(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法であって、
前記方法は、
透明基板と、前記基板上の不透明層と、前記不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造を提供するステップと、
４象限アレイ状に配置された方形開口部を有するコーナラウンディングテストパターンをホトレジストに形成するステップであって、前記パターンは、下にある不透明層の一部を前記方形開口部を通じて露出し、ホトレジストの格子状の形状を有する、ステップと、
不透明層の露出部分をエッチングして除去し、下にある基板の一部を露出させるステップと、
マスク構造を形成するためにホトレジストを除去するステップと、
マスク構造の不透明層に生じた欠陥を測定するステップであって、前記欠陥は、ホトレジストの前記方形開口部の、直角の角よりもむしろ丸くなった角の結果として生じ、不透明層において、ホトレジストの前記格子状の形状の交差領域に形成される、ステップと、
を含む、マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法。
【請求項２】
ホトレジストの前記格子状の形状の交差する部材の幅は、発生したコーナラウンディングの程度に関連したサイズを有する欠陥を発生させるように選択されている、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記測定は、発生した欠陥のサイズを測定することを含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
ホトレジストの前記格子状の形状の交差する部材のうち、一方の方向の部材の幅は他方の方向の部材の幅よりも広い、請求項１記載の方法。
【請求項５】
マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法であって、
前記方法は、
透明基板と、前記基板上の不透明層と、前記不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造を提供するステップと、
４象限アレイ状に配置された切り欠き部を有するコーナラウンディングテストパターンをホトレジストに形成するステップであって、前記パターンは、下にある不透明層の一部を前記切り欠き部を通じて露出し、縦方向部材と、前記縦方向部材に直交して所定間隔ごとに平行に配置された複数の横方向部材とを含むホトレジストの形状を有する、ステップと、
不透明層の露出部分をエッチングして除去し、下にある基板の一部を露出させるステップと、
マスク構造を形成するためにホトレジストを除去するステップと、
マスク構造の不透明層に、前記縦方向部材に沿って発生した欠陥を測定するステップであって、前記欠陥は、ホトレジストの前記切り欠き部の、直角の角よりもむしろ丸くなった角の結果として生じ、不透明層において、ホトレジストの前記縦方向部材と前記横方向部材との交差領域に形成される、ステップと、
を含む、マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法。
【請求項６】
マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法であって、
前記方法は、
透明基板と、前記基板上の不透明層と、前記不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造を提供するステップと、
４象限アレイ状に配置された方形開口部を有するコーナラウンディングテストパターンをホトレジストに形成するステップであって、前記パターンは、下にある不透明層の一部を前記方形開口部を通じて露出し、ホトレジストの縦方向部材及び横方向部材により構成される格子状の形状を有する、ステップと、
不透明層の露出部分をエッチングして除去し、下にある基板の一部を露出させるステップであって、ホトレジストの前記縦方向部材の幅は、前記エッチングにより水平方向に拡張するアンダカットの寸法より小さく、前記エッチングにより形成される不透明層の開口部は、横方向に隣接する２つの開口部が前記アンダカットの結果として融合して１つの融合開口部としてそれぞれ形成され、不透明層の縦方向に隣接する２つの融合開口部の間には不透明層の横方向部材が残存して形成され、前記エッチング及びアンダカットによって、三角形領域が、不透明層の開口部の融合領域に隣接する不透明層の前記横方向部材にコーナラウンディング効果によって形成され、前記三角形領域は、縦方向に沿った高さと横方向に沿った底辺とを有し、前記高さは前記コーナラウンディングの量に関連する、ステップと、
マスク構造を形成するためにホトレジストを除去するステップと、
不透明層の前記横方向部材の幅における変化を測定するステップであって、前記幅における変化は前記三角形領域の高さの結果によって生じ、前記三角形領域は、ホトレジストの前記方形開口部が、直角の角よりもむしろ、丸くなった角を有して形成される結果として生じるステップと、
を有する、マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法。
【請求項７】
マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法であって、
前記方法は、
透明基板と、前記基板上の不透明層と、前記不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造を提供するステップと、
４象限アレイ状に配置された方形開口部を有するコーナラウンディングテストパターンをホトレジストに形成するステップであって、前記パターンは、下にある不透明層の一部を前記方形開口部を通じて露出し、ホトレジストの格子状の形状を有する、ステップと、
不透明層の露出部分をウェットエッチングして除去し、下にある基板の一部を露出させるステップであって、前記エッチングによってホトレジストがアンダカットされ、不透明層の露出部分に隣接する、不透明層の未露出部分が除去されるステップと、
マスク構造を形成するためにホトレジストを除去するステップと、
マスク構造の不透明層に生じた欠陥を測定するステップであって、前記欠陥は、ホトレジストの前記方形開口部の、直角の角よりもむしろ丸くなった角の結果として生じ、不透明層において、ホトレジストの前記格子状の形状の交差領域に形成される、ステップと、
を有する、マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法。
【請求項８】
ホトレジストの前記格子状の形状の交差する部材の幅は、発生したコーナラウンディングの程度に関連したサイズを有する欠陥を生じさせるように選択されている、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記測定は、発生した欠陥のサイズを測定することを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
ホトレジストの前記格子状の形状の交差する部材のうち、一方の方向の部材の幅は、他方の方向の部材の幅よりも大である、請求項７記載の方法。
【請求項１１】
マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法であって、
前記方法は、
透明基板と、前記基板上の不透明層と、前記不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造を提供するステップと、
４象限アレイ状に配置された切り欠き部を有するコーナラウンディングテストパターンをホトレジストに形成するステップであって、前記パターンは、下にある不透明層の一部を前記切り欠き部を通じて露出し、縦方向部材と、前記縦方向部材に直交して所定間隔ごとに平行に配置された複数の横方向部材とを含むホトレジストの形状を有する、ステップと、
不透明層の露出部分をウェットエッチングして除去し、下にある基板の一部を露出させるステップであって、前記エッチングによってホトレジストがアンダカットされ、不透明層の露出部分に隣接する、不透明層の未露出部分が除去されるステップと、
マスク構造を形成するためにホトレジストを除去するステップと、
マスク構造の不透明層に、前記縦方向部材に沿って生じた欠陥を測定するステップであって、前記欠陥は、ホトレジストの前記切り欠き部の、直角の角よりもむしろ丸くなった角の結果として生じ、不透明層において、ホトレジストの前記縦方向部材と前記横方向部材との交差領域に形成される、ステップと、
を有する、マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法。
【請求項１２】
マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法であって、
前記方法は、
透明基板と、前記基板上の不透明層と、前記不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造を提供するステップと、
４象限アレイ状に配置された方形開口部を有するコーナラウンディングテストパターンをホトレジストに形成するステップであって、前記パターンは、下にある不透明層の一部を前記方形開口部を通じて露出し、ホトレジストの縦方向部材及び横方向部材により構成される格子状の形状を有する、ステップと、
不透明層の露出部分をウェットエッチングして除去し、下にある基板の一部を露出させるステップであって、前記エッチングによってホトレジストがアンダカットされ、不透明層の露出部分に隣接する、不透明層の未露出部分が除去され、ホトレジストの前記縦方向部材の幅は、前記エッチングにより水平方向に拡張するアンダカットの寸法より小さく、前記エッチングにより形成される不透明層の開口部は、横方向に隣接する２つの開口部が前記アンダカットの結果として融合して１つの融合開口部としてそれぞれ形成され、不透明層の縦方向に隣接する２つの融合開口部の間には不透明層の横方向部材が残存して形成され、前記エッチング及びアンダカットによって、三角形領域が、不透明層の開口部の融合領域に隣接する不透明層の前記横方向部材にコーナラウンディング効果によって形成され、前記三角形領域は、縦方向に沿った高さと横方向に沿った底辺とを有し、前記高さは前記コーナラウンディングの量に関連し、不透明層の前記融合領域に隣接する前記横方向部材の幅は、前記不透明層の前記横方向部材のその他の部分における幅よりも大きい、ステップと、
マスク構造を形成するためにホトレジストを除去するステップと、
不透明層の前記横方向部材の幅における変化を測定するステップであって、前記幅における変化は前記三角形領域の高さによって生じ、前記三角形領域は、直角の角よりもむしろ丸くなった角を有して形成された、ホトレジストの前記方形開口部の結果として生じる、ステップと、
を有する、マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、概して半導体製造方法に関し、とりわけ前記製造方法において使用されるマスク及びマスクの形成に関する。
【０００２】
このような技術において公知であるように、半導体集積回路の製造は、一連のパターンを半導体の表面に転写することを含む。前記パターンはマスクによって形成され、各マスクは所望のパターンを有する。より詳細には、パターンが形成されていないマスクが最初に提供され、そのようなマスクは、石英等の透明基板と、前記基板上のクロム等の不透明層と、前記不透明層上のホトレジスト層とを有する。前記ホトレジストには、電子ビームまたは光ビームを用いて、所望のパターンが形成される。そして、パターンが形成されたホトレジストが現像され、下にある不透明層の一部が露出する。すなわち、ホトレジストにおけるパターンは不透明層に転写される。不透明層の露出部分は、エッチングされることによって、下にある透明基板の一部を露出する。そして、ホトレジストが除去されることによって、パターンを有するマスクが形成される。
【０００３】
また、このような技術において公知であるように、ホトレジストにパターンを形成するために使用される電子ビーム処理または光ビーム処理によって、完全に直角な角は形成されないだろう。むしろ、角は多少丸くなるだろう。さらに、不透明層の露出部分が、ウェット等方性エッチングによってエッチングされると、不透明層が横方向にアンダカットされるだろう。この効果は、しばしばエッジプロセスバイアスと呼ばれる。これらの効果、すなわちコーナラウンディング及びエッジプロセスバイアスは、マスクの精度及び半導体本体に形成されたデバイスの精度に悪影響を与えることがある。
【０００４】
より詳細には、小型のグラウンドルール幾何学的構造物、すなわち２５０ｎｍ及びそれ以上のＤＲＡＭ製品に対するマスクのパターン忠実度は、重要な品質パラメータになりつつある。マスク形成における最新の要件の１つは、マスクにおけるコーナラウンディングの量を監視することである。しかしながら、コーナラウンディングを測定することは困難である。公知の方法は、チェッカーボード型構造の光学検査、またはある構造のＳＥＭ画像の画像処理に基づいている。前者は、時間を浪費し、自動で行われず、オペレータの熟練度に大きく依存している。後者は、ＳＥＭ測定に加えて、付加的なコーティング及び洗浄ステップを必要とする。別のタイプのコーナラウンディング測定は、コーナラウンディング効果の結果として生じる線の短縮効果に基づいている。このような測定は、短縮された線の長さを使用する。これらの測定は、構造における小さな端部、つまりマスクのテスト領域において行われるので、再現性は比較的低く、測定を行うオペレータに大きく依存している。
【０００５】
マスク構造において生じるコーナラウンディングを測定する方法が提供される。前記方法は、透明基板と、前記基板上の不透明層と、前記不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造を提供することを含んでいる。コーナラウンディングテストパターンはホトレジストに形成される（転写される）。パターンは、ホトレジストの、交差する垂直線の対としての形状を有する。不透明層の露出部分にエッチングを施して不透明層の露出部分を除去し、下にある、基板の一部を露出する。ホトレジストは、マスク構造を製造するために除去される。欠陥（すなわち、コーナラウンディング効果によって生じる欠陥）は、マスク構造の不透明層において生じ、前記欠陥は、直角の角よりもむしろ、角が丸くなったことの結果として生じる。この欠陥は、ホトレジストの、交差する垂線の対における交差点の領域で形成される。前記欠陥は、コーナラウンディングの程度を示すために測定される。
【０００６】
このような方法によって、標準の測定装置、例えば線幅測定装置または欠陥検出装置を使用して、マスクに生じたコーナラウンディングの程度を決定することができる。
【０００７】
ある実施例によると、マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定する方法が提供される。この方法は、透明基板と、前記基板上の不透明層と、前記不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造を設けることを含む。コーナラウンディングテストパターンは、ホトレジストに形成される。前記パターンは、下にある不透明層の一部を露出する。前記パターンは、ホトレジストの、交差する垂線の対としての形状を有する。不透明層の露出部分は、ウェットエッチングによって除去され、下にある基板の一部を露出する。エッチングによってホトレジストがアンダカットされ、不透明層の露出部分に隣接する、不透明層の未露出部分が除去される。これが等方性エッチングであり、不透明層の端が横方向にエッチングされる（エッジプロセスバイアス）。ホトレジストは、マスク構造を形成するために除去される。欠陥（すなわち、コーナラウンディング効果によって生じる欠陥）は、マスク構造の不透明層において生じ、前記欠陥は、直角の角よりもむしろ丸くなった角の結果として生じる。この欠陥は、ホトレジストにおける、交差する垂直対線の交差点の領域において形成される。この欠陥は、コーナラウンディングの程度を示すために測定される。
【０００８】
本発明の別の側面によれば、ホトレジストの交差線は、その幅が選択され、生じたコーナラウンディングの程度に関連したサイズの欠陥を生じさせる。
【０００９】
本発明のさらに別の側面によれば、測定は、発生した欠陥のサイズを測定するステップを含む。
【００１０】
本発明のさらに別の側面によれば、ホトレジストの交差線のうち、一方の交差線の幅は他方の交差線の幅より広い。
【００１１】
本発明のある実施例によれば、マスク構造において生じたコーナラウンディングを測定する方法が提供されている。この方法は、透明基板と、前記基板上の不透明層と、前記不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造を提供することを含んでいる。コーナラウンディングテストパターンはホトレジストに形成され、前記パターンは、下にある不透明層の一部を露出し、所定の形状を有している。この形状は以下を含む、すなわち、第１の線及びアレイ状の、横方向に間隔をあけて配置された平行線であり、前記平行線は、第１の線に沿った、横方向に間隔をあけて配置された交差領域において第１の線に対して垂直であり、第１の線と交差している。不透明層の露出部分がエッチングされ、前記露出部分が除去される。ホトレジストは、マスク構造を形成するために除去される。コーナラウンディング効果によって、マスク構造の不透明層に、第１ラインに沿って生じた欠陥が測定される。前記欠陥は、直角の角よりもむしろ、丸くなった角の結果として生じ、前記直角の角は、交差点を、第１ラインに沿って、アレイ状の平行線によって形成する際にエッチングされる。
【００１２】
ある実施例によると、エッチングは、不透明層の露出部分を除去し、下にある基板の一部を露出するための等方性エッチングである。エッチングによってホトレジストがアンダカットされ、不透明層の露出部分に隣接する、不透明層の未露出部分が除去される。
【００１３】
本発明のその他の実施例によると、マスク構造において生じたコーナラウンディングを測定する方法が提供される。ここで再び、透明基板と、基板上の不透明層と、不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造が提供される。コーナラウンディングテストパターンはホトレジストに形成され、前記パターンは、下にある不透明層の一部を露出する。前記パターンは、アレイ状の方形の開口をホトレジスト上に有しており、下にある不透明層の一部を露出する。前記方形開口は、ホトレジストの、交差する線の対によって分割されている。不透明層の露出部分はエッチングされてを除去され、下にある基板の一部を露出する。ホトレジストの線のうち、第１の線は、方形開口を分割し、所定のアンダカット深さの順序に位置している。不透明層をエッチングすることによって、コーナラウンディング効果のため、三角形領域が不透明層に形成され、アレイ状の方形開口がホトレジストに形成される。三角形領域、すなわちコーナラウンディング効果によって生じた欠陥は、ホトレジストの線のうち、第１の線に沿った高さを有し、ホトレジストの線のうち、第２の線に沿った底部を有する。前記高さは、前記コーナラウンディングの量に関連している。ホトレジストは、マスク構造を形成するために除去される。不透明層における線幅の変化が測定され、このような線幅の変化は、三角形領域の高さの結果として生じ、前記三角形の領域の原因は、ホトレジストの方形開口が、直角の角よりもむしろ丸くなった角によって形成されるためである。
【００１４】
ある実施例において、エッチングによって、エッチングプロセスバイアスの結果として、ホトレジストを一定の深さにアンダカットし、不透明層の露出部分に隣接する、不透明層の未露出部分を除去する。
【００１５】
本発明のその他の実施例によると、マスク構造において生じたコーナラウンディングを測定する方法が提供される。再び、透明基板と、基板上の不透明層と、不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造が提供される。コーナラウンディングテストパターンはホトレジストに形成され、下にある不透明層の一部を露出する。前記パターンは、アレイ状の方形開口をホトレジスト上に有し、下にある不透明層の一部を露出する。前記方形開口は、ホトレジストにおける、交差する線の対によって分割されている。不透明層の露出部分はエッチングされて除去され、下にある基板の一部を露出する。ホトレジストの両方の線は方形開口を分割し、所定のアンダカット深さの順序に位置している。不透明層をエッチングすることによって、角の丸み効果によって、不透明層にダイヤモンド型の領域が形成され、アレイ状の方形開口が、ホトレジストに形成される。前記ダイヤモンド型領域、すなわちコーナラウンディング効果によって生じた欠陥は、前記コーナラウンディングの量に関連したサイズを有する。ホトレジストは、マスク構造を形成するために除去される。欠陥測定装置を使用することによって、ダイヤモンド型領域のサイズを検出し、測定し、コーナラウンディング効果の測定が行われるのである。
【００１６】
ある実施例において、エッチングによって、エッチングプロセスバイアスの結果、ホトレジストが所定の深さにアンダカットされ、不透明層の露出部分に隣接する、不透明層の未露出部分を除去する。
【００１７】
本発明の前記特徴事項及びその他の特徴事項は、添付の図面を参照すれば、以下の詳細な説明から直ちに明らかになるだろう。
【００１８】
図１は、パターンが形成されていないマスク構造１０を示している。前記マスク構造１０は以下を有する、すなわち、透明基板１２（例えば石英）、前記基板１２上の不透明層１４（例えばクロム）、及び前記不透明層１４上のホトレジスト１６である。
【００１９】
図１Ａ及び図１Ｂに関して、コーナラウンディングテストパターン１８（図１Ｂ）は、ホトレジスト１６の一部に形成される。それによって、エッチングされたパターン１８は、下にある不透明層１４の一部を露出する。ここで、テストパターン１８は、ホトレジスト１６において、４つのコードラントアレイ状に配置された方形開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄを有する。それによって、開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄは、下にある不透明層１４の一部を露出する。理想的な場合は、図１Ｂに示すように、方形開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄの角は直角である。しかしながら、図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ及び２Ｆに関連して記載されるように、角は、現実には（実際には）丸くなるだろう。丸くなるのは、主に、パターン１８をホトレジスト１６に形成するために使用される電子ビームまたは光ビームの強度分布のためである。
【００２０】
図１Ａ及び１Ｂに関して、方形開口は、ホトレジスト１６の交差する線の対２２及び２４によって分割されている。より詳細には、左側の方形開口２０ａ及び２０ｃと右側の方形開口２０ｂ及び２０ｄとは、比較的幅の狭い、ホトレジスト層１６の縦線２４によって分割されている。上方の方形開口２０ａ及び２０ｂと下方の方形開口２０ｃ及び２０ｄとは、比較的幅の広い、ホトレジスト１６の横線２２によって分割されている。すなわち、前述のように、テストパターン１８は、コードラントアレイ状の４つの方形開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄを有する。ここで注意すべきことは、この実施例においては、ホトレジスト１６における縦線２４は、横線２２よりも幅が狭いことである。すなわち、右側の方形開口の対２０ｂ及び２０ｄと左側の方形開口の対２０ａ及び２０ｃとを分割している領域は、上方の方形開口の対２０ａ及び２０ｂと下方の方形開口の対２０ｃ及び２０ｄとを分離している領域より狭いのである。
【００２１】
次に、ウェット等方性エッチングをマスク構造１０に対して行う。図１Ｃ及び１Ｄに示すように、エッチングによって、ホトレジスト１６の方形開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄによって露出された不透明層１４の一部が除去され、図１Ｃ及び１Ｄに示す構造が形成される。不透明層１４の一部が除去されると、下にある透明基板１２の一部を露出する。前述のように、ウェットエッチングは等方性エッチングであるから、ホトレジスト１６がアンダカットされ、不透明層１４の露出部分の端部が、図１Ｄの矢印２６が示す方向に、外に向かって（側面方向に）所定の深さまでエッチングされる。その結果、方形開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄによって露出された不透明層１４の一部に隣接する、不透明層１４の未露出部分が除去される。要するに、等方性エッチングによって、方形開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄのサイズが大きくなり、前記開口は、エッチングプロセスバイアスのため、不透明層１４に転写される。ホトレジスト１６の縦線２４は、方形開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄを右側の対と左側の対とに分割しているが、前記縦線２４は、所定のアンダカット深度Ｄよりも狭い幅を有する。一方、横線２２は、所定のアンダカット深さＤよりも広い幅を有する。例えば、前記アンダカットの通常量は、エッジごとに１００ｎｍである。従って、方形開口の左側の対２０ａ及び２０ｃは、右側の対２０ｂ及び２０ｄから５０ｎｍ間隔をおいて配置されるべきである。ホトレジスト１６の横線２２の幅は、方形開口を上方の対２０ａ及び２０ｂと下方の対２０ｃ及び２０ｄとに分割しており、等方性エッチングの推定量よりも大である。
【００２２】
結果として形成される不透明層１４の端部は、図１Ｄに幽霊画法で示されている。注意すべきことは、方形開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄが横方向にアンダカットされるので、ホトレジスト１６の横線２４の下に位置する不透明層の全領域が、図１Ｃに示すように除去されることである。従って、水平に間隔をあけて配置された方形開口の上方の対、すなわちホトレジスト１６の２０ａ及び２０ｂが不透明層１４に転写されるのではなく、前記方形開口の対よりも大きい、方形開口３０ａのみが不透明層１４に形成される。同様に、水平に間隔をあけて配置された方形開口の下方の対、すなわちホトレジスト１６の２０ｃ及び２０ｄが不透明層１４に転写されるのではなく、前記方形開口の対よりも大きい、方形開口３０ｂのみが不透明層１４に形成される。要するに、方形開口間の横方向の間隔、すなわちホトレジスト１６の縦線２４の幅にアンダカットを施した効果によって、２個ずつある上方の方形開口及び下方の方形開口は、不透明層１４の２つの方形開口３０ａ及び３０ｂとなる。
【００２３】
次に、図１Ｅ及び１Ｆに関して、ホトレジスト１６が除去され、比較的大きい、不透明層１４における上方及び下方の方形開口の対３０ａ及び３０ｂのみが、不透明層１４に形成され、下にある透明基板１２の方形の表面部分が露出される。
【００２４】
図２Ａ〜２Ｆに関して、現実の、すなわち実際のテストパターン１８’をホトレジスト１６に形成する際のコーナラウンディング効果について説明する。そのため、図１に関して、同一の、パターンが形成されていないマスク構造１０が提供される。前記マスク構造は、石英等の透明基板１２と、クロム等の、前記基板１２上の不透明層１４と、前記不透明層１４上のホトレジスト１６とを有する。再び、同一の、４つのコードラントアレイ状の方形開口が、ホトレジストに形成される。しかしながら、図２Ｂに示すように、このような方形開口は、図２Ｂにおいて開口２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’及び２０ｄ’に表されるように丸くなった角を有する。方形開口２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’及び２０ｄ’は、ホトレジスト１６における交差する線２２及び２４の対によって分離される。すなわち、テストパターン１８’は、コードラントアレイ状の４つの開口２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’及び２０ｄ’を有する。ホトレジスト１６の縦線２４は、横線２２よりも狭い幅を有する。すなわち、右側の方形開口２０ｂ’及び２０ｄ’と左側の方形開口２０ａ’及び２０ｃ’とを分割している領域は、上方の方形開口の対２０ａ’及び２０ｂ’と下方の方形開口の対２０ｃ’及び２０ｄ’とを分割している領域よりも狭い。
【００２５】
すなわち、図１Ａ及び１Ｂに関する、前述のテストパターン１８のように、ホトレジスト１６の縦線２４は、方形開口の右側の対２０ａ’および２０ｃ’と左側の対２０ｂ’及び２０ｄ’とを分割しており、所定のアンダカット深さＤよりも小さい。一方、横線２２は、所定のアンダカット深さＤよりも広い幅を有する。例えば、前記アンダカットの通常量は１００ｎｍである。従って、方形開口の左側の対２０’'ａ及び２０ｃ’は、右側の対２０ｂ’及び２０ｄ’から５０ｎｍの間隔をあけて配置するべきである。ホトレジスト１６の横線２２の幅は、方形開口の上方の対２０ａ’及び２０ｂ’と下方の対２０ｃ’及び２０ｄ’とを分割しており、推定等方性エッチング量Ｄよりも大きい。
【００２６】
次に、ウェット等方性エッチングが、図２Ａ及び２Ｂに示す基板に対して施される。再び、ホトレジスト１６がアンダカットされ（エッジプロセスバイアス）、エッチングによって、不透明層の、拡大された方形開口が、図２Ｃ及び２Ｄに示すようにエッチングされる。前述のように、ウェットエッチングは等方性エッチングなので、ホトレジスト１６をアンダカットし、不透明層１４の露出端部に、図２Ｄの矢印に示す方向に、外に向けて、所定の深さＤまでエッチングする。それによって、方形開口２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’及び２０ｄ’によって露出した、不透明層１４の一部に隣接する不透明層１４の未露出部分が除去される。要するに、等方性エッチングによって、方形開口２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’及び２０ｄ’のサイズが大きくなり、前記開口が不透明層１４に転写される。ホトレジスト１６の縦線２４は、方形開口の右側の対２０ａ’及び２０ｃ’と左側の対２０ｂ’及び２０ｄ’とを分割しており、所定のアンダカット深さＤより小さい。一方、横線２２は、所定のアンダカット深さＤよりも広い幅を有する。例えば、前記アンダカットの通常量は１００ｎｍである。従って、方形開口の左側の対２０ａ’及び２０ｃ’は、右側の対２０ｂ’及び２０ｄ’から５０ｎｍの間隔をあけて配置するべきである。ホトレジスト１６の横線２２の幅は、方形開口の上方の対２０ａ’及び２０ｂ’と下方の対２０ｃ’及び２０ｄ’とを分割しており、推定等方性エッチング量Ｄよりも大きい。
【００２７】
結果として生じる不透明層１４の端部は、図２Ｄに幽霊画法によって示されている。注意すべきことは、方形開口２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’及び２０ｄ’が横方向にアンダカットされるので、図２Ｃにおいてより詳細に示すように、ホトレジスト１６の横線２４の下に位置する不透明層の全領域が除去される。従って、ホトレジスト１６において水平に間隔をあけて配置された方形開口の上方の対、すなわち２０ａ’及び２０ｂ’が不透明層１４に転写されるのではなく、前記方形開口の対よりも大きい、方形開口３０ａ’のみが不透明層１４に形成される。しかしながら、コーナラウンディングのため、ホトレジスト１６の三角形領域４０がそのまま残るのである。同様に、ホトレジスト１６において水平に間隔をあけて配置された方形開口の下方の対、すなわち２０ｃ’及び２０ｄ’が不透明層１４に転写されるのではなく、前記方形開口の対よりも大きい、方形開口３０ｂ’のみが不透明層１４に形成される。しかしながら、コーナラウンディングのため、ホトレジスト１６の三角形領域４０は、本来の４つの方形開口２０ａ’、２０ｂ’、２０ｃ’及び２０ｄ’の中心、すなわちホトレジスト１６における線２２及び２４の交差領域にそのまま残る。
【００２８】
別の言い方をすれば、ホトレジスト１６における横線２２の幅（図２Ｂ参照）は、アンダカット深さの２倍より大であり、不透明層１４にエッチングされた方形開口の上方の対における底辺側の側面は、不透明層１４にエッチングされた方形開口の下方の対における上辺側の側面と合致しない。一方、不透明層１４にエッチングされた左側の方形開口の右側面は、不透明層１４にエッチングされた右側の方形開口の左側面と合致する。さらに、注意すべきことは、角が丸くなるため、不透明層１４における左側の方形開口の、左側の丸くなった角は、不透明層１４における右側の方形開口の、左側の丸くなった角に合致せず、そのため三角形領域４０が残る。さらに、三角形領域４０は、縦方向に沿った高さＨ及び、ホトレジスト１６の横線２２に沿った底部を有する。高さＨはコーナラウンディングの量に関連している。すなわち、コーナラウンディングの量が多ければ多いほど、高さも上昇するのである。注意すべきことは、不透明層の線の形成は、ホトレジストの横線と縦線との交差領域において幅を有することによって行われるのであり、前記幅は、不透明層における線のその他の部分の幅よりも広い。従って、欠陥は、直角の角よりもむしろ丸くなった角の結果として生じ、前記欠陥はエッチングされ、ホトレジスト１６の、交差する垂線の対２２及び２４の交差部分が形成される。
【００２９】
図２Ｅ及び２Ｆに関して、ホトレジスト１６が除去される。注意すべきことは、コーナラウンディング効果によって、不透明層１４における、エッチングされていない三角形領域４０（コーナラウンディング効果によって生じた欠陥）がそのまま残ることである。コーナラウンディング効果によってマスク構造に生じた前記欠陥は、前記コーナラウンディングの程度を示すために測定される。より詳細には、測定が行われる際、不透明層の線の幅を、従来の線幅測定機器によって変化させる。例えば、光が図２Ｇのスリット５０を通過し、スリット５０が、線に沿って横方向に（平行に）移動した場合、スリット５０を通過する光量（光度）は、三角形の不透明領域４０を有しない線の領域を通過する時は、ほぼ統計的な平均値となるだろう。前記光量は、スリット５０が三角形領域４０を通過すると減少するであろう。例えば、図２Ｈは、スリット５０及びマスクの透明部分を通過する光量が、スリット５０の位置の関数として示されている。注意すべきことは、スリットが、不透明層１４における方形開口３０ａ’及び３０ｂ’の、比較的直線的な両側を通過する場合、光度は比較的一定であり、平均レベルを統計的に決定することができる。しかしながら、スリット５０が欠陥の上、すなわち、コーナラウンディングによって不透明層１４に形成された三角形領域４０上にある場合、パルス５２が発生する。従って、スリット５０のような光量の不均一性は、スリット５０の位置の関数としてマスクに沿って走査され、三角形領域４０のサイズ及びコーナラウンディングの程度が測定される。コーナラウンディングの定量的測定は、校正過程によって達成することができ、前記校正過程は、光量の変化のデータベースを、コーナラウンディングの程度の関数（すなわち、丸くなった角の半径）として作成する。
【００３０】
図３Ａに関して、別のテストパターン１８’’が、図１の、パターンが形成されていないマスク１０に形成される。この場合、パターン１８’’は、図１のパターン１８に類似しているが、ホトレジスト１６の横線２２’と縦線２４とは同一の幅を有する。より詳細には、縦線２２’及び横線２４は、等方性エッチングによる、ホトレジストの推定アンダカット深さＤよりも狭い幅を有する。より詳細には、ホトレジストに形成されたパターンは、４つのコードラントアレイ状の方形開口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄである。方形２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄは、それぞれが縦方向及び横方向に、アンダカット範囲内の距離（エッジバイアスプロセスＤ）の間隔をあけて配置されている。例えば、前記アンダカットの通常量は、エッジごとに１００ｎｍである。従って、方形２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄは、この場合、それぞれ５０ｎｍの間隔をあけて配置されている。
【００３１】
図３Ｂに示すように、コーナラウンディングがない理想的な場合は、露出エッチング処理工程によって、４つの方形間の間隔は、図３Ｂの矢印１６に示すように縦方向及び横方向につまるであろう。それによって、図３Ｃに示すように、単一かつ比較的大きい方形開口６０がホトレジスト１６に形成され、透明基板１２の表面の、単一かつ比較的大きい方形領域が露出する。しかしながら、現実には、パターン１８’’の、４つの比較的小さい方形２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄが、パターンとしてホトレジスト１６に形成されるので、角は、図４Ａに示すように、一定量のコーナラウンディングの影響を受ける。従って、ウェット等方性エッチングを行うと、不透明層１４は、図４Ｂの点線６２に示すように、ホトレジスト１６の下でエッチングされる。従って、不透明層１４における方形開口は、不透明層のダイヤモンド型領域６３（コーナラウンディング効果によって生じた欠陥）と隣接する。前記ダイヤモンド型領域６３は、ホトレジスト１６の縦線２４及び横線２６’’の交差領域にそのまま残り、前記縦線２２及び横線２６’’は、図４Ｂに示すように、４つの方形２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄを分割している。
【００３２】
処理工程によってエッジ効果が生じた場合、すなわち、アンダカットによって、方形間の間隔がつまると仮定すると、ホトレジスト１６のダイヤモンド型領域６３の対角線は、不透明層１４における方形の、それぞれの角の半径の２倍に等しくなるであろう。従って、不透明層１４の略ダイヤモンド型領域６３（コーナラウンディング効果によって生じた欠陥）は、ホトレジスト１６のそれぞれの横線２２及び縦線２４’が交差する領域に形成される。ダイヤモンド型領域６３のサイズは、コーナラウンディングの程度に関連している。さらに、ダイヤモンド型領域６３は、明確な欠陥として、標準的な欠陥制御装置によって検出することができる。使用されるさらなる技術は、欠陥検出制限を欠陥制御装置に設定し、明確な角の半径が、設定装置の精度の範囲内で定義されるようにすることを含んでもよい。
【００３３】
再び、マスク構造に生じたコーナラウンディングを測定するための方法が提供される。前記方法は、透明基板と、前記基板上の不透明層と、前記不透明層上のホトレジストとを有する、パターンが形成されていないマスク構造を提供することを含む。コーナラウンディングテストパターンは、ホトレジストに形成される。前記パターンによって、下にある不透明層の一部が露出する。前記パターンは、ホトレジストの、交差する垂線の対としての形状を有する。不透明層の露出部分はウェットエッチングされて除去され、下にある基板の一部が露出される。エッチングによってホトレジストがアンダカットされ、不透明層の露出部分に隣接する、不透明層の未露出部分が除去される。ホトレジストは、マスク構造を形成するために除去される。コーナラウンディング効果によって生じた欠陥（図２Ｆの三角形領域４０）またはダイヤモンド型領域６３（図４Ｃ）は、マスク構造の不透明層１４において生じる。前記欠陥は、直角の角よりもむしろ丸くなった角の結果として生じ、エッチングされ、ホトレジスト１６の、交差する垂線２２及び２４（図１Ａ）または２２及び２４’（図４Ｂ）の対の交差領域が形成される。コーナラウンディング効果によって生じた欠陥４０及び６３は、コーナラウンディングの程度を示すために測定される。
【００３４】
図示しないテストパターンは、アレイ状の、４つのコードラントテストパターンからなり、アレイ状の欠陥を形成し、平均的または統計的な、基板における比較的大きな表面領域に対するコーナラウンディングの結果を示すために使用してもよい。
【００３５】
その他の実施例は、補正された請求項の精神及び範囲内にある。さらに、方形、方形領域または開口という用語は、四角形、四角形の領域または四角形の開口を含むことが理解されるべきである。また、ウェット等方性エッチングは、ホトレジストをアンダカットするために使用されてきたが、方形開口が非常に密接に配置されている場合、つまり、実質的に隣接する関係にある場合、異方性、すなわち反応性イオンエッチングを、ウェットエッチングの代わりに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、パターンが形成されていないマスク構造の横断面図であり、前記マスク構造は、本発明によるコーナラウンディングテストパターンを形成するために適用される。
【図１Ａ】  図１Ａは、図１のマスク構造の横断面図であり、テストパターンが、理想的かつ角の丸み無しの条件に基づいて、マスク構造のホトレジストに形成されている。
【図１Ｂ】  図１Ｂは、図１Ａのマスク構造の平面図であり、テストパターンが、理想的かつコーナラウンディング有りの条件に基づいて、マスク構造のホトレジストに形成されている。図１Ａの横断面図は、図１Ｂの１Ａ〜１Ａ線の断面を示している。
【図１Ｃ】  図１Ｃは、図１のマスク構造の横断面図であり、テストパターンが、図１Ｂに示す理想的かつコーナラウンディング有りの条件に基づいて、マスク構造のホトレジストに形成されており、前記テストパターンは、図１のマスク構造における不透明層の下にある露出部分に転写され、エッチングされている。
【図１Ｄ】  図１Ｄは、図１Ｃのマスク構造の平面図であり、テストパターンが、図１Ｂに示す理想的かつコーナラウンディング有りの条件に基づいて、マスク構造のホトレジストに形成されている。前記テストパターンは、図１のマスク構造において不透明層の下にある露出部分に転写され、エッチングされており、図１Ｃの横断面図は、図１Ｄの１Ｃ〜１Ｃ線による断面を示している。
【図１Ｅ】  図１Ｅは、図１のマスク構造の横断面図であり、テストパターンが、理想的かつコーナラウンディング有りの条件に基づいて、図１Ｄに示すマスク構造のホトレジストに形成されている。前記テストパターンは、ホトレジストを除去して、下にある不透明層の露出部分に転写され、エッチングされている。
【図１Ｆ】  図１Ｆは図１Ｅのマスク構造の平面図であり、テストパターンが、図１Ｄに示すマスク構造のホトレジストに形成されており、ホトレジストを除去して、下にある不透明層の露出部分に転写され、エッチングされている。図１Ｆの横断面図は、図１Ｆの１Ｅ〜１Ｅ線による断面を示している。
【図２Ａ】  図２Ａは、図１のマスク構造の横断面図であり、テストパターンが、現実的かつコーナラウンディング有りの条件に基づいて、マスク構造のホトレジストに形成されている。
【図２Ｂ】  図２Ｂは、図２Ａのマスク構造の平面図であり、テストパターンが、現実的かつコーナラウンディング有りの条件に基づいて、マスク構造のホトレジストに形成されている。図２Ａの横断面図は、図２Ｂの２Ａ〜２Ａ線による断面を示している。
【図２Ｃ】  図２Ｃは、図１のマスク構造の横断面図であり、テストパターンが、現実的かつコーナラウンディング無しの条件に基づいて、マスク構造のホトレジストに形成されている。前記テストパターンは、下にある不透明層の露出部分に転写され、エッチングされている。
【図２Ｄ】  図２Ｄは、図２Ｃのマスク構造の平面図であり、テストパターンが、現実的かつコーナラウンディング無しの条件に基づいて、マスク構造のホトレジストに形成されており、前記テストパターンは、下にある不透明層の露出部分に転写され、エッチングされている。図２Ｃの横断面図は、図２Ｄの２Ｃ〜２Ｃ線による断面を示している。
【図２Ｅ】  図２Ｅは、図１のマスク構造の横断面図であり、テストパターンが、図２Ｄに示すマスク構造のホトレジストに形成され、ホトレジストを除去した状態で、下にある不透明層の露出部分に転写され、エッチングされている。
【図２Ｆ】  図２Ｆは、図２Ｅのマスク構造の平面図であり、テストパターンが、図２Ｄに示すマスク構造のホトレジストに形成され、ホトレジストを除去した状態で、下にある不透明層の露出部分に転写され、エッチングされている。図２Ｆの横断面図は、図２Ｂの２Ｅ〜２Ｅ線による断面を示している。
【図２Ｇ】  図２Ｇは、コーナラウンディングの程度を決定するための線幅測定装置において使用されるスリットを示すスケッチである。図示のスリットは、図２Ｆのマスクの一部を覆って形成されており、マスクの水平方向に走査されるように適用されている。
【図２Ｈ】  図２Ｈは、図２Ｇのスリット及び図２Ｇのマスクを通過する光量のプロットであり、前記プロットは、前記マスク上のスリットの位置の関数としてのプロットである。
【図３Ａ】  図３Ａは、図１のマスク構造の平面図であり、別のコーナラウンディング効果テストパターンが、理想的かつコーナラウンディング無しの条件に基づいて、マスク構造のホトレジストに形成されている。
【図３Ｂ】  図３Ｂは、図３Ａのマスク構造の平面図であり、テストパターンが、理想的かつコーナラウンディング無しの条件に基づいて、マスク構造のホトレジストに形成されている。前記テストパターンは、ホトレジストを除去した状態で、下にある不透明層の露出部分に転写され、エッチングされている。
【図３Ｃ】  図３Ｃは、図３Ｂのマスク構造の平面図であり、テストパターンが、理想的かつコーナラウンディング無しの条件に基づいて、図３Ｂのマスク構造に形成されている。前記テストパターンは、ホトレジストを除去した状態で、下にある不透明層の露出部分に転写され、エッチングされている。
【図４Ａ】  図４Ａは、図１のマスク構造の平面図であり、別のコーナラウンディング効果テストパターンが、マスク構造のホトレジストに、理想的かつコーナラウンディング無しの条件に基づいて形成されている。
【図４Ｂ】  図４Ｂは、図４Ａのマスク構造の平面図であり、テストパターンが、現実的かつコーナラウンディング有りの条件に基づいて、マスク構造のホトレジストに形成されている。前記テストパターンは、下にある不透明層の露出部分に転写され、エッチングされている。
【図４Ｃ】  図４Ｃは、図４Ｂのマスク構造の平面図であり、テストパターンが、図４Ｂのマスク構造のホトレジストに形成されている。前記テストパターンは、ホトレジストを除去した状態で、下にある不透明層の露出部分に転写され、エッチングされている。
【符号の説明】
１０  マスク構造、  １２  透明基板、  １４  不透明層、  １６  ホトレジスト、  １８、１８’、１８’’   コーナラウンディングテストパターン、  ２０ａ〜２０ｄ  開口、  ２２、２２’  横線、  ２４  縦線、  ３０ａ〜３０ｄ、６０  方形開口、  ４０  三角形領域、  ５０  スリット、  ５２  パルス、  Ｄ  アンダカット深さ
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図２Ｈ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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