Abstract

A Fourier spectrum method to determine the dose-to-clear in a photoresist is proposed. The frequency content of scanning electron microscope resist images is used to determine whether the resist has been dissolved. Using this method, the dose to clear the resist is calculated automatically instead of via visual inspection, a method in which operator influence can affect the result.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. H. Levinson, Principles of Lithography, 3rd ed. (SPIE, 2011).
  2. Y. C. Kim, P. D. Bisschop, and G. Vandenberghe, Microelectron. Eng. 83, 643 (2006).
    [CrossRef]
  3. J. Moon, C. K. Kim, B. S. Nam, B. H. Nam, C. M. Lim, D. Yim, and S. K. Park, Proc. SPIE 7520, 75200T (2009).
    [CrossRef]
  4. J. P. Kirk, Proc. SPIE 2197, 566 (1994).
    [CrossRef]
  5. C. A. Mack, Proc. SPIE 5040, 151 (2003).
    [CrossRef]
  6. H. Aoyama, Y. Tanaka, T. Kamo, N. Iriki, Y. Arisawa, and T. Tanaka, Proc. SPIE 6921, 69213H (2008).
    [CrossRef]
  7. G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
    [CrossRef]
  8. B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
    [CrossRef]
  9. J. D. Byers, J. S. Petersen, and J. L. Sturtevant, Proc. SPIE 2724, 156 (1996).
    [CrossRef]
  10. S. Kobayashi, J. J. Santillan, H. Oizumi, and T. Itani, Proc. SPIE 7273, 72731P (2009).
    [CrossRef]
  11. J. W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, 3rd ed., (Roberts, 2004).

2009 (3)

J. Moon, C. K. Kim, B. S. Nam, B. H. Nam, C. M. Lim, D. Yim, and S. K. Park, Proc. SPIE 7520, 75200T (2009).
[CrossRef]

G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
[CrossRef]

S. Kobayashi, J. J. Santillan, H. Oizumi, and T. Itani, Proc. SPIE 7273, 72731P (2009).
[CrossRef]

2008 (1)

H. Aoyama, Y. Tanaka, T. Kamo, N. Iriki, Y. Arisawa, and T. Tanaka, Proc. SPIE 6921, 69213H (2008).
[CrossRef]

2006 (1)

Y. C. Kim, P. D. Bisschop, and G. Vandenberghe, Microelectron. Eng. 83, 643 (2006).
[CrossRef]

2005 (1)

B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
[CrossRef]

2003 (1)

C. A. Mack, Proc. SPIE 5040, 151 (2003).
[CrossRef]

1996 (1)

J. D. Byers, J. S. Petersen, and J. L. Sturtevant, Proc. SPIE 2724, 156 (1996).
[CrossRef]

1994 (1)

J. P. Kirk, Proc. SPIE 2197, 566 (1994).
[CrossRef]

Acheta, A.

B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
[CrossRef]

Aoyama, H.

H. Aoyama, Y. Tanaka, T. Kamo, N. Iriki, Y. Arisawa, and T. Tanaka, Proc. SPIE 6921, 69213H (2008).
[CrossRef]

Arisawa, Y.

H. Aoyama, Y. Tanaka, T. Kamo, N. Iriki, Y. Arisawa, and T. Tanaka, Proc. SPIE 6921, 69213H (2008).
[CrossRef]

Bisschop, P. D.

Y. C. Kim, P. D. Bisschop, and G. Vandenberghe, Microelectron. Eng. 83, 643 (2006).
[CrossRef]

Bolla, H.

B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
[CrossRef]

Byers, J. D.

J. D. Byers, J. S. Petersen, and J. L. Sturtevant, Proc. SPIE 2724, 156 (1996).
[CrossRef]

Cheung, B.

B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
[CrossRef]

Deng, Y.

B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
[CrossRef]

Diab, H. A. F.

G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
[CrossRef]

Dusa, M.

B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
[CrossRef]

Fenger, G. L.

G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
[CrossRef]

Fontaine, B. L.

B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
[CrossRef]

Fumar-Pici, A.

B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
[CrossRef]

Goodman, J. W.

J. W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, 3rd ed., (Roberts, 2004).

Habib, M.

G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
[CrossRef]

Hendrickx, E.

G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
[CrossRef]

Iriki, N.

H. Aoyama, Y. Tanaka, T. Kamo, N. Iriki, Y. Arisawa, and T. Tanaka, Proc. SPIE 6921, 69213H (2008).
[CrossRef]

Itani, T.

S. Kobayashi, J. J. Santillan, H. Oizumi, and T. Itani, Proc. SPIE 7273, 72731P (2009).
[CrossRef]

Kamo, T.

H. Aoyama, Y. Tanaka, T. Kamo, N. Iriki, Y. Arisawa, and T. Tanaka, Proc. SPIE 6921, 69213H (2008).
[CrossRef]

Kim, C. K.

J. Moon, C. K. Kim, B. S. Nam, B. H. Nam, C. M. Lim, D. Yim, and S. K. Park, Proc. SPIE 7520, 75200T (2009).
[CrossRef]

Kim, Y. C.

Y. C. Kim, P. D. Bisschop, and G. Vandenberghe, Microelectron. Eng. 83, 643 (2006).
[CrossRef]

Kirk, J. P.

J. P. Kirk, Proc. SPIE 2197, 566 (1994).
[CrossRef]

Kobayashi, S.

S. Kobayashi, J. J. Santillan, H. Oizumi, and T. Itani, Proc. SPIE 7273, 72731P (2009).
[CrossRef]

Lam, M.

G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
[CrossRef]

Levinson, H.

H. Levinson, Principles of Lithography, 3rd ed. (SPIE, 2011).

Levinson, H. J.

B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
[CrossRef]

Lim, C. M.

J. Moon, C. K. Kim, B. S. Nam, B. H. Nam, C. M. Lim, D. Yim, and S. K. Park, Proc. SPIE 7520, 75200T (2009).
[CrossRef]

Lorusso, G. F.

G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
[CrossRef]

Mack, C. A.

C. A. Mack, Proc. SPIE 5040, 151 (2003).
[CrossRef]

Moon, J.

J. Moon, C. K. Kim, B. S. Nam, B. H. Nam, C. M. Lim, D. Yim, and S. K. Park, Proc. SPIE 7520, 75200T (2009).
[CrossRef]

Nam, B. H.

J. Moon, C. K. Kim, B. S. Nam, B. H. Nam, C. M. Lim, D. Yim, and S. K. Park, Proc. SPIE 7520, 75200T (2009).
[CrossRef]

Nam, B. S.

J. Moon, C. K. Kim, B. S. Nam, B. H. Nam, C. M. Lim, D. Yim, and S. K. Park, Proc. SPIE 7520, 75200T (2009).
[CrossRef]

Oizumi, H.

S. Kobayashi, J. J. Santillan, H. Oizumi, and T. Itani, Proc. SPIE 7273, 72731P (2009).
[CrossRef]

Park, S. K.

J. Moon, C. K. Kim, B. S. Nam, B. H. Nam, C. M. Lim, D. Yim, and S. K. Park, Proc. SPIE 7520, 75200T (2009).
[CrossRef]

Petersen, J. S.

J. D. Byers, J. S. Petersen, and J. L. Sturtevant, Proc. SPIE 2724, 156 (1996).
[CrossRef]

Roey, F. V.

G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
[CrossRef]

Santillan, J. J.

S. Kobayashi, J. J. Santillan, H. Oizumi, and T. Itani, Proc. SPIE 7273, 72731P (2009).
[CrossRef]

Singh, B.

B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
[CrossRef]

Sturtevant, J. L.

J. D. Byers, J. S. Petersen, and J. L. Sturtevant, Proc. SPIE 2724, 156 (1996).
[CrossRef]

Tanaka, T.

H. Aoyama, Y. Tanaka, T. Kamo, N. Iriki, Y. Arisawa, and T. Tanaka, Proc. SPIE 6921, 69213H (2008).
[CrossRef]

Tanaka, Y.

H. Aoyama, Y. Tanaka, T. Kamo, N. Iriki, Y. Arisawa, and T. Tanaka, Proc. SPIE 6921, 69213H (2008).
[CrossRef]

Vandenberghe, G.

Y. C. Kim, P. D. Bisschop, and G. Vandenberghe, Microelectron. Eng. 83, 643 (2006).
[CrossRef]

Word, J. C.

G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
[CrossRef]

Yim, D.

J. Moon, C. K. Kim, B. S. Nam, B. H. Nam, C. M. Lim, D. Yim, and S. K. Park, Proc. SPIE 7520, 75200T (2009).
[CrossRef]

Zuniga, C. D.

G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
[CrossRef]

J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS (1)

G. F. Lorusso, F. V. Roey, E. Hendrickx, G. L. Fenger, M. Lam, C. D. Zuniga, M. Habib, H. A. F. Diab, and J. C. Word, J. Micro/Nanolithogr. MEMS MOEMS 8, 041505 (2009).
[CrossRef]

Microelectron. Eng. (1)

Y. C. Kim, P. D. Bisschop, and G. Vandenberghe, Microelectron. Eng. 83, 643 (2006).
[CrossRef]

Proc. SPIE (7)

J. Moon, C. K. Kim, B. S. Nam, B. H. Nam, C. M. Lim, D. Yim, and S. K. Park, Proc. SPIE 7520, 75200T (2009).
[CrossRef]

J. P. Kirk, Proc. SPIE 2197, 566 (1994).
[CrossRef]

C. A. Mack, Proc. SPIE 5040, 151 (2003).
[CrossRef]

H. Aoyama, Y. Tanaka, T. Kamo, N. Iriki, Y. Arisawa, and T. Tanaka, Proc. SPIE 6921, 69213H (2008).
[CrossRef]

B. L. Fontaine, Y. Deng, M. Dusa, A. Acheta, A. Fumar-Pici, H. Bolla, B. Cheung, B. Singh, and H. J. Levinson, Proc. SPIE 5754, 285 (2005).
[CrossRef]

J. D. Byers, J. S. Petersen, and J. L. Sturtevant, Proc. SPIE 2724, 156 (1996).
[CrossRef]

S. Kobayashi, J. J. Santillan, H. Oizumi, and T. Itani, Proc. SPIE 7273, 72731P (2009).
[CrossRef]

Other (2)

J. W. Goodman, Introduction to Fourier Optics, 3rd ed., (Roberts, 2004).

H. Levinson, Principles of Lithography, 3rd ed. (SPIE, 2011).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (7)

Fig. 1.
Fig. 1.

Kirk pattern used in experiment.

Fig. 2.
Fig. 2.

SEM images of absorber pad with 0.62 μm radius.

Fig. 3.
Fig. 3.

SEM images of absorber pad with 18 μm radius.

Fig. 4.
Fig. 4.

Noise image and a magnified part of it.

Fig. 5.
Fig. 5.

3D and contour plots of averaged U of 100 noise images.

Fig. 6.
Fig. 6.

3D and contour plots of U for the image on Fig. 3(c).

Fig. 7.
Fig. 7.

Parameter G3 as a function of dose for the absorber pad with 18 μm radius.

Tables (1)

Tables Icon

Table 1. Overall Uncertainty

Metrics