(57)【要約】【課題】パターンを形成した基板を割ることなく、迅速にかつ基板を無駄にせずに裾引き、くびれの量を評価することを目的とする。【解決手段】反射防止膜層上に所定の幅のレジストパターンが形成された基板を用いて、上記基板上のレジストパターンの所定の幅寸法を測定する測定部１１０と、基板に対し、上部から電子線を照射する照射部１２０とを備え、上記測定部１１０は、さらに、電子線が照射された基板を用いて、基板上のレジストパターンの所定の幅寸法を測定し、上記システム１００は、さらに、電子線が照射される前に測定されたレジストパターンの所定の幅寸法と、電子線が照射された後に測定されたレジストパターンの所定の幅寸法との差分値をレジストパターンを評価するための評価対象として取得するために上記差分値を演算する演算部１３０とを備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスト層に形成されたレジストパターンを評価するための評価対象を取得するレジストパターン評価対象取得方法において、
下地層上にレジストパターンが形成されたレジスト層が配置された基板を用いて、上記基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法を測定する第１の測定工程と、
上記第１の測定工程によりレジストパターンの幅寸法が測定された基板に対し、上部から電子線を照射する照射工程と、
上記第１の測定工程により測定されたレジストパターンの幅寸法と上記照射工程により電子線が照射された基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法との差分値を上記評価対象として取得するために、上記照射工程により電子線が照射された基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法を測定する第２の測定工程と
を備えたことを特徴とするレジストパターン評価対象取得方法。
【請求項２】
上記フォトレジスト層は、上記下地層との界面付近に凸部と凹部とのいずれかを有し、
上記第１の測定工程と照射工程と第２の測定工程とは、種類の異なる複数の下地層上に上記レジスト層が形成された複数の基板の各基板を用いて、上記差分値が小さいほど、上記レジスト層が有する凸部と凹部とのいずれかが小さいと評価するための差分値を取得するためにおこなわれることを特徴とする請求項１記載のレジストパターン評価対象取得方法。
【請求項３】
請求項２記載の下地層として、種類の異なる複数の反射防止膜上に上記レジスト層が配置された複数の基板の各基板を用いて、上記複数の反射防止膜を評価する評価対象として上記差分値を取得するために請求項２記載のレジストパターン評価対象取得方法を用いることを特徴とする反射防止膜評価対象取得方法。
【請求項４】
上記レジスト層の膜厚は、３００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のレジストパターン評価対象取得方法。
【請求項５】
上記レジスト層は、所定の領域に選択的にエネルギー線を照射して露光され、露光された後に熱処理され、熱処理された後に現像処理され、前記レジスト層の露光部と未露光部とのいずれかを選択的に除去されることで上記レジストパターンが形成され、
前記エネルギー線は、ＫｒＦレーザー光を用いたことを特徴とする請求項１記載のレジストパターン評価対象取得方法。
【請求項６】
上記レジスト層は、所定の領域に選択的にエネルギー線を照射して露光され、露光された後に熱処理され、熱処理された後に現像処理され、前記レジスト層の露光部と未露光部とのいずれかを選択的に除去されることで上記レジストパターンが形成され、
前記エネルギー線は、ＡｒＦレーザー光を用ことを特徴とする請求項１記載のレジストパターン評価対象取得方法。
【請求項７】
上記レジスト層は、所定の領域に選択的にエネルギー線を照射して露光され、露光された後に熱処理され、熱処理された後に現像処理され、前記レジスト層の露光部と未露光部とのいずれかを選択的に除去されることで上記レジストパターンが形成され、
前記エネルギー線は、波長が１６０ｎｍより短い光を用いたことを特徴とする請求項１記載のレジストパターン評価対象取得方法。
【請求項８】
上記レジスト層は、所定の領域に選択的にエネルギー線を照射して露光され、露光された後に熱処理され、熱処理された後に現像処理され、前記レジスト層の露光部と未露光部とのいずれかを選択的に除去されることで上記レジストパターンが形成され、
前記エネルギー線は、Ｆ２レーザー光を用いたことを特徴とする請求項１記載のレジストパターン評価対象取得方法。
【請求項９】
上記レジスト層は、所定の領域に選択的にエネルギー線を照射して露光され、露光された後に熱処理され、熱処理された後に現像処理され、前記レジスト層の露光部と未露光部とのいずれかを選択的に除去されることで上記レジストパターンが形成され、
前記エネルギー線は、波長が１２ｎｍ以上１５ｎｍ以下の光を用いたことを特徴とする請求項１記載のレジストパターン評価対象取得方法。
【請求項１０】
レジスト層に形成されたレジストパターンを評価するための評価対象を取得するレジストパターン評価対象取得システムにおいて、
下地層上にレジストパターンが形成されたレジスト層が配置された基板を用いて、上記基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法を測定する測定部と、
上記測定部によりレジストパターンの所定の幅寸法が測定された基板に対し、上部から電子線を照射する照射部と
を備え、
上記測定部は、上記照射部により電子線が照射される前に上記測定部により測定されたレジストパターンの幅寸法と上記照射部により電子線が照射された基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法との差分値を上記評価対象として取得するために、上記照射部により電子線が照射された基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法を測定することを特徴とするレジストパターン評価対象取得システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レジストパターン評価対象取得方法或いは反射防止膜評価対象取得方法、又は上記方法を実施するシステムに関する。特に、半導体の微細加工における、反射防止膜の性能評価方法にかかわる分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の微細加工のための、フォトレジストと光とを用いた微細パターン形成においては、フォトマスク上のパターンを露光、現像して基板上のレジストに転写する。その際、通常、フォトレジスト層と被加工膜の間には反射防止膜層を形成し、露光時に反射防止膜からフォトレジスト層へ反射する光の強度を減少させることで、レジストのパターン形状を矩形にし、あわせてレジスト寸法の制御性を向上させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、反射防止膜の選定は非常に重要である。なぜなら、使用するレジストとの組み合わせが適さない反射防止膜を用いると、レジストパターンの（反射防止膜との）界面付近でレジストの裾引きやくびれを生じてしまうからである。裾引きやくびれは、レジストパターンをエッチングで被加工膜に転写する際に加工寸法の精度を悪化させるため、裾引きやくびれはできる限り減らす必要がある。そのため、反射防止膜の選定の際には、反射防止膜の性能の一つとして、裾引きまたはくびれの量を評価する必要がある。ところが、裾引きやくびれの量を評価するためには、レジストパターンを形成した基板を割ってパターンの断面形状を観察する必要があるため、評価に時間がかかり、また基板を消費してしまうといった問題があった。そのため、さらに、レジストに適した反射防止膜の開発に多大な時間と労力とがかかるといった問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、反射防止膜上に露光、現像して形成されたレジストパターンにおいて、レジストパターンの（反射防止膜との）界面付近で起こるレジストの裾引き、くびれの量を評価する際に、パターンを形成した基板を割ることなく、迅速にかつ基板を無駄にせずに裾引き、くびれの量を評価することを目的とする。
【０００５】
本発明は、パターンを形成した基板を割ることなく、迅速にかつ基板を無駄にせずに裾引き、くびれの量を評価するための評価対象を取得することを目的とする。
【０００６】
本発明は、パターンを形成した基板を割ることなく、迅速にかつ基板を無駄にせずに反射防止膜を評価するための評価対象を取得することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るレジストパターン評価対象取得方法は、レジスト層に形成されたレジストパターンを評価するための評価対象を取得するレジストパターン評価対象取得方法において、
下地層上にレジストパターンが形成されたレジスト層が配置された基板を用いて、上記基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法を測定する第１の測定工程と、
上記第１の測定工程によりレジストパターンの幅寸法が測定された基板に対し、上部から電子線を照射する照射工程と、
上記第１の測定工程により測定されたレジストパターンの幅寸法と上記照射工程により電子線が照射された基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法との差分値を上記評価対象として取得するために、上記照射工程により電子線が照射された基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法を測定する第２の測定工程と
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記フォトレジスト層は、上記下地層との界面付近に凸部と凹部とのいずれかを有し、
上記第１の測定工程と照射工程と第２の測定工程とは、種類の異なる複数の下地層上に上記レジスト層が形成された複数の基板の各基板を用いて、上記差分値が小さいほど、上記レジスト層が有する凸部と凹部とのいずれかが小さいと評価するための差分値を取得するためにおこなわれることを特徴とする。
【０００９】
この発明に係る反射防止膜評価対象取得方法は、上記下地層として、種類の異なる複数の反射防止膜上に上記レジスト層が配置された複数の基板の各基板を用いて、上記複数の反射防止膜を評価する評価対象として上記差分値を取得するために上記レジストパターン評価対象取得方法を用いることを特徴とする。
【００１０】
上記レジスト層の膜厚は、３００ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１１】
上記レジスト層は、所定の領域に選択的にエネルギー線を照射して露光され、露光された後に熱処理され、熱処理された後に現像処理され、前記レジスト層の露光部と未露光部とのいずれかを選択的に除去されることで上記レジストパターンが形成され、
前記エネルギー線は、ＫｒＦレーザー光を用いたことを特徴とする。
【００１２】
上記レジスト層は、所定の領域に選択的にエネルギー線を照射して露光され、露光された後に熱処理され、熱処理された後に現像処理され、前記レジスト層の露光部と未露光部とのいずれかを選択的に除去されることで上記レジストパターンが形成され、
前記エネルギー線は、ＡｒＦレーザー光を用ことを特徴とする。
【００１３】
上記レジスト層は、所定の領域に選択的にエネルギー線を照射して露光され、露光された後に熱処理され、熱処理された後に現像処理され、前記レジスト層の露光部と未露光部とのいずれかを選択的に除去されることで上記レジストパターンが形成され、
前記エネルギー線は、波長が１６０ｎｍより短い光を用いたことを特徴とする。
【００１４】
上記レジスト層は、所定の領域に選択的にエネルギー線を照射して露光され、露光された後に熱処理され、熱処理された後に現像処理され、前記レジスト層の露光部と未露光部とのいずれかを選択的に除去されることで上記レジストパターンが形成され、
前記エネルギー線は、Ｆ２レーザー光を用いたことを特徴とする。
【００１５】
上記レジスト層は、所定の領域に選択的にエネルギー線を照射して露光され、露光された後に熱処理され、熱処理された後に現像処理され、前記レジスト層の露光部と未露光部とのいずれかを選択的に除去されることで上記レジストパターンが形成され、
前記エネルギー線は、波長が１２ｎｍ以上１５ｎｍ以下の光を用いたことを特徴とする。
【００１６】
この発明に係るレジストパターン評価対象取得システムは、レジスト層に形成されたレジストパターンを評価するための評価対象を取得するレジストパターン評価対象取得システムにおいて、
下地層上にレジストパターンが形成されたレジスト層が配置された基板を用いて、上記基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法を測定する測定部と、
上記測定部によりレジストパターンの所定の幅寸法が測定された基板に対し、上部から電子線を照射する照射部と
を備え、
上記測定部は、上記照射部により電子線が照射される前に上記測定部により測定されたレジストパターンの幅寸法と上記照射部により電子線が照射された基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法との差分値を上記評価対象として取得するために、上記照射部により電子線が照射された基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法を測定することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、実施の形態を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施の形態に制限されるものではない。
フォトレジストを光で露光、現像してフォトマスクパターンを基板上のレジストパターンに転写する場合、通常はフォトレジスト層の直下に下地からフォトレジストへの露光時の光反射を抑制するための反射防止膜（下地層の一例である）を形成する。ここで、使用するレジストとの組み合わせが適切でない反射防止膜を用いると、レジストの（反射防止膜との）界面付近でレジストの裾引きやくびれを生じる。裾引きやくびれがあると、エッチングによるレジストパターンの下地への転写の際に寸法制御性を悪化させる。そのため裾引きやくびれはできる限り減らす必要がある。そのため、反射防止膜の選定の際には、反射防止膜の性能の一つとして、前記のレジスト裾引きまたはくびれの量を測定する必要がある。通常は裾引き、くびれの評価のために、パターン形成後に基板を割ってレジストパターンの断面観察を行うが、これでは評価に時間がかかり、また基板を消費してしまう。そのため、基板を割ることなく迅速に裾引きやくびれを評価する方法が必要になる。
【００１８】
図１は、実施の形態１におけるシステム構成を示す図である。
図１において、レジストパターン評価対象取得システム１００は、測定部１１０、照射部１２０、演算部１３０を備えている。レジストパターン評価対象取得システム１００は、フォトレジスト層に形成されたレジストパターンを評価するための評価対象を取得する。
【００１９】
図２は、実施の形態１におけるレジストパターン評価対象取得方法のフローチャートを示す図である。
Ｓ（ステップ）２０１として、測定部１１０は、反射防止膜層上に所定の幅のレジストパターンが形成されたフォトレジスト層が配置された基板を用いて、上記基板上のフォトレジスト層が形成するレジストパターンのレジストライン幅（幅寸法の一例である）を測定する（第１の測定工程）。
【００２０】
Ｓ２０２として、照射部１２０は、上記測定部１１０によりレジストパターンの幅寸法が測定された基板に対し、上部から電子線を照射する（照射工程）。
【００２１】
Ｓ２０３として、測定部１１０は、上記照射部１２０により電子線が照射された基板を用いて、基板上のフォトレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法を測定する（第２の測定工程）。
【００２２】
Ｓ２０４として、演算部１３０は、上記照射部１２０により電子線が照射される前に上記測定部１１０により測定されたレジストパターンの幅寸法と、上記照射部１２０により電子線が照射された後に上記測定部１１０により測定されたレジストパターンの幅寸法との差分値を上記評価対象として取得するために上記差分値を演算する（演算工程）。ここで、本実施の形態では、演算部１３０が差分値を演算するが、ユーザが自ら演算しても構わない。かかる場合、測定部１１０は、第２の測定工程として、上記第１の測定工程により測定されたレジストパターンの幅寸法と上記照射工程により電子線が照射された基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法との差分値を上記評価対象として取得するために、上記照射工程により電子線が照射された基板上のレジスト層が形成するレジストパターンの幅寸法を測定する。
【００２３】
ここで、フォトレジスト層は、上記反射防止膜層との界面付近に凸部としての裾引きと凹部としてのくびれとのいずれかを有している。
上記第１の測定工程と照射工程と第２の測定工程と演算工程とは、種類の異なる複数の反射防止膜上に上記フォトレジスト層が積層された複数の基板の各基板を用いて、後述するように、上記演算工程で演算部１３０により演算された差分値が小さいほど、上記フォトレジスト層が有する凸部としての裾引き、或いは凹部としてのくびれが小さいと評価するための差分値を取得するためにおこなわれる。
【００２４】
また、種類の異なる複数の反射防止膜上に上記フォトレジスト層が配置された複数の基板の各基板を用いて、上記複数の反射防止膜を評価する評価対象として上記差分値を取得するために上記レジストパターン評価対象取得方法を用いる。すなわち、差分値が小さいほど、上記フォトレジスト層が有する凸部としての裾引き、或いは凹部としてのくびれが小さいのだから反射防止膜として優れている、言い換えれば、使用するレジストとの組み合わせが適していると評価することができる。
【００２５】
【実施例】
図３は、基板上に形成した反射防止膜上にレジストを塗布したときの図である。
まず、図３におけるシリコン基板２１上に被加工膜として二酸化シリコン膜２２を２００ｎｍの厚さで形成し、その上に、反射防止膜２３として、シプレイ社製のＡＲ１９膜を形成する。具体的には、ＡＲ１９の溶液をスピンコーターで回転塗布し、２１５℃で９０秒の熱処理を行うことで、膜厚８５ｎｍのＡＲ１９膜を形成する。
【００２６】
次に、反射防止膜２３の上に、フォトレジスト膜２４として、クラリアント社製Ｆ２用ポジ型レジストＦＸ−１０００Ｐの膜を形成する。具体的には、ＦＸ−１０００Ｐの溶液をスピンコーターで回転塗布し、１５０℃で６０秒の熱処理を行うことで、膜厚１５０ｎｍのＦＸ−１０００Ｐ膜を形成する。
【００２７】
次に、エキシテック社製製Ｆ２マイクロステッパを用いて、レジストの所定領域にＦ２レーザー光（波長１５７ｎｍ）を選択的に照射する。光学系のＮＡは０．８５、イルミネータのシグマは０．７０とし、露光量は、２２ｍＪ／ｃｍ２とする。
【００２８】
図４は、レジストに選択的に光を照射して露光したときの図である。
以上により、図４におけるレジスト３４，３５のうちレジスト３４の部分が選択的に露光される。なお３１はシリコン基板、３２は二酸化シリコン膜、３３は反射防止膜、３５はレジストの未露光部分である。
【００２９】
次に露光後のウエハーを取り出し、プロキシミティ式の密閉型オーブンで１３０℃で９０秒の熱処理を行う。
【００３０】
次に、熱処理の終わったウエハーを、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）を２．３８％含む水溶液に６０秒間ディップし、その後純水で６０秒間リンスを行う。
【００３１】
図５は、反射防止膜上で裾引きのあるレジストパターンを示す図である。
以上の結果、図５にあるようなレジストパターン１４が形成された。パターンにおけるレジストライン幅は１００ｎｍである。但し、レジストの（反射防止膜との）界面において、１５で示すような裾引きが観測された。なお、１１はシリコン基板、１２は二酸化シリコン膜、１３は反射防止膜である。
【００３２】
次に、パターンの形成されたウエハーを、走査電子顕微鏡として、日立製ＣＤ−ＳＥＭ  Ｓ−９３００を用いて上面から観察し、レジスト寸法の測定と電子線照射とを行った。具体的には、加速電圧を５００Ｖ、電流を４ｐＡとしてレジストのライン寸法を一旦測定してから、パターンに２０秒間電子線を照射し、その後再びライン寸法（幅寸法）を測定した。
図６は、反射防止膜上でのレジストのテーパー角と、電子線照射によるレジストライン寸法の減少量とを、反射防止膜の種類を変えて測定したときの測定結果を示す表を示す図である。
電子線の照射前、照射後の寸法は、図６のようになり、照射前後で寸法は１５ｎｍ減少した。
【００３３】
次に、実際の裾引き量を測定するため、上記パターンつき基板（電子線を照射していない部分）を割って、日立製走査電子顕微鏡Ｓ−５０００を用いて、断面形状を観察し、図５における裾引き部分１５のテーパー角を測定した。結果、レジスト界面に図５のような裾引きが生じていることが分かり、テーパー角は図６にあるように７５度となった。
【００３４】
次に、上記レジスト寸法減少量とレジストパターンの裾引きあるいはくびれ量との関係を調べるため、反射防止膜の種類を変えて、上記と同じ評価を行った。
まず、図４における反射防止膜２３として、ブリューワサイエンス社製のＤＵＶ４２膜を形成した場合について調べた。具体的には、まずシリコン基板２１上に被加工膜として二酸化シリコン膜２２を２００ｎｍの厚さで形成し、その上に、ＤＵＶ４２の溶液をスピンコーターで回転塗布し、２０５℃で９０秒の熱処理を行うことで、膜厚８５ｎｍのＤＵＶ４２膜を形成した。
【００３５】
その後、上記と同様に、レジスト膜２４としてクラリアント社製Ｆ２用ポジ型レジストＦＸ−１０００Ｐの膜を形成し、露光、現像してレジストパターンを形成した。パターンにおけるレジストライン幅は１００ｎｍである。
【００３６】
次に上記と同様にして、日立製ＣＤ−ＳＥＭ  Ｓ−９３００を用い、レジストパターンの電子線照射前後におけるライン寸法を測定した。
【００３７】
その後、日立製走査電子顕微鏡Ｓ−５０００を用いてレジストの断面形状を観察した。結果、図６にあるように、電子線照射前後でのレジスト寸法変化は１０ｎｍとなり、またレジストの（反射防止膜との）界面で裾引きがあることが分かり、裾引き部分のテーパー角は８２度となった。
【００３８】
次に同様な実験を、図３における反射防止膜２３がブリューワサイエンス社製のＤＵＶ３０Ｊ膜の場合について調べた。具体的には、まずシリコン基板２１上に被加工膜として二酸化シリコン膜２２を２００ｎｍの厚さで形成し、その上に、ＤＵＶ３０Ｊの溶液をスピンコーターで回転塗布し、２０５℃で９０秒の熱処理を行うことで、膜厚８５ｎｍのＤＵＶ３０膜を形成した。
【００３９】
その後、上記と同様にレジスト膜２４としてクラリアント社製Ｆ２用ポジ型レジストＦＸ−１０００Ｐの膜を形成し、露光、現像してレジストパターンを形成した。パターンにおけるレジストライン幅は１００ｎｍである。
【００４０】
次に上記と同様にして、日立製ＣＤ−ＳＥＭ  Ｓ−９３００を用い、レジストパターンの電子線照射前後におけるライン寸法を測定した。
【００４１】
その後、日立製走査電子顕微鏡Ｓ−５０００を用いてレジストの断面形状を観察した。結果、図６にあるように、電子線照射前後でのレジスト寸法変化は７ｎｍとなり、またレジストの（反射防止膜との）界面で裾引きがあることが分かり、裾引き部分のテーパー角は８６度となった。
【００４２】
次に同様な実験を、図３における反射防止膜２３がブリューワサイエンス社製のＡＲＣ２５膜の場合について調べた。具体的には、まずシリコン基板２１上に被加工膜として二酸化シリコン膜２２を２００ｎｍの厚さで形成し、その上に、ＡＲＣ２５の溶液をスピンコーターで回転塗布し、２０５℃で９０秒の熱処理を行うことで、膜厚８５ｎｍのＡＲＣ２５膜を形成した。
【００４３】
その後、上記と同様にレジスト膜２４としてクラリアント社製Ｆ２用ポジ型レジストＦＸ−１０００Ｐの膜を形成し、露光、現像してレジストパターンを形成した。パターンにおけるレジストライン幅は１００ｎｍである。
【００４４】
次に上記と同様にして、日立製ＣＤ−ＳＥＭ  Ｓ−９３００を用い、レジストパターンの電子線照射前後におけるライン寸法を測定した。
【００４５】
その後、日立製走査電子顕微鏡Ｓ−５０００を用いてレジストの断面形状を観察した。結果、図６にあるように、電子線照射前後でのレジスト寸法変化は１２ｎｍとなった。
図７は、反射防止膜上でくびれのあるレジストパターンを示す図である。
反射防止膜２３がＡＲＣ２５膜の場合、レジストの（反射防止膜との）界面では裾引きではなく図７における４５で示すようなくびれがあることが分かり、くびれ部分４５のテーパー角は１００度となった。なお、４１はシリコン基板、４２は二酸化シリコン膜、４３は反射防止膜、４４は形成したレジストパターンである。
【００４６】
以上の記載で分かるように、レジストパターンのテーパー角が９０度、すなわち裾引きもくびれもない状態に近いほど、電子線照射によるレジストライン寸法の減少量が少ない、という結果になった。
従って、電子線によるレジスト寸法減少量をＣＤ−ＳＥＭで測定することで、レジスト断面形状を観察することなしに、迅速に裾引きやくびれの量を評価できる、ということが分かった。
【００４７】
すなわち、パターンを形成した基板を割ることなく、迅速にかつ基板を無駄にせずに裾引き、くびれの量を評価するための評価対象としての差分値を取得することができる。そして、差分値を取得することで裾引き、くびれの量を比較評価することができる。
【００４８】
同様に、パターンを形成した基板を割ることなく、迅速にかつ基板を無駄にせずに反射防止膜を評価するための評価対象としての差分値を取得することができる。そして、差分値を取得することで裾引き、くびれの量を比較評価することができ、適した反射防止膜かどうかを比較評価することができる。
【００４９】
なお、上記に示すような裾引き、くびれの量とレジスト寸法の電子線照射による減少量との相関関係は、レジスト膜厚が薄いほど（相対的にレジスト界面の影響が強くなるため）顕著になる。
【００５０】
以上のように、本実施の形態では、レジストパターン形成後、レジストパターンに基板上面方向から電子線を照射し、照射によるレジスト寸法の変化量を測定する。また、レジストの裾引きやくびれの量が大きいほど、電子線照射によるレジスト寸法の変化量が大きいことから、裾引きあるいはくびれを（断面形状観察により）直接評価する代わりに、電子線照射によるレジスト寸法の変化量を測定することで、パターンつき基板を割ることなく迅速に、裾引き、くびれの評価を行うことができる。
【００５１】
以上のように、本実施の形態では、基板上の被加工膜上に反射防止膜層を形成する工程と、前記反射防止膜上にフォトレジスト層を形成する工程と、前記フォトレジストの所定の領域に選択的に光などのエネルギー線を照射して露光する工程と、前記露光後のフォトレジスト層を熱処理する工程と、前記熱処理後のレジスト層を現像処理して、前記レジスト層の露光部または未露光部を選択的に除去して微細パターンを形成する工程とによって成されるレジストパターン形成の後に、前記レジストパターンの反射防止膜との界面における裾引きあるいはくびれの量を評価するため、レジストパターンに基板上面方向から電子線を照射し、照射によるレジスト寸法の変化量を測定して、この寸法変化量が最小となるときに、前記裾引きあるいはくびれの量が最小になると判断する、すなわち、反射防止膜の性能評価方法として、前記裾引きあるいはくびれの量が最小になる反射防止膜がレジストに適した反射防止膜であると判断し、その性能を評価できる。
【００５２】
また、本実施の形態におけるレジストパターン形成方法は、特に、効果が顕著に表れる前記フォトレジスト層の膜厚が３００ｎｍ以下で用いられることを特徴とする。
【００５３】
また、前記エネルギー線として、効果が顕著に表れるように各仕様に合わせて、ＫｒＦレーザー光、ＡｒＦレーザー光、或いは波長が１６０ｎｍより短い光（例えば、Ｆ２レーザー光、波長が１２−１５ｎｍの光）を用いることを特徴とする。
【００５４】
以上のように、シリコン基板１１上に、まず被加工膜として例えば二酸化シリコン膜１２を形成し、その上に形成した反射防止膜１３上にフォトレジスト膜を形成する。その後レジスト上の所定の領域を光などのエネルギー線で選択的に露光し、熱処理を行い、現像することで、１４のようなレジストパターンが得られる。その際、レジストの（反射防止膜との）界面で、１５に示すようなレジストの裾引き、あるいはくびれが起こる場合がある。
【００５５】
そこで、本実施の形態は、裾引きあるいはくびれ量の評価のため、レジストパターンに基板上面方向から電子線を照射し、照射によるレジスト寸法の変化量を測定する。前記電子線照射によりレジストが削られることによりパターンにおけるレジスト寸法は減少するが、この寸法減少量は、前記レジスト裾引きあるいはくびれの量が大きいほど大きくなる。従って、裾引きあるいはくびれを（断面形状観察により）直接評価する代わりに、レジスト寸法の電子線による減少量を測定することで、パターンつき基板を割ることなく迅速に、裾引き、くびれの評価を行うことができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、パターンを形成した基板を割ることなく、迅速にかつ基板を無駄にせずにレジストパターンを評価するための評価対象としての差分値を取得することができる。そして、差分値を取得することでレジストパターンを比較評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１におけるシステム構成を示す図である。
【図２】実施の形態１におけるレジストパターン評価対象取得方法のフローチャートを示す図である。
【図３】基板上に形成した反射防止膜上にレジストを塗布したときの図である。
【図４】レジストに選択的に光を照射して露光したときの図である。
【図５】反射防止膜上で裾引きのあるレジストパターンを示す図である。
【図６】反射防止膜上でのレジストのテーパー角と、電子線照射によるレジストライン寸法の減少量とを、反射防止膜の種類を変えて測定したときの測定結果を示す表を示す図である。
【図７】反射防止膜上でくびれのあるレジストパターンを示す図である。
【符号の説明】
１１  シリコン基板、１２  二酸化シリコン膜、１３  反射防止膜、１４  レジストパターン、１５  レジストパターンの（反射防止膜との）界面における裾引き部分、２１  シリコン基板、２２  二酸化シリコン膜、２３  反射防止膜、２４  レジスト膜、３１  シリコン基板、３２  二酸化シリコン膜、３３  反射防止膜、３４  レジスト（露光部分）、３５  レジスト（未露光部分）、４１  シリコン基板、４２  二酸化シリコン膜、４３  反射防止膜、４４  レジストパターン、４５  レジストパターンの（反射防止膜との）界面におけるくびれ部分、１００  レジストパターン評価対象取得システム、１１０  測定部、１２０  照射部、１３０  演算部。
【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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