工程は、前記ダミーレジストの長さ方向の切れ目の有無に基づいて、前記スリットからの前記フォトレジスト液の供給状態を検査する工程を含むことを特徴とするフォトレジストのパターニング検査方法。
【請求項７】
請求項６に記載されたフォトレジストのパターニング検査方法において、
前記複数の膜パターンは、複数のダミー膜パターンを含み、
前記複数のダミー膜パターンのそれぞれは、前記ダミーレジストに対応して形成され、
前記露光で、前記複数の膜パターンのそれぞれに対応する前記ダミーレジストが重ならないように、前記ダミー潜像の転写位置を設定することを特徴とするフォトレジストのパターニング検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトレジストのパターニング検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルのスリット（吐出口）からフォトレジスト液を帯状に滴下してフォトレジスト層を形成する方法が知られている（特許文献１）。この方法で滴下されるフォトレジスト液は、均一な厚みの帯状になっていることが要求されるが、吐出口の付着物などによって厚みが不均一になることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７００９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フォトレジスト液が滴下されるときにその厚みが不均一であると、これにより形成されるフォトレジスト層の厚みが不均一になるにとどまらず、帯状のフォトレジスト層に切れ目が生じることがあった。切れ目が生じると、フォトレジスト層のパターニングに不良が生じることになる。従来、パターニング検査は、カメラによって撮像された画像をもとにして行っていたが、不良を検出することは難しかった。
【０００５】
本発明は、フォトレジスト層のパターニング検査を簡単に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係るフォトレジストのパターニング検査方法は、基板に形成された膜の上方で、ノズルのスリットからフォトレジスト液を供給しながら、前記ノズルを、前記基板に対して相対的に、前記スリットの長尺方向に垂直な方向に移動して、前記膜上にフォトレジスト層を形成する工程と、フォトリソグラフィによって、前記フォトレジスト層をパターニングして、前記膜の一部を覆うレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを検査する工程と、を含み、前記フォトリソグラフィは、潜像を前記フォトレジスト層に転写するように行う露光と、前記潜像を残すように行う前記フォトレジスト層の現像と、を含み、前記潜像は、前記スリットの前記長尺方向に平行に途切れなく延びるダミー潜像を含み、前記レジストパターンは、前記ダミー潜像に対応して形成されるダミーレジストを含み、前記レジストパターンを検査する工程は、前記ダミーレジストの長さ方向の切れ目の有無の検出を含むことを特徴とする。本発明によれば、ダミー潜像が途切れなく延びるので、フォトレジスト層に切れ目がなければダミーレジストにも切れ目がないはずであるが、フォトレジスト層に切れ目があればダミーレジストには切れ目が形成される。つまり、ダミーレジストに切れ目があれば、フォトレジスト層の全体に切れ目があることが疑われる。このことから、ダミーレジストの長さ方向の切れ目の有無を検出することで、フォトレジスト層のパターニング検査を簡単に行うことができる。
【０００７】
（２）（１）に記載されたフォトレジストのパターニング検査方法において、前記露光で、複数の前記ダミー潜像が、前記スリットの前記長尺方向に平行に一列に並ぶように設定されていることを特徴としてもよい。
【０００８】
（３）（２）に記載されたフォトレジストのパターニング検査方法において、前記潜像の、前記複数の前記ダミー潜像を除く領域は、複数のセル領域を含み、前記複数のセル領域のそれぞれは、回路素子に対応する素子潜像を含み、前記露光は、１つの前記セル領域の隣に１つの前記ダミー潜像が位置するように行うことを特徴としてもよい。
【０００９】
（４）（１）から（３）のいずれか１項に記載されたフォトレジストのパターニング検査方法において、前記露光は、前記フォトレジスト層の、前記ノズルの相対的な移動方向の上流側に位置する端部に、前記ダミー潜像を転写するように行うことを特徴としてもよい。
【００１０】
（５）（１）から（４）のいずれか１項に記載されたフォトレジストのパターニング検査方法において、前記レジストパターンを検査する工程は、カメラによる前記ダミーレジストの撮像を含み、前記撮像は、前記カメラ及び前記基板の少なくとも一方を移動させることで、前記カメラを相対的に前記ダミーレジストの長さ方向に移動させて行うことを特徴としてもよい。
【００１１】
（６）本発明に係るフォトレジストのパターニング検査方法は、複数の膜パターンを積層して形成する工程で行うフォトレジストのパターニング検査方法であって、前記複数の膜パターンのそれぞれを形成する工程は、膜を形成する工程と、前記膜の上方で、ノズルのスリットからフォトレジスト液を供給しながら、前記ノズルを、前記膜に対して相対的に、前記スリットの長尺方向に垂直な方向に移動して、前記膜上にフォトレジスト層を形成する工程と、フォトリソグラフィによって、前記フォトレジスト層をパターニングして、前記膜の一部を覆うレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンを検査する工程と、前記膜を、前記レジストパターンをマスクとしてエッチングする工程と、前記レジストパターンを除去する工程と、を含み、前記フォトリソグラフィは、潜像を前記フォトレジスト層に転写するように行う露光と、前記潜像を残すように行う前記フォトレジスト層の現像と、を含み、前記潜像は、前記スリットの前記長尺方向に平行に途切れなく延びるダミー潜像を含み、前記レジストパターンは、前記ダミー潜像に対応して形成されるダミーレジストを含み、前記レジストパターンを検査する工程は、前記ダミーレジストの長さ方向の切れ目の有無の検出を含むことを特徴とする。本発明によれば、ダミー潜像が途切れなく延びるので、フォトレジスト層に切れ目がなければダミーレジストにも切れ目がないはずであるが、フォトレジスト層に切れ目があればダミーレジストには切れ目が形成される。つまり、ダミーレジストに切れ目があれば、フォトレジスト層の全体に切れ目があることが疑われる。このことから、ダミーレジストの長さ方向の切れ目の有無を検出することで、フォトレジストのパターニング検査を簡単に行うことができる。
【００１２】
（７）（６）に記載されたフォトレジストのパターニング検査方法において、前記複数の膜パターンは、複数のダミー膜パターンを含み、前記複数のダミー膜パターンのそれぞれは、前記ダミーレジストに対応して形成され、前記露光で、前記複数の膜パターンのそれぞれに対応する前記ダミーレジストが重ならないように、前記ダミー潜像の転写位置を設定することを特徴としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るフォトレジストのパターニング検査方法でフォトレジスト液を供給するプロセスを説明する図である。
【図２】ノズルのスリットを示す図である。
【図３】ノズルに不具合があるときのフォトレジスト液の供給を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、正常なノズルから形成されたフォトレジスト層を示す図であり、図４（Ｂ）は、不具合のあるノズルから形成されたフォトレジスト層を示す図である。
【図５】露光プロセスを説明する図である。
【図６】図６（Ａ）は、正常なフォトレジスト層に転写された潜像を示す図であり、図６（Ｂ）は、不具合のあるフォトレジスト層に転写された潜像を示す図である。
【図７】フォトリソグラフィの露光後のプロセスを説明する図である。
【図８】図８（Ａ）は、正常なフォトレジスト層から形成されたレジストパターンを示す図であり、図８（Ｂ）は、不具合のあるフォトレジスト層から形成されたレジストパターンを示す図である。
【図９】図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、それぞれ、レジストパターンの検査工程を説明する図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係るフォトレジストのパターニング検査方法の変形例を説明する図である。
【図１１】レジストパターンを形成した後の工程を説明する図である。
【図１２】レジストパターンを形成した後の工程を説明する図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るフォトレジストのパターニング検査方法を説明する図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係るフォトレジストのパターニング検査方法を説明する図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係るフォトレジストのパターニング検査方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るフォトレジストのパターニング検査方法でフォトレジスト液を供給するプロセスを説明する図である。
【００１６】
図１に示すように、予め、膜１０が形成された基板１２を用意する。膜１０は、金属、半導体、酸化物又は窒化物などのエッチング可能な材料からなる。つまり、膜１０はエッチング対象物である。
【００１７】
基板１２に形成された膜１０にフォトレジスト液１４を供給する。そのためにスリットコータを使用する。スリットコータはノズル１６を有する。図２は、ノズル１６のスリット１８を示す図である。ノズル１６には、吐出口となるスリット１８が形成されている。スリット１８は、長尺状の形状の開口である。
【００１８】
膜１０の上方にノズル１６を配置し、スリット１８からフォトレジスト液１４を膜１０の上に供給する。フォトレジスト液１４は帯状（カーテン状）に供給される。ノズル１６を、基板１２に対して相対的に、スリット１８の長尺方向に垂直な方向（詳しくは基板１２の表面には平行な方向）に移動する。基板１２を固定してノズル１６のみを移動してもよいし、ノズル１６を固定して基板１２のみを移動してもよいし、基板１２及びノズル１６の両方を移動してもよい。
【００１９】
図３は、ノズル１６に不具合があるときのフォトレジスト液１４の供給を示す図である。ノズル１６のスリット１８は、フォトレジスト液１４の塊やごみの付着等によって、開口の一部が狭くなったり、塞がれたりすることがある。その場合、ノズル１６から供給されるフォトレジスト液１４によって形成される帯形状が切れることがある。
【００２０】
フォトレジスト液１４からフォトレジスト層２０を膜１０上に形成する。図４（Ａ）は、正常なノズル１６から形成されたフォトレジスト層２０を示す図であり、図４（Ｂ）は、不具合のあるノズル１６から形成されたフォトレジスト層２０を示す図である。図３に示すように、供給されるフォトレジスト液１４に切れが生じると、図４（Ｂ）に示すように、フォトレジスト層２０の一部に切れ目２２が入る。切れ目２２の入ったフォトレジスト層２０からは、フォトリソグラフィによってこれをパターニングしても、所望のレジストパターンを形成することができない。本実施の形態では、この切れ目２２に起因する不良の発生を早期に発見する。
【００２１】
本実施の形態では、フォトリソグラフィによって、フォトレジスト層２０をパターニングする。
【００２２】
図５は、露光プロセスを説明する図である。フォトリソグラフィは、潜像２４をフォトレジスト層２０に転写するように行う露光を含む。潜像２４は、フォトマスク２６に形成されている。なお、潜像２４は、フォトレジスト層２０の、現像後に残される部分に対応する形状である。詳しくは、潜像２４は、露光された部分が現像で除去されるポジ型であれば光が照射されない部分であり、露光された部分が現像後に残るネガ型であれば光が照射された部分である。
【００２３】
図６（Ａ）は、正常なフォトレジスト層２０に転写された潜像２４を示す図であり、図６（Ｂ）は、不具合のあるフォトレジスト層２０に転写された潜像２４を示す図である。図６（Ｂ）に示すように、フォトレジスト層２０の切れ目２２は、潜像２４を切断している。
【００２４】
潜像２４は、スリット１８（図２参照）の長尺方向に平行に途切れなく延びるダミー潜像２８を含む。潜像２４のダミー潜像２８を除く領域は、複数のセル領域３０を含む。複数のセル領域３０のそれぞれは、回路素子に対応する素子潜像（図示せず）を含む。
【００２５】
露光は、フォトレジスト層２０の、ノズル１６の相対的な移動方向の上流側（図１で左側）に位置する端部に、ダミー潜像２８を転写するように行う。変形例として、フォトレジスト層２０の、ノズル１６の相対的な移動方向の下流側（図１で矢印で指す側）に位置する端部に、ダミー潜像２８を転写してもよい。あるいは、フォトレジスト層２０の、ノズル１６の相対的な移動方向の上流側と下流側の両方に位置する両端部に、ダミー潜像２８を転写してもよい。さらに、ダミー潜像２８は、フォトレジスト層２０の、ノズル１６の相対的な移動方向の上流側と下流側の両方に位置する両端部に加えて、この両端部の間にもダミー潜像２８を転写してもよい。
【００２６】
図７は、フォトリソグラフィの露光後のプロセスを説明する図である。フォトリソグラフィは、潜像２４を残すように行うフォトレジスト層２０の現像を含む。現像によって、フォトレジスト層２０の潜像２４に対応する部分が残り、それ以外の部分が除去される。現像後に、フォトリソグラフィをベークする。こうして、フォトレジスト層２０からレジストパターン３２を形成する。
【００２７】
図８（Ａ）は、正常なフォトレジスト層２０から形成されたレジストパターン３２を示す図であり、図８（Ｂ）は、不具合のあるフォトレジスト層２０から形成されたレジストパターン３２を示す図である。
【００２８】
フォトレジスト層２０から、膜１０の一部を覆うレジストパターン３２を形成する。レジストパターン３２は、ダミー潜像２８に対応して形成されるダミーレジスト３４を含む。図８（Ｂ）に示すように、ダミーレジスト３４は、フォトレジスト層２０の切れ目２２に対応して、切れ目１２２が形成されている。
【００２９】
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、それぞれ、レジストパターン３２の検査工程を説明する図である。本実施の形態では、レジストパターン３２を検査する。レジストパターン３２を検査する工程は、ダミーレジスト３４の長さ方向の切れ目１２２の有無の検出を含む。例えば、カメラ３６によってダミーレジスト３４の撮像を行う。撮像は、カメラ３６及び基板１２の少なくとも一方を移動させることで、カメラ３６を相対的にダミーレジスト３４の長さ方向に移動させて行う。
【００３０】
例えば、図９（Ａ）に示すように、カメラ３６を固定して基板１２を移動してもよい。あるいは、図９（Ｂ）に示すように、基板１２を固定してカメラ３６を移動してもよい。あるいは、図９（Ｃ）に示すように、基板１２及びカメラ３６の両方を移動してもよい。
【００３１】
本実施の形態によれば、ダミー潜像２８が途切れなく延びるので、フォトレジスト層２０に切れ目２２がなければダミーレジスト３４にも切れ目１２２がないはずであるが、フォトレジスト層２０に切れ目２２があればダミーレジスト３４には切れ目１２２が形成される。つまり、ダミーレジスト３４に切れ目１２２があれば、フォトレジスト層２０の全体に切れ目２２があることが疑われる。このことから、ダミーレジスト３４の長さ方向の切れ目１２２の有無を検出することで、フォトレジスト層２０のパターニング検査を簡単に行うことができる。
【００３２】
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係るフォトレジストのパターニング検査方法の変形例を説明する図である。
【００３３】
この変形例では、露光で、複数のダミー潜像１２８をフォトレジスト層１２０に転写する。複数のダミー潜像１２８は、スリット１８（図２参照）の長尺方向に平行に一列に並ぶように設定されている。その結果、複数のダミーレジスト（図示せず）が一列に並ぶように形成される。
【００３４】
また、露光は、１つのダミー潜像１２８が１つのセル領域１３０の隣に位置するように行う。その結果、レジストパターンのセル領域１３０に対応する部分の隣に、ダミーレジストが形成される。
【００３５】
図１１及び図１２は、レジストパターン３２を形成した後の工程を説明する図である。図１１に示すように、膜１０は、レジストパターン３２をマスクとしてエッチングする。そして、図１２に示すように、レジストパターン３２を除去する。こうして、膜パターン３８を形成する。膜１０が導電体であれば、膜パターン３８は配線パターンである。
【００３６】
［第２の実施の形態］
図１３〜図１５は、本発明の第２の実施の形態に係るフォトレジストのパターニング検査方法を説明する図である。本実施の形態では、複数の膜パターンを積層して形成する。
【００３７】
図１３に示すように、第１の実施の形態で説明したプロセスで、レジストパターン１３２を形成する。レジストパターン１３２は、ダミーレジスト１３４を含み、ダミーレジスト１３４を使用して検査を行う。その後、レジストパターン１３２をエッチングレジストとして膜１１０をエッチングして、膜パターン１３８（図１４参照）を形成する。膜パターン１３８は、ダミー膜パターン１４０（図１４参照）を含む。その後、レジストパターン１３２を除去する。
【００３８】
次に、第１層の膜パターン１３８上に、第２層の膜２１０を形成し、図１４に示すように、第２層の膜２１０上にレジストパターン２３２を形成する。その工程も第１の実施の形態で説明した通りである。そして、ダミーレジスト２３４を使用して検査を行う。
【００３９】
ここで、第１層及び第２層の膜パターンのそれぞれに対応するダミーレジスト１３４，２３４が重ならないように、露光でのダミー潜像の転写位置を設定する。したがって、第１層のダミー膜パターン１４０と第２層のダミー膜パターン２４０（図１５参照）が重ならない。
【００４０】
同様の工程を繰り返して、複数層の膜パターンを形成する。詳しくは、第ｎ層目の膜パターンの形成プロセスが終了すると、第ｎ＋１層目の膜パターンを形成するため、第ｎ層目の膜パターン上に、第ｎ＋１層目の膜を形成する。
【００４１】
こうして、図１５に示すように積層された複数の膜パターンは、複数のダミー膜パターン１４０，２４０，３４０，４４０，５４０を含む。複数のダミー膜パターン１４０，２４０，３４０，４４０，５４０のそれぞれは、ダミーレジストに対応して形成される。露光で、複数の膜パターンのそれぞれに対応するダミーレジストが重ならないように、ダミー潜像の転写位置を設定してある。
【００４２】
本実施の形態によれば、ダミーレジストに切れ目がある場合、これに対応して形成されるダミー膜パターンにも切れ目が形成される。したがって、ダミーレジストを使用した検査を行った後であっても、そのダミーレジストに対応する形状のダミー膜パターンを再度検査することができる。これにより、複数層のフォトレジスト層のパターニングを再検査することができる。
【００４３】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施の形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０  膜、１２  基板、１４  フォトレジスト液、１６  ノズル、１８  スリット、２０  フォトレジスト層、２２  切れ目、２４  潜像、２６  フォトマスク、２８  ダミー潜像、３０  セル領域、３２  レジストパターン、３４  ダミーレジスト、３６  カメラ、３８  膜パターン、１１０  膜、１２０  フォトレジスト層、１２２  切れ目、１２８  ダミー潜像、１３０  セル領域、１３２  レジストパターン、１３４  ダミーレジスト、１３８  膜パターン、１４０  ダミー膜パターン、２１０  膜、２３２  レジストパターン、２３４  ダミーレジスト、２４０  ダミー膜パターン、３４０  ダミー膜パターン、４４０  ダミー膜パターン、５４０  ダミー膜パターン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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