(57)【要約】【課題】  測長ＳＥＭチャンバー雰囲気や基板の状態といった外部環境に影響されることのない、真のシュリンク量を算出する。【解決手段】  レジストパターン幅の測定回数とレジストパターン幅の変化量の関係を導き、次に、レジストパターン幅の測定回数に対するレジストパターン幅の変化量が略一定である所定の測定回数以降におけるレジストパターン幅の変化量より、レジストパターン幅の測定回数とコンタミネーションによるレジストパターン幅の変化量の関係を導く。その後、レジストパターン幅の測定回数とレジストパターン幅の変化量の関係及びレジストパターン幅の測定回数とコンタミネーションによるレジストパターン幅の変化量の関係から、レジストパターン幅の測定回数とレジストシュリンクによるレジストパターン幅の変化量の関係を導く。【選択図】    図１
2005057037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測長ＳＥＭによってレジストパターン幅を複数回測定して、レジストパターン幅の測定回数とレジストパターン幅の変化量の関係を導く工程と、
前記レジストパターン幅の測定回数に対するレジストパターン幅の変化量が略一定である所定の測定回数以降におけるレジストパターン幅の変化量より、レジストパターン幅の測定回数とコンタミネーションによるレジストパターン幅の変化量の関係を導く工程と、
前記レジストパターン幅の測定回数とレジストパターン幅の変化量の関係及び前記レジストパターン幅の測定回数とコンタミネーションによるレジストパターン幅の変化量の関係から、レジストパターン幅の測定回数とレジストシュリンクによるレジストパターン幅の変化量の関係を導く工程とを備える
ことを特徴とするレジストシュリンク量の算出方法。
【請求項２】
前記レジストパターン幅の測定回数とコンタミネーションによるレジストパターン幅の変化量の関係は、レジストパターン幅の測定回数とレジストパターン幅の変化量の関係における変曲点以降の測定回数におけるレジストパターン幅の測長値について一次近似法を用いて導く
ことを特徴とする請求項１に記載のレジストシュリンク量の算出方法。
【請求項３】
更に、レジストパターン幅の測定回数とレジストシュリンクによるレジストパターン幅の変化量の関係から、測定回数が１回の場合におけるレジストシュリンクによるレジストパターン幅の変化量を導く工程を備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレジストシュリンク量の算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレジストシュリンク量の算出方法に関する。詳しくは、測長ＳＥＭによってレジストパターンに電子ビームを照射することによるレジストシュリンク量の算出方法に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
レジストパターンに測長ＳＥＭによって電子ビームを照射した場合、レジストを構成する樹脂間の架橋現象によってレジストがシュリンクすることが知られており、従来、同一のレジストパターンを連続測長して、その測長回数に応じたレジストのシュリンク量を得るという方法が行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、同一のレジストパターンを連続して測長した場合には、レジストのシュリンク現象と同時にＳＥＭチャンバー内のコンタミネーションや基板から発生されるコンタミネーションがレジストパターンに付着して発生するレジストパターンの線幅太り現象も生じている。
即ち、上記した従来のシュリンク量の測定は、コンタミネーションによる線幅太りをも含めたレジストのシュリンク量を求めており、コンタミネーションが多い環境や材料を用いた場合には、真のシュリンク量を求め難いという不都合があった。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであって、測長ＳＥＭチャンバーの雰囲気や基板の状態等といった環境に影響されることのない、真のシュリンク量を求めるレジストシュリンク量の算出方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明のレジストシュリンク量の算出方法は、測長ＳＥＭによってレジストパターン幅を複数回測定して、レジストパターン幅の測定回数とレジストパターン幅の変化量の関係を導く工程と、前記レジストパターン幅の測定回数に対するレジストパターン幅の変化量が略一定である所定の測定回数以降におけるレジストパターン幅の変化量より、レジストパターン幅の測定回数とコンタミネーションによるレジストパターン幅の変化量の関係を導く工程と、前記レジストパターン幅の測定回数とレジストパターン幅の変化量の関係及び前記レジストパターン幅の測定回数とコンタミネーションによるレジストパターン幅の変化量の関係から、レジストパターン幅の測定回数とレジストシュリンクによるレジストパターン幅の変化量の関係を導く工程とを備える。
【０００６】
ここで、レジストパターン幅の測定回数とレジストパターン幅の変化量の関係及びレジストパターン幅の測定回数とコンタミネーションによるレジストパターン幅の変化量の関係から、レジストパターン幅の測定回数とレジストシュリンクによるレジストパターン幅の変化量の関係を導くことによって、外部要因に影響されることの無い客観的であると共に正確なレジストシュリンク量を算出することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のレジストシュリンク量の算出方法では、測長ＳＥＭチャンバーの雰囲気や基板の状態等といった環境に影響されることのない、真のシュリンク量を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は本発明を適用したレジストシュリンク量の算出方法の一例のフローチャートを示しており、本発明を適用したレジストシュリンク量の算出方法の一例は、先ず、レジストパターンの作製を行う。即ち、シリコンウェーハ上にシュリンク量の算出を行うレジストのパターンを作製する。
【０００９】
ここで、レジストパターンの下地やパターン形状、パターン形成条件等については任意であるが、レジストシュリンク量はパターン形成条件と強い相関関係があるために、目標としているレジストパターンや実デバイス上のパターンと合わせた方が好ましい。
【００１０】
次に、作製したレジストパターンのある任意の個所を測長ＳＥＭを用いてレジストパターン幅（以下、レジストの線幅と言う）の増加量が一定となるまで連続して測長する。
【００１１】
ここで、測長の際の電子ビーム照射条件、画像処理条件、測長値演算方法等は任意に設定して良いが、連続測長する間はこれらの条件は全て同一条件で実施する必要がある。
また、連続測長を行うことによるレジストの線幅の挙動はレジストの特性によって異なるが、共通したレジストの線幅の挙動として、測長開始から所定の変化点まではレジストの線幅は減少し続け、所定の変化点以降のレジストの線幅は増加し続ける。
【００１２】
なお、上記で説明した連続測長を行うことによるレジストの線幅の挙動は、測長ＳＥＭを用いた測長対象としてレジストラインを選択した場合であり、測長対象としてレジストスペースやホールレジストパターンを選択した場合には測長開始から所定の変化点まではレジストの線幅は増加し続け、所定の変化点以降のレジストの線幅は減少し続けることとなる。
【００１３】
次に、上記した測長ＳＥＭによる連続測長によって得られた測定回数とレジストの線幅との関係から図２で示す様なグラフを作成する。
ここで、レジストのシュリンクはレジストを構成する樹脂間の架橋現象によって生じていることが明らかであり、レジストのシュリンクは飽和することから、図２中符号でａ示す領域ではレジストのシュリンクによる影響は無く、コンタミネーションによる線幅太りの影響のみによってレジストの線幅が変化していると考えることができる。
【００１４】
次に、上記した測長ＳＥＭによる連続測長によって得られた測長値のうち、図２中符号ａで示す領域の測長値を抜粋し、コンタミネーションによる線幅太りの影響のみによってレジストの線幅が変化している場合における測定回数とレジストの線幅の関係を導く。
以下、コンタミネーションによる線幅太りの影響のみによってレジストの線幅が変化している場合における測定回数とレジストの線幅の関係の具体的な導き方について説明する。
【００１５】
コンタミネーションによる線幅太りの影響のみによってレジストの線幅が変化している場合における測定回数とレジストの線幅の関係を導くには、先ず、図２中符号ｂで示す変曲点以降の全ての測長値の一次近似を行い、その時の相関関数を算出する。次に、変曲点に近い側の測長値を１点除いて同様に一次近似を行い、その時の相関関数を算出する。同様に、変曲点に近い側の測長値を２点、３点、・・除いて一次近似を行い、その時の相関関数を算出し、図３で示す様な測長値除去数と相関係数の関係を導く。
上記の様にして導かれた測長値除去数と相関係数の関係から、相関係数が略一定値となっている図３中符号ｃで示す領域を求め、相関係数が略一定値となる領域、即ち、図２中符号ａで示す領域について、一次近似法によってコンタミネーションによる線幅太りの影響のみによってレジストの線幅が変化している場合における測定回数とレジストの線幅の関係を導く。
【００１６】
ここで、上記では一次近似法によって図２中符号ａで示す領域の測定回数とレジストの線幅の関係、即ち、コンタミネーションによる線幅太りの影響のみによってレジストの線幅が変化している場合における測定回数とレジストの線幅の関係を導いているが、これらの関係を導くことができるのであれば、必ずしも一次近似法を用いる必要が無く、いかなる方法によって導いても良いのは勿論である。
【００１７】
その後、上記した測長ＳＥＭを用いた連続測長によって得られた測長値からコンタミネーションによる線幅太り成分の差し引きを行い、図４で示す様な測定回数と補正後の測長値であるコンタミネーションによる線幅太りの影響が無いレジストシュリンク量の関係を導くことができる。
【００１８】
上記した本発明を適用したレジストシュリンク量の算出方法の一例では、コンタミネーションによる線幅太りの影響の無いレジストシュリンク量を算出することができ、正確なレジスト評価を行うことができる。
即ち、ＳＥＭチャンバーの雰囲気や基板の状態等の外部環境に左右されるコンタミネーションによる線幅太りの影響を受けることが無いレジストシュリンク量を算出することができるために、外部要因に左右されることの無い客観的であると共に正確なレジスト評価を行うことができる。
【００１９】
また、レジストシュリンク量を定量化することによって、半導体製造工程における線幅モニターのレジストシュリンク量から正確に実際の出来上がりパターン線幅を算出することが可能となる。特に、通常は測長ＳＥＭによるレジストパターンの測長回数は１回であるために、測長回数が１回の場合における線幅モニターのレジストシュリンク量から実際の出来上がりパターン線幅を算出することができる。
【００２０】
更に、レジストシュリンク量を定量化することによって、測長ＳＥＭ装置の評価をも行うことができる。即ち、レジストシュリンク量が定量化されることによって、測長ＳＥＭによってレジストパターンの測長を行った場合におけるコンタミネーションによる線幅太り量が算出されることとなり、コンタミネーションによる線幅太り量の多少に基づいて測長ＳＥＭの評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用したレジストシュリンク量の算出方法のプロセスフローである。
【図２】測定回数とレジストの線幅との関係を示すグラフである。
【図３】測定値除去数と相関係数との関係を示すグラフである。
【図４】測定回数とレジストシュリンク量との関係を示すグラフである。
【図１】
2005057037.tif 000003
【図２】
2005057037.tif 000004
【図３】
2005057037.tif 000005
【図４】
2005057037.tif 000006