JP2011180070A - ハードディスクメディアの検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、パターンが形成されたハードディスクメディアの表面に複数の波長を含む光を照射し、波長毎に検出される反射光の強度を前記ハードディスクメディアからの反射光を検出する検出器に発生する迷光成分の強度で補正し、前記補正された反射光の強度から分光反射率を算出することを第1の特徴とする。前記補正は、前記ハードディスクメディアからの反射光の強度を前記反射光の短波長領域をカットした状態とカットしない状態で波長毎に検出し、両者の前記反射光の強度との差に基づいて行なうことを第2の特徴とする
【選択図】図1
Description
パターンの形成には、ナノインプリント技術を用いる方法が有力視されている。ナノインプリント技術とは、図3に示すように、光を透過するモールド(型)20を、磁性膜を形成したディスク基板12の表面に塗布したレジスト22に押し当て、この状態でレジスト22を露光し、モールド20を取り除いた後にエッチングでビットパターンを形成するという方法である。このとき、モールド20自体に欠陥がある場合や、異物が付着している場合には、転写されるパターンにも欠陥が生じることになる。そのため、ナノインプリント技術の導入により、ビットパターンが適切に形成されているかを検査する必要が新たに生じることとなる。
よって、特許文献1で提案されている方法は、測定した分光反射強度に迷光成分が含まれ、その影響によってパターンの形状判定に誤差を多く含んでしまう。
また、上記目的を達成するために、第2の特徴に加え、前記反射光の強度の差は、前記カットして検出した前記反射光の強度と前記カットしないで検出した前記反射光の強度のそれぞれの平均値、最大値、最小値、もしくは特定値のいずれかの差であることを第3の特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、第2の特徴に加え、前記短波長カット領域とは200nmから300nmであることを第4の特徴とする。
分光検出光学系は、遠紫外(DUV)光を含む広帯域の光源1401と、前記照明光を集光する集光レンズ1402と、前記照明光を被検査対象10に導くハーフミラー1402と、偏光方向を制限する偏光子1404と、前記照明光を被検査対象の表面に集光させると共に被検査対象からの反射光(0次反射光)を受光器の受光面に結像させる対物レンズ1405と、被検査対象からの反射光の短波長領域(約200-300nm)をカットする短波長カットフィルタ1406と、被検査対象の検出視野を決める視野絞り1407と、反射光を分光し、分光波形を検出する分光器1408とを具備する光学系と、前記短波長カットフィルタの挿入を駆動する挿入駆動部1412と、分光器1408で検出された分光波形が入力されA/D変換するA/D変換器1413とを有する。
なお、上記した分光検出光学系以では検出光を垂直に照射し、その正反射光を検出する方式を示したが、例えば、斜めから光を照射しその正反射光を検出する方式でも同様の効果を得ることができる。対象の形状や構造・材料によるが、斜め入射するほうがパターン形状・欠陥検出精度が向上する。
分光補正方法は下記に示す式(1)、式(2)及び式(3)を用いて行なう。即ち、格納されている各分光反射強度データに対して、格納されている迷光量データを減算する。それにより分光器内部の迷光が除去された0次光を提供することが可能となる。
サンプルの分光反射強度 ISt=IS2−IS1 (1)
リファレンスの分光反射強度 IRt=IR2−IR1 (2)
バックグランドノイズ IBt=IB2−IB1 (3)
以上が本発明である分光反射強度補正法である。
補正分光反射率 R=(ISt−IBt)/(IRt−IBt) (4)
その結果を図10に示す。図10は補正処理前後の結果とRCWA(Rigorous coupled−wave analysis)にて被検査物のパターン形状から分光反射率をシミュレーションした結果を示した図である。
まず、形状判定方式について説明する。ディスクリートトラックメディアは図2に示すように周期的で微細なパターンを有する。このようパターンの形状を検出する方法として有効な、例えば前述したRCWA等の電磁波解析手法を用いて、様々な形状で検出対象表面の分光反射率または分光反射強度をシミュレーションすることでライブラリーを作成しておく(S200)。実際に検出し迷光成分を補正した分光反射率または分光反射強度と、上記RCWA等を用いて算出した分光反射率または分光反射強度とを比較し、パターンの高さや幅などのパターン形状を表す値をパラメータとして合わせ込む(フィッティング:S202)ことにより形状検出(S203)を行なう。上記パラメータによるフィッティングのほか、前記ライブラリーから実際に検出した分光反射率または分光反射強度と比較し最も近いものを抽出(マッチング)してもよい。なお、その他の電磁波形解析手法としては、例えば有効媒質近似法がある。
高さ: A1≒A3≠A2、ピッチ: B1≒B3≠B2、幅: C1≒C3≠C2 (5)
補正処理前の分光反射強度データを用いて形状検出した結果は、実際のパターン形状に対して誤差が大きい結果となる。しかし補正処理後の分光反射強度データを用いた形状検出結果は実際のパターン形状に対して非常に近い結果となる。
以上の説明では、欠陥検出と形状検出の両方を説明したが必要に応じて何れか一方を実施すればよい。
上記説明した実施形態によれば、検査対象のパターン形状検出の精度をより向上させることができ、また、検査対象のパターンの欠陥検出をより正確にできる。
16…ビットパターン 12…ディスク基板
22…レジスト 20…モールド
1201…分光検出光学系 1202…ステージ部
1203…制御部 1204…データ処理部
1401…光源 1402…集光レンズ
1402…ハーフミラー 1405…対物レンズ
1406…短波長カットフィルタ 1407…絞り
1408…分光器 1409…分光波形処理部
1410…分光波形補正部 1411…形状検査処理部
1412…短波長カットフィルタの挿入駆動部。
Claims (15)
- パターンが形成されたハードディスクメディアを保持する保持手段と、前記ハードディスクメディアの表面に複数の波長を含む光を照射する照射手段と、前記照射手段による前記ハードディスクメディアの表面への照射位置を制御する位置制御手段と、前記ハードディスクメディアの表面からの反射光を受光する受光器を具備する反射光検出手段と、波長毎の前記反射光の強度を検出する分光反射強度検出手段と、前記検出器内に生じる迷光による前記反射光の強度への影響を補正する迷光補正手段と、前記反射光の強度から補正された分光反射率を算出する補正分光反射率算出手段と、前記補正された分光反射率に基づいて前記ハードディスクメディアの表面に形成されたパターンを検査するパターン検査手段とを有することを特徴とするハードディスクメディアの検査装置。
- 前記迷光補正手段は、前記受光器の受光面の手前に短波長カットフィルタを挿入する挿入手段と、前記短波長カットフィルタの短波長カット領域における前記短波長カットフィルタの挿入状態及び非挿入状態との前記反射光の強度の差に基づいて前記補正を行なうデータ処理部とを有することを特徴とする請求項1に記載のハードディスクメディアの検査装置。
- 前記検出器は前記反射光の強度を波長毎に検出する分光器であって、前記分光反射強度検出手段は前記分光器を有することを特徴とする請求項1または2に記載のハードディスクメディアの検査装置。
- 前記分光反射強度検出手段は前記反射光検出手段の出力を周波数分析する手段であることを特徴とする請求項1または2記載のハードディスクメディアの検査装置。
- 前記反射光の強度の差は、前記短波長カットフィルタの挿入状態及び非挿入状態のそれぞれの前記反射光の強度の平均値、最大値、最小値、もしくは特定値のいずれかの差であることを特徴とする請求項2に記載のハードディスクメディアの検査装置。
- 前記短波長カット領域とは200nmから300nmであることを特徴とする請求項2に記載のハードディスクメディアの検査装置。
- 前記パターン検査手段はパターン形状またはパターン形状の良否の少なくとも一方を検出する手段であることを特徴とする請求項1または2に記載のハードディスクメディアの検査装置。
- 前記照射手段は、前記ハードディスクメディアの表面に対して垂直又は斜めに照射することを特徴とする請求項1また2に記載のハードディスクメディアの検査装置。
- 前記位置制御手段は前記保持手段または前記反射光検出手段を移動させる手段であることを特徴とする請求項1または2に記載のハードディスクメディアの検査装置。
- パターンが形成されたハードディスクメディアの表面に複数の波長を含む光を照射する照射ステップと、前記ハードディスクメディアからの反射光の強度を前記反射光の短波長領域をカットした状態で波長毎に検出するカット検出ステップと、前記ハードディスクメディアからの反射光の強度を前記反射光の短波長領域をカットしない状態で波長毎に検出する非カット検出ステップと、前記カット検出ステップと前記非カット検出ステップとで検出された前記反射光の強度の差に基づいて前記反射光の強度を補正する補正ステップと、前記補正された反射光の強度から補正分光反射率を算出する補正分光反射率算出ステップとを有することを特徴とするハードディスクメディアの検査方法。
- 前記反射光の強度の差は、前記カット検出ステップと前記非カット検出ステップにおけるそれぞれの前記反射光の強度の平均値、最大値、最小値、もしくは特定値のいずれかの差であることを特徴とする請求項10に記載のハードディスクメディアの検査方法。
- 前記短波長カット領域とは200nmから300nmであることを特徴とする請求項10に記載のハードディスクメディアの検査方法。
- 前記補正分光反射率に基づいて前記ハードディスクメディア表面に形成されたパターン形状またはパターン形状の良否の少なくとも一方を検出する検出ステップを含むことを特徴とする請求項10に記載のハードディスクメディアの検査方法。
- 前記パターンの形状を検出するステップは、前記補正分光反射率と請求項1に記載のハードディスクメディアの検査方法に基づいて予め検出しておいた良品の分光反射率とを比較するステップを含むことを特徴とする請求項13記載のハードディスクメディアの検査方法。
- パターン形状の良否を検出するステップは、前記補正分光反射率と請求項1に記載のハードディスクメディアの検査方法に基づいて予め検出しておいた良品の分光反射率とを比較するステップを含むことを特徴とする請求項13記載のハードディスクメディアの検査方法。
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