JP2009069073A - モールド検査方法およびモールド検査装置 - Google Patents
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Abstract
【構成】モールド上に作成されたパターンに対応する部分とそれ以外の部分との電子放出を異ならせて予め作成した転写板に、励起源を照射して励起させ、転写板上から放出された電子を、電圧により引き出して拡大画像を生成するステップと、生成された拡大画像をもとにモールド上に作成されたパターンを検査するステップとを有するモールド検査方法である。
【選択図】 図1
Description
(1)検査対象のモールド・パターンを「転写板」に転写する。転写板の表面にあらかじめ光電子放出効率の高い物質の被膜が形成されている。モールド・パターンが忠実に
転写できるように転写板の表面は滑らかな平面である。転写被膜の材料は光電子放出効率の小さい物質を使用する。したがって現像後の転写板には光電子放出効率の大きい物質の被膜の上に光電子放出効率の小さい物質のパターン層が形成されている(逆にしてもよい)。
図1において、検出器1は、カメラ2内に配置された拡大電子画像をデジタルの拡大画像に変換する検出器であって、例えばCCD撮像素子である。
励起光8は、転写板(試料)6の表面を照射し、当該転写板6から光電子を放出させるものである。転写板6上には、検査対象のモールド上のパターンに対応した部分とそれ以外の部分とが異なる電子放出効率の被膜で形成されているので、励起光8を照射することで、パターン部分とそれ以外の部分とで光電子の放出割合がことなるように励起することが可能である。
絶縁柱10は、転写板6を装着した試料台9を電気的に絶縁し、当該転写板6にここでは負の高電圧を印加し、転写板6から放出された光電子を、レンズ(1)5(接地電位にある)の方向に引き出させて電子拡大画像を生成させるためのものである。
次に、図1の構成の概略の動作を説明する。
(1/2)Mδ=h
したがって、像倍率はM=2h/∂となる。
FOV=mh/M
例としてδ=20nm,h=8μm,m=4000とするとM=800,FOV=40μmとなる。
の長さをdとすれば、(電子カラム3内での電子の損失はないものとして)転写板(試料)6面での放出電子密度ρは
ρe=N/d2
で与えられる。1画像取得時問をtとすれば、電流密度ρcは、
ρc=1.6×10−19N/(td2)
となる。
i=1.6×10−19N(mh)2/(td2)
=1.6×10−19N(mh/d)2/t
となる。これは転写板(試料)6の面での放出電流と考えてよいから、
N=100、d=10nm、m=4000、h=8μm、t=0.01secとすれば、試料面の放出電流密度は1600μA/cm2が必要である。
は転写板(試料)6の面に斜めに光源7から照射される。光電子放出の効率は高いほうがよいので、励起光8には紫外線やX線が望ましい。
転写板6が十分薄くできる場合、励起光は転写板6の裏面から照射してもよい(図3)。
検出器1に時間遅延積分型を使用した例である。この型の検出器1はm個の画素列をn列並行に並べた配列を有し、nの方向に検出信号を転送しながら積分を行う機能を持っている。信号の転送と積分はステージ制御部23からの同期信号15により同期して行われる。この場合のステージ移動は連続移動とステップ移動の組み合わせである。図1の実施例に比較しステージのステップ移動の回数が少なくなるので、時間が大幅に短縮される。
δ=10nm,h=8μm,m=4000とするとM=1600,FOV=20μm.
この場合、前例に比べて分解能を1/2としているにもかかわらず処理速度(画像取得)は1時間で済む。
図2は、本発明のシステム構成図(その2)を示す。図2は、検出器1として、上述した遅延積分型を用いた場合のシステム構成図である。
他の構成は、図1、図2と同じであるので、説明を省略する。
図4において、S1は、転写板6をステージにセットする。これは、後述するモールドのパターンを転写した転写板6を、図1の試料台9にセットする。
S10は、記憶装置に画像を記憶する。これは、S8で検出器1から出力された拡大画像を画像装置・記憶装置21に記憶する。
図5において、S21は、転写板6をステージにセットする。これは、後述するモールドのパターンを転写した転写板6を、図2の試料台9にセットする。
S30は、ステージ移動スタートする。これは、移動ステージ1の連続移動あるいはステップ移動を開始し、その同期信号をTDI式ライン検出器1に供給開始し、拡大画像が連続して順次出力される。
以上によって、転写板6を図2の試料台9にセットし、必要に応じて活性化を行い、転写板6上の基準マークをもとに当該転写板6の座標系と、移動ステージ11の座標系との関連付けを行った後、転写板6を検査対象のスタート位置に移動させ、光電子を引き出す電圧を印加、励起光を転写板6に照射して光電子を放出させ、印加した高電圧で当該光電子をレンズ系に向けて引き出しできる状態で移動ステージ11を連続移動あるいはステップ移動させ、同期信号15をTDI式ライン検出器1に供給して同期して時間遅延積分した拡大画像を画像装置・記憶装置21に記憶する。そして、画像装置・記憶装置21から読み出した転写板6の拡大画像と、設計データベース32中の該当設計データとを比較照合し、欠陥、寸法誤差などを検査することが可能となる。
図6において、S41は、基板(金属あるいはシリコン)の表面を研磨し、滑らかな平面を仕上げる。これは、転写板6となる金属あるいはシリコンの基板の表面を研磨し、滑らかな平面に仕上げる。
図7において、S51は、転写板作成装置に検査対象モールドをセットする。これは、例えば後述する図11の(b)のポジ型転写板作成装置に、検査対象のモールド41をセットする。
図8において、S61は、転写板作成装置に検査対象モールドをセットする。これは、例えば後述する図11の(a)のネガ型転写板作成装置に、検査対象のモールド41をセットする。
図9において、S71は、転写板にレジストを塗布する。
S73は、転写板とモールドを加熱あるいは光照射しレジストを硬化させる。これは、熱硬化性あるいは光硬化性あるいは時間硬化性のレジストを塗布した転写板6と、モールドとを押し付けた状態で、加熱あるいは光照射あるいは所定時間経過してレジストを硬化させる。
図10の(a)は、モールドを押し付ける前の状態を模式的に示す。これは、後述する図11の(a)のネガ型転写板作成装置にモールドおよび転写板6をセットし、レジスト供給装置42から供給されたレジストを回転させた転写板6に1滴落とし遠心力で均一にレジストを当該転写板6に塗布した後の状態を模式的に示す。この際、転写板6には、図示のように、光電面(電子放出効率が大の光電面、図6参照)を予め作成されている(図6参照)ので、その上にレジストが塗布される。
図11の(a)は、ネガ型転写作成装置を模式的に示す。図示のネガ型転写作成装置は、既述した図10の(a)(b),(c)の順番で、転写板6を作成する。作成された転写板6は、ネガ型、即ち、原型のモールド41上のパターンの凹凸とが逆となったものである。以下簡単に動作を説明する。
以上によって、転写板6に塗布したレジスト部分に、モールド41上のパターンがネガ型として転写されることとなる。
以上によって、モールド41上のパターンに塗布したレジストが転写板6に転写され、ポジ型として転写されることとなる。
図12の(a)は、時間遅延積分型ライン検出器1の画素例を示す。本発明では、例えば図示のように、ライン方向に4000(m=4000画素)を有し、ライン方向と直角方向の時間遅延転送方向に16(n=16ライン)を有する例を示す。図示のライン検出器1は公知であって、ライン方向と直角方向に16回転送して16回分の時間積分した後、拡大画像として順次出力されることとなる。
2:カメラ
3:電子カラム
4:レンズ(2)
5:レンズ(1)
6:転写板(試料)
7、71:光源
8、81:励起光
9:試料台
10:絶縁柱
11:移動ステージ
12:試料交換機構
13:真空チャンバ
14:ステージ制御器
15:同期信号
21:画像装置・記憶装置
22:電子光学系制御部
23:ステージ制御部
24:励起光電源
25:試料搬送制御部
26:真空排気制御部
27:コンピュータ
271:座標系決定手段
272:画像形成手段
273:ステージ制御手段
31:比較照合コンピュータ
311:検査手段
32:設計データベース
33:画像データベース
41:モールド
42、45:レジスト供給装置
43:モータ
44:圧力制御装置
51:モールド支持体
52:ペース盤
53:光電面
54:パターン
Claims (10)
- パターンを転写する押し型(以下「モールド」という)上に作成されたパターンを検査するモールド検査方法において、
前記モールド上に作成されたパターンに対応する部分とそれ以外の部分との電子放出を異ならせて予め作成した転写板に、励起源を照射して励起させ、当該転写板上から放出された電子を、電圧により引き出して拡大画像を生成するステップと、
前記生成された拡大画像をもとに、前記モールド上に作成されたパターンを検査するステップと
を有するモールド検査方法。 - 前記転写板は、前記モールド上に作成されたパターンを、平坦な当該転写板に押下して当該押下した部分を電子放出を阻害する被膜あるいは電子放出の小さい被膜、または電子放出の大きい被膜を形成し、パターンの押下された部分とそれ以外の部分との電子放出を異ならせたことを特徴とする請求項1記載のモールド検査方法。
- 前記転写板は、当該転写板上に均一な硬化性被膜を塗布してその上から前記モールドを押下した状態で被膜を硬化させた後、前記モールドを取り去ってパターンの転写された部分とそれ以外の部分との電子放出を異ならせたことを特徴とする請求項1記載のモールド検査方法。
- 前記転写板は、予め表面に電子放出の大きいあるいは小さい被膜を形成したことを特徴とする請求項2あるいは請求項3記載のモールド検査方法。
- 前記転写板上から放出された電子を、電圧により引き出して拡大画像を生成する際に、当該転写板を一定方向に連続移動あるいはステップ移動に同期し、拡大電子画像を遅延型ライン素子を用いて当該連続移動あるいはステップ移動の方向に転送し蓄積して拡大画像を生成することを特徴とする請求項1記載のモールド検査方法。
- パターンを転写する押し型(以下「モールド」という)上に作成されたパターンを検査するモールド検査装置において、
前記モールド上に作成されたパターンに対応する部分とそれ以外の部分との電子放出を異ならせて予め作成した転写板に、励起源を照射して励起させ、当該転写板上から放出された電子を、電圧により引き出して拡大画像を生成する画像生成装置と、
前記生成された拡大画像をもとに、前記モールド上に作成されたパターンを検査する手段と
を備えたことを特徴とするモールド検査装置。 - 前記転写板は、前記モールド上に作成されたパターンを、平坦な当該転写板に押下して当該押下した部分を電子放出を阻害する被膜あるいは電子放出の小さい被膜、または電子放出の大きい被膜を形成し、パターンの押下された部分とそれ以外の部分との電子放出を異ならせたことを特徴とする請求項6記載のモールド検査装置。
- 前記転写板は、当該転写板上に均一な硬化性被膜を塗布してその上から前記モールドを押下した状態で被膜を硬化させた後、前記モールドを取り去ってパターンの転写された部分とそれ以外の部分との電子放出を異ならせたことを特徴とする請求項6記載のモールド検査装置。
- 前記転写板は、予め表面に電子放出の大きいあるいは小さい被膜を形成したことを特徴とする請求項7あるいは請求項8記載のモールド検査装置。
- 前記転写板上から放出された電子を、電圧により引き出して拡大画像を生成する際に、当該転写板を一定方向に連続移動あるいはステップ移動に同期し、拡大電子画像を遅延型ライン素子を用いて当該連続移動あるいはステップ移動の方向に転送し蓄積して拡大画像を生成することを特徴とする請求項6記載のモールド検査装置。
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