(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたレジストパターンにこの基板に対して垂直又は斜方向から入射する光を照射する手段と、前記レジストパターンから反射・散乱してくる反射光もしくは散乱光の強度を波長の大きさ毎に測定する光検出手段と、前記反射もしくは散乱光のスペクトルの広がりをスペクトル解析により測定する手段と、前記スペクトル解析の結果に基づいてレジストパターンのラフネスを算出する手段とを備えたことを特徴とするパターン評価装置。
【請求項２】
前記照射される光は、レーザ光源から出たレーザ光もしくは白色光源から出た分光器で成形された単色光であることを特徴とする請求項１に記載のパターン評価装置。
【請求項３】
前記光を照射する手段は、光源からの光を単色化する、分光器、回折格子、プリズムの少なくとも１つを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパターン評価装置。
【請求項４】
前記光を照射する手段は、高分解能で光を検出するスリットもしくはピンホールを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパターン評価装置。
【請求項５】
前記光を照射する手段は、偏光光を前記レジストパターンに照射するために、偏光子もしくは偏光板を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパターン評価装置。
【請求項６】
前記光検出手段は、スリット、ピンホール、分光器、回折格子、プリズム、波長分解型ＣＣＤの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のパターン評価装置。
【請求項７】
基板上に形成されたレジストパターンに、この基板に対して垂直又は斜方向から入射し、偏光子により偏光されたレーザ光を照射する手段と、前記レジストパターンから反射、回折もしくは散乱してくる光のいずれかの強度を測定する光検出手段と、前記反射光、回折光もしくは散乱光のいずれかの偏光度をスペクトル解析により測定する手段と、前記スペクトル解析の結果に基づいてレジストパターンのラフネスを算出する手段とを備えたことを特徴とするパターン評価装置。
【請求項８】
基板に形成されたレジストパターンに白色光源から出た分光器で成形された単色光もしくはレーザ光を照射する工程と、前記レジストパターンからの反射光、回折光もしくは散乱光のいずれか強度を検出する工程と、前記反射光、回折光もしくは散乱光のいずれかによるスペクトルの広がりをスペクトル解析する工程と、前記スペクトル解析する工程の結果に基づいてレジストパターンのラフネスを算出する工程とを有することを特徴とするパターン評価方法。
【請求項９】
前記ラフネスを算出する工程において、あらかじめ標準パターンを用いてエッジラフネスと回折又は散乱によるスペクトルの広がりとの関係を測定しておくことを特徴とする請求項８に記載のパターン評価方法。
【請求項１０】
基板に形成されたレジストパターンに偏光子により偏光されたレーザ光を照射する工程と、前記レジストパターンからの反射光又は散乱光の強度を検出する工程と、前記反射光又は散乱光の偏光度をスペクトル解析する工程と、前記スペクトル解析する工程の結果に基づいてレジストパターンのラフネスを算出する工程とを有することを特徴とするパターン評価方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置を製造する際に用いられるリソグラフィのレジストパターンを評価する評価装置及びこの評価装置を用いた評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程において、ＩＣ、ＬＳＩなどが作り込まれた半導体ウェーハの欠陥を検査することは不可欠の工程である。このような検査は、製造プロセス中で何度も実質的に各層の形成毎に行われる。
従来、半導体基板上に形成されたフォトレジストなどのレジストをパターニングする工程において、そのパターンエッジラフネスやつなぎ精度の評価は、レジストパターンを形成後、そのパターンを電子顕微鏡で観察し、さらに画像処理を行って評価する方法を用いている。しかし、このような手法では、観察及び画像処理に多くの時間が割かれる上に１チップ全体、１ウェハ全体の評価をするためには、ライン一本一本を評価していく必要があり、これまで効率的な評価が困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパターン検査方法には、特開平９−３２９５５５号公報に記載の技術が知られている。この技術は、パターンに白色光を照射し、その回折光強度を測定することにより欠陥を抽出している。この方法は、表面に周期的な構造を持つフィーチャーを有する基板表面の欠陥を検査する方法において、前記基板表面上に入射光を当てるステップと、前記基板表面からの回折光を検知するステップと、前記回折光の回折効率を既知の回折効率と比較するステップと、前記比較された回折効率から前記基板上の前記フィーチャーにある局部的欠陥の有無を判定するステップとからなることを特徴としている。
【０００４】
また、パターン寸法については、特開平１０−３００４２８号にもあるように、パターンに特定の波長を有する光を照射して、その回折光強度を測定することにより、寸法計測を行っている。しかし、この技術では照射する光の種類や検出手段の問題からパターンエッジフラネスやつなぎ精度の評価をすることが困難であった。
本発明は、このような事情によりなされたものであり、上記欠陥検査及びパターン計測法を基に、照射光の選択性を上げ、回折光及び散乱強度との相関を利用してエッジラフネスを容易に計測することが可能なパターン評価装置及びこの評価装置を用いたパターン評価方法を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、レジストパターンを評価する評価装置及び評価方法において、評価すべきレジストパターンが形成されている半導体基板などの基板に対して垂直又は斜方入射可能な光源手段と、光ディテクタ検出手段と、スペクトル解析手段と、スペクトル解析の結果に基づくレジストパターンのラフネスを算出する手段とを備えていることを特徴としている。欠陥検査及びパターン計測法を基にして、照射光の選択性を上げ、従来の光強度からエッジラフネスを計測するのではなく、スペクトル解析による光の広がりを検出することによりレジストパターンのエッジラフネスを容易に計測することができる。
【０００６】
すなわち、本発明のパターン評価装置は、基板上に形成されたレジストパターンにこの基板に対して垂直又は斜方向から入射する光を照射する手段と、前記レジストパターンから反射・散乱してくる反射もしくは散乱光の強度を波長の大きさ毎に測定する光検出手段と、前記反射もしくは散乱光のスペクトルの広がりをスペクトル解析により測定する手段と、前記スペクトル解析の結果に基づいてレジストパターンのラフネスを算出する手段とを備えたことを特徴としている。前記照射される光は、レーザ光もしくは白色光である様にしても良い。前記光を照射する手段は、光源からの光を単色化する、分光器、回折格子、プリズムの少なくとも１つを備えているようにしても良い。前記光を照射する手段は、高分解能で光を検出する、スリットもしくはピンホールを備えているようにしても良い。前記光を照射する手段は、偏向光を前記レジストパターンに照射するために、偏光子もしくは偏光板を備えているようにしても良い。前記光を照射する手段は、照射光の入射角や位置を任意に変更する手段として光ファイバを備えているようにしても良い。前記光検出手段は、スリット、ピンホール、分光器、回折格子、プリズム、波長分解型ＣＣＤの少なくとも１つを有するようにしても良い。前記光を照射する手段、前記光検出手段、前記スペクトル解析手段及び前記算出手段を支持する手段を更に有し、この支持手段は、光ファイバを動かす装置を有するようにしても良い。前記光を照射する手段、前記光検出手段、前記スペクトル解析手段及び前記算出手段を支持する手段を更に有し、この支持手段は、前記基板を可働するホルダを有するようにしても良い。前記支持手段は、前記基板を回転もしくは傾斜させるようにしても良い。前記評価すべきレジストパターンは、ラインアンドスペースもしくは市松模様であるようにしても良い。
【０００７】
本発明の半導体装置の製造方法は、基板上に形成されたレジストパターンに、この基板に対して垂直又は斜方向から入射し、偏光子により偏光されたレーザ光を照射する手段と、前記レジストパターンから反射・回折・散乱してくる光の強度を測定する光検出手段と、前記反射・回折・散乱光の偏光度をスペクトル解析により測定する手段と、前記スペクトル解析の結果に基づいてレジストパターンのラフネスを算出する手段とを備えたことを特徴としている。
本発明の半導体装置の製造方法は、前記基板に形成されたレジストパターンに白色光もしくはレーザ光を照射する工程と、前記レジストパターンからの反射光の強度を検出する工程と、前記反射光によるスペクトルの広がりをスペクトル解析する工程と、前記スペクトル解析する工程の結果に基づいてレジストパターンのラフネスを算出する工程とを有することを特徴としている。前記ラフネスを算出する工程において、あらかじめ標準パターンを用いてエッジラフネスと回折・散乱によるスペクトルの広がりとの関係を測定しておくようにしても良い。
本発明の半導体装置の製造方法は、基板に形成されたレジストパターンに偏光子により偏光されたレーザ光を照射する工程と、前記レジストパターンからの反射・散乱光の強度を検出する工程と、前記反射・散乱光の偏光度をスペクトル解析する工程と、前記スペクトル解析する工程の結果に基づいてレジストパターンのラフネスを算出する工程とを有することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して発明の実施の形態を説明する。
まず、図１乃至図３を参照して第１の実施例を説明する。
図１は、反射や回折光を利用してレジストパターンのエッジラフネスの測定を行う測定装置の断面図、図２は、光ディテクタにより検出された光の強度を示す特性図、図３は、標準パターンのスペクトルの広がりとレジストパターンのエッジラフネスとの関係を示す特性図である。図１に示すようにパターニングされたフォトレジストなどのレジスト膜２が、例えば、シリコンなどの半導体基板（ウェーハ）上に形成された被処理膜１に形成されている。パターン評価装置は、支持台９上に配置され、評価すべきレジストパターン（レジスト膜）２が形成されて、支持台上で上下左右に移動が可能なステージ８に搭載された半導体基板と、この半導体基板上に形成された絶縁膜や金属膜のような被処理膜１に対して垂直又は斜方入射可能な白色光３を照射する手段と、白色光３がレジストパターン２に照射されて発生する反射・回折・散乱光４を受光する光ディテクタ５と、光ディテクタ５からの出力データからスペクトルの広がりを解析するスペクトル解析手段７と、スペクトル解析の結果を予め作成しておいた標準データと比較してレジストパターンのラフネスを算出する手段（図示しない）とを備えている。光ディテクタ５は、例えば、ＣＣＤなどの反射・回折・散乱光４を測定することが可能な可動式波長分解光ディテクタであり、支持具１０により支持台９に支持されている。
【０００９】
このパターン評価装置を用いて照射される白色光３から発生する反射・回折・散乱光４を測定し、レジストパターン２を評価する。まず、光源（ｈν）から発した白色光はスリットを通し、分光器によりパターンサイズ以下に成形した白色光３を形成する。そして斜め方向から成形された白色光３をレジストパターン２に照射する。レジストパターン２に照射された白色光３は、回折され、スリットを通して分光器により成形されて回折光４となる。回折光４は、光ディテクタ５により受光される。そしてその回折光４の強度は、光ディテクタ５により波長ごとに検出される。その際、必要に応じて、光ディテクタ５を位置変更させることができる。ここで述べる白色光は、白色光源から出た分光器で成形された単色光を意味している。
【００１０】
この実施例（図１）では光源から出た白色光は、スリットを通し、分光器で成形されている。また、光源から出た光を上記のように入射前に成形した場合には反射後に同じ様に成形しても良い。スリットもしくはピンホールを用いると光の分解能が向上するので有利である。光源からの光や反射光を成形するために、分光器、回折格子、プリズムなどを用いることができる。これらを用いると光を単色化することができる。また、白色光は、偏光板などを用いて偏光させることができる。偏光させた場合は、散乱光も偏光させることが必要である。光源からのレーザ光を偏光させる場合は偏光子を用いる。また、この実施例では成形された白色光３は、光ファイバによりレジストパターン２の近傍にガイドされている。光ファイバは、照射光の入射角やその位置を容易に変更することができるので有利であるが、本発明ではこれを用いなくても良い。次に、検出したデータは、照射光源のスペクトル、ディテクタ感度、その他光学系の補正をし、中心波長分散（σ）、すなわち半値半幅（ＦＷＨＭ）の面からスペクトル解析手段７により解析を行う。この解析手段７にはスペクトルの幅と形状を解析するプロセッサを用いる。
【００１１】
次に、解析結果をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope) によりラフネスを測定してある標準パターンの結果と比較する。そしてラフネス算出手段により、レジストパターンのラフネスの算出を行う。
基板の被処理膜１上に等間隔で並ぶレジストパターン２は、１種の回折格子に見立てることができる。その為、白色光３をレジストパターン２に照射すると、その回折光４は、分光される。これを所定の位置に固定された光ディテクタ５により検出すると、パターンサイズとパターン間隔から決まる波長の光がより強く検出される。図２は、光ディテクタにより検出された光の強度（ＩＮＴＥＮＳＩＴＹ）を示す特性図であり、縦軸は、回折光の強度を表わし、横軸は、スペクトルの広がり（σ）を表わしている。このスペクトルの広がりは、回折時の状態をそのまま表わすものであるから、レジストパターンのエッジラフネスが大きいと広がるものである。すなわち、光ディテクタにより検知されるスペクトルの広がりによりパターンのエッジラフネスが検出される。
【００１２】
次に、標準パターンのスペクトルの広がり（σ）とエッジラフネスとの関係をあらかじめ調べておき、パターン全体のエッジラフネスを簡単に定量的に評価することができる。図３は標準パターンのスペクトルの広がりとレジストパターンのエッジラフネスとの関係を示す特性図であり、縦軸がエッジラフネス（ＥＤＧＥ  ＲＯＵＧＨＮＥＳＳ）、横軸がスペクトルの広がり（σ）を表わしている。図２には、スペクトルの広がり（ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ：σ）は、σ１、σ２、σ３の３種類が示されている（σ３＞σ２＞σ１）。図３に示す様に、スペクトルの広がり（σ）が大きい程エッジラフネスは、大きくなっている。
また、この評価装置は、半導体基板に形成された被処理膜である下地の屈折率に依存しないことから、光源やディテクタの位置さえ変えなければ、どのような膜に対しても対応することができる。
欠陥検査及びパターン計測法を基にして照射される白色光の選択性を上げ、従来の光強度からエッジラフネスを計測するのではなく、スペクトル解析による白色光の広がりを検出することによりレジストパターンのエッジラフネスを容易に計測することができる。
【００１３】
次に、図４乃至図６を参照して第２の実施例を説明する。
図４は、反射や回折光を利用してレジストパターンのエッジラフネスの測定を行う測定装置の断面図、図５は、光ディテクタにより検出された光の強度を示す特性図、図６は、標準パターンのスペクトルの広がり及び偏光度とレジストパターンのエッジラフネスとの関係を示す特性図である。図４に示すようにパターニングされたフォトレジストなどのレジスト膜２２が、例えば、シリコンなどの半導体基板（ウェーハ）上に形成された被処理膜２１に形成されている。パターン評価装置は、支持台２９上に配置され、評価すべきレジストパターン（レジスト膜）２２が形成されて、支持台上で上下左右に移動が可能なステージ２８に搭載された半導体基板と、この半導体基板上に形成された絶縁膜や金属膜のような被処理膜２１に対して垂直又は斜方入射可能なレーザ光２３を照射する手段と、レーザ光２３がレジストパターン２２に照射されて発生する反射光２４を受光する光ディテクタ２５と、光ディテクタ２５からの出力データからスペクトルの広がりを解析するスペクトル解析手段２７と、スペクトル解析の結果を予め作成しておいた標準データと比較してレジストパターンのラフネスを算出する手段（図示しない）とを備えている。光ディテクタ２５は、例えば、ＣＣＤなどの反射・回折・散乱光などの反射光２４を測定することが可能な可動式波長分解光ディテクタであり、支持具３０により支持台２９に支持されている。
【００１４】
このパターン評価装置を用いて照射されるレーザ光２３から発生する反射・回折・散乱光２４を測定し、レジストパターン２２を評価する。まず、光源（レーザ：ｈν）から発したレーザ光にスリットを通し、分光器によりパターンサイズ以下に成形したレーザ光２３を形成する。レーザ光２３は、光ファイバによりガイドされて偏光子３１により直線偏光成分のみの光を取り出す。そして、斜め方向から偏光されたレーザ光２３をレジストパターン２２に照射する。レジストパターン２２に照射された偏光されたレーザ光２３は、反射・散乱され、偏光子３２により特定の偏光成分のみを取り出す。取り出された反射・散乱光は、スリットを通して分光器により成形されて反射・散乱光２４となる。反射・散乱光２４は、光ディテクタ２５により受光される。そしてその反射・散乱光２４の強度は、光ディテクタ２５により波長ごとに検出される。その際、必要に応じて、光ディテクタ２５を位置変更させることができる。
【００１５】
この実施例（図４）では光源から出たレーザ光は、スリットを通し、分光器で成形されているが、スリットなどは通さずにそのまま反射させて光ディテクタにより検出させても良い。また、光源から出たレーザ光を上記のように入射前に成形した場合には反射後に同じ様に成形しても良い。スリットもしくはピンホールを用いると光の分解能が向上するので有利である。また、レーザ光を偏光させる場合は偏光子を用いる。また、この実施例では成形されたレーザ光２３は、光ファイバによりレジストパターン２２の近傍にガイドされているが、これを用いなくても良い。
次に、検出したデータは、照射光源のスペクトル、ディテクタ感度、その他光学系の補正をし、中心波長分散（σ）、すなわち半値半幅（ＦＷＨＭ）の面からスペクトル解析手段２７により解析を行う。この解析手段２７にはスペクトルの幅と形状を解析するプロセッサを用いる。偏光されたレーザ光を用いる場合、その偏光度により解析を行うことができる。その場合は、偏光された反射光の偏光度を解析するプロセッサを用いる。
【００１６】
次に、解析結果をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope) によりラフネスを測定してある標準パターンの結果と比較する。そしてラフネス算出手段により、レジストパターンのラフネスの算出を行う。
基板の被処理膜上に等間隔で並ぶレジストパターン２２は、１種の偏光子に見立てることができる。その為、レーザ光２３などの直線偏光した光をレジストパターン２２に入射させると、反射してくる光２４は、散乱を受けて楕円偏光となる。したがって、反射光全体のスペクトルは広がる。この光強度を所定の位置に固定された光ディテクタ２５により検出すると、図５に示すように、そのスペクトルは、照射したときのスペクトルよりも広がっている。この散乱によるスペクトルの広がり（σ）は、σが大きい（σ１＜σ２＜σ３）と大きくなる。図５は、光ディテクタにより検出された光の強度（ＩＮＴＥＮＳＩＴＹ）を示す特性図であり、縦軸は、回折光の強度（ａ．ｕ．）を表わし、横軸は、スペクトルの広がり（ＷＡＶＥＬＥＮＧＴＨ：σ）（ａ．ｕ．）を表わしている。このスペクトルの広がり（σ）は、レーザ光２３の散乱時の状態をそのまま表わすものであるから、レジストパターンのエッジラフネスが大きいと広がるものである。すなわち、光ディテクタにより検知されるスペクトルの広がりによりパターンのエッジラフネスが検出される。
【００１７】
次に、標準パターンのスペクトルの広がり（σ）とエッジラフネスとの関係を予め調べておき、パターン全体のエッジラフネスを簡単に、定量的に評価することができる。図６（ａ）は、標準パターンのスペクトルの広がりとレジストパターンのエッジラフネスとの関係を示す特性図であり、縦軸がラインのエッジラフネス（ＬＩＮＥ  ＥＤＧＥ  ＲＯＵＧＨＮＥＳＳ）（ａ．ｕ．）を表わし、横軸がスペクトルの広がり（σ）（ａ．ｕ．）を表わしている。
また、偏光された反射光の偏光度を解析するプロセッサを用いる場合には、図６（ｂ）の特性図を用いてパターン全体のエッジラフネスを定量的に評価することができる。図６（ｂ）は、標準パターンの反射光の偏光度とレジストパターンのエッジラフネスとの関係を示す特性図であり、縦軸がラインのエッジラフネス（ＬＩＮＥ  ＥＤＧＥ  ＲＯＵＧＨＮＥＳＳ）（ａ．ｕ．）を表わし、横軸がスペクトルの偏光度（ａ．ｕ．）を表わしている。
【００１８】
また、この評価装置は、半導体基板に形成された被処理膜である下地の屈折率に依存しないことから、光源やディテクタの位置さえ変えなければ、どのような膜に対しても対応することができる。
この実施例では、欠陥検査及びパターン計測法を基にして照射される偏光されたレーザ光の選択性を上げ、従来の光強度からエッジラフネスを計測するのではなく、スペクトル解析によるレーザ光の広がりを検出することによりレジストパターンのエッジラフネスを容易に計測することができる。
【００１９】
次に、図７乃至図９を参照して第３の実施例を説明する。
図７は、アパーチャにコンタミがついた場合のライン幅とエッジラフネスの相関関係を説明する特性図、図８は、この実施例で用いられる評価用パターンの平面図、図９は、加速電圧５０ｋＶのＣＰ方式の電子ビーム露光装置の概略断面図である。この実施例では、第１及び第２の実施例に用いたパターン評価装置を用いてレジストパターンを評価し、これに基づいて電子ビーム露光装置のアパーチャを評価することに特徴がある。
電子銃１０１から生成された電子ビーム１０２ａは、レンズ１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃを通してウエハ１０７上に照射される。電子ビーム１０２ａは、第１及び第２のアパーチャ１０３、１０４（マスク）を挿入することによりウエハ１０７のレジストに所定の形状のパターン描画を行う。レンズ１１１ａ、１１１ｂ間に第１のアパーチャ１０３が挿入され、レンズ１１１ｂ、１１１ｃ間に第２のアパーチャ１０５が挿入されている。また、第２アパーチャ１０５の上には、偏向器１０４ａと中間検出器１０８が配置されている。また、ウエハ１０７の上には偏向器１０４ｂと試料上検出器１０９が配置されている。
【００２０】
第１及び第２アパーチャ１０３、１０５は、パターン描画を行うに適したパターンが形成されている。
電子線は、集束性及び透過性を確保する為に１０〜１００ｋｅＶのエネルギーに加速されてレジストに入射される。レジスト内で高速の電子は、構成原子との衝突により数ｅＶの２次電子を発生させる。この２次電子がレジストの基材である樹脂もしくは基材に添加された感光剤と反応することでそれらを変質させる。この変質によりレジスト内に変質していない非照射部との間に特定の薬液（現像液）に対する溶解速度に差が生じる。このようにして、現像液に電子ビームが照射されたレジストが浸漬されてレジストパターンが形成される。
この実施例では、アパーチャのコンタミネーションによるビームボケの評価方法について説明する。評価用アパーチャには上の第１もしくは第２アパーチャを対象としている。
まず、▲１▼  評価用アパーチャをアパーチャマスクに設けておく。この評価用アパーチャは、評価用パターンを形成し得るものである。▲２▼  評価用アパーチャに対して、１日に５００μＣ／ｃｍ2 の電子ビームを照射する。次に、▲３▼  このアパーチャを用いて評価用パターンを基板上に形成する。▲４▼  その後、第１及び第２の実施例に示された評価方法によりこの評価用パターンを評価する。
【００２１】
アパーチャにコンタミネーションが付いた場合、ビームがぼけるため、ビーム分解能は低下し、エッジラフネスの増加、つなぎ精度の悪化などを引き起こす。そのため、アパーチャのフラッシング・交換時期は、エッジラフネスを定期的にＳＥＭにより観察することにより決めていた（吉沢正樹，守屋茂（ソニー（株）），第４７回応用物理学関係連合公演会公演予稿集，ｐ７１９参照）。しかし、この様な作業は時間が掛かるために１週間に１度位実施するにとどまっている。そこで、エッジラフネスを簡便に測定できる第１もしくは第２の実施例に示された方法を用いて毎日エッジラフネスを測定することにより、詳細なビームぼけの変化を把握することができ、アパーチャのフラッシング・交換時期をより正確に知ることができる。図７は、アパーチャにコンタミがついた場合のライン幅  （ＬＩＮＥ  ＷＩＤＴＨ）（ｎｍ）とエッジラフネス（ＬＩＮＥ  ＥＤＧＥ  ＲＯＵＧＨＮＥＳＳ）の相関関係を説明する特性図であり、ＡＰ（Ｌ）は、図９に示すアパーチャの上側のコンたみ特性線、ＡＰ（Ｒ）は、このアパーチャの下側のコンたみ特性線を表わす。このようにアパーチャ内の位置によりコンたみの付着状態が異なる。
【００２２】
この実施例ではアパーチャに付着したコンタミ量・ビームのボケ・エッジラフネスをあらかじめ測定しておくことで日々の消耗品の交換時期やマシンの状態を容易に把握することのできる評価方法を説明した。また、図８に示すような簡単な評価パターンをあらかじめ導入しておき、これを基に評価することで効率的な作業あるいは自動化が可能となる。
なお、この実施例では、評価用パターンとしてラインアンドスペース（Ｌ＆Ｓ）パターンのみを扱ったが、本発明は、市松模様のパターンでも良い。また、本発明は、金属配線などレジストパターンでなくても良い。すなわち、基板や下地の膜となる物質を制限しない。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して用いることができる。
【００２３】
本発明は、このように、欠陥検査及びパターン計測法を基にして、照射光の選択性を上げ、従来の光強度からエッジラフネスを計測するのではなく、スペクトル解析による光の広がりを検出することによりレジストパターンなどのパターンのエッジラフネスを容易に高速に計測することができる。また、光を照射する手段に分光器、偏光子、ピンホール、スリットなどを付加することにより照射光の選択性が上がり、評価パターンの多様化に対応できる。また、光を照射する手段に光ファイバを付加することにより、光源位置と基板位置とを任意に配置することが可能になると共に照射光を評価パターンに対して容易、且つ自在に位置合わせが可能になる。また、光を検出する手段に偏光子、ピンホール、分光器などを付加することにより高精度な測定が可能になる。
また、光ファイバや基板を任意に可働するホルダを用いることにより、これらの高精度の移動が可能になる。また、評価パターンとしてライン＆スペースもしくは市松模様を用いることによりエッジラフネスやつなぎ部分を強調することができるので高精度なパターン評価が可能になる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上の構成により、欠陥検査及びパターン計測法を基にして、照射光の選択性を上げ、従来の光強度からエッジラフネスを計測するのではなく、スペクトル解析による光の広がりを検出することによりレジストパターン等のパターンのエッジラフネスを容易で高精度、且つ高速に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の反射や回折光を利用してレジストパターンのエッジラフネスの測定を行う測定装置の概略断面図。
【図２】本発明の光ディテクタにより検出された光の強度を示す特性図。
【図３】本発明の標準パターンのスペクトルの広がりとレジストパターンのエッジラフネスとの関係を示す特性図。
【図４】本発明の反射や回折光を利用してレジストパターンのエッジラフネスの測定を行う測定装置の概略断面図。
【図５】本発明の光ディテクタにより検出された光の強度を示す特性図。
【図６】本発明の標準パターンのスペクトルの広がり及び偏光度とレジストパターンのエッジラフネスとの関係を示す特性図。
【図７】本発明のアパーチャにコンタミがついた場合のライン幅とエッジラフネスの相関関係を説明する特性図。
【図８】本発明の実施例で用いられるＱＣパターンの平面図。
【図９】本発明を実施するための加速電圧５０ｋＶのＣＰ方式の電子ビーム露光装置の概略断面図。
【符号の説明】
１、２１・・・被処理膜、    ２、２２・・・レジストパターン、
３・・・白色光、    ４、２４・・・反射・回折・散乱光、
５、２５・・・光ディテクタ、    ７、２７・・・アナライザ、
８、２８・・・ステージ、    ９、２９・・・支持台、
１０、３０・・・支持具、    ２３・・・レーザ光、
３１、３２・・・偏光子。
【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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