基板の上に配置された膜の特性を測定する方法およびシステム
本発明は、基板の上に配置された膜の特性を測定する方法およびシステムを提供することを対象とする。該方法は、膜の上において複数の処理領域を識別することと、複数の処理領域のサブセットの特性を測定することと、測定された特性を確定することと、測定された特性の１つの変化を決定することと、測定された特性の１つと、サブセットの残りの処理領域に関連付けられる測定された特性との比較に基づいて、変化の原因を関連付けることとを含む。該システムは、上述された方法を実施する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、一般的には、インプリント・リソグラフィに関する。より具体的には、本発明は、インプリント・リソグラフィ・プロセスを使用してパターニングされた膜の特性の測定を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
微細製造は、たとえばマイクロメートル以下の大きさのフィーチャを有する非常に小さな構造の製造を含む。微細製造が相当大きな影響を有している１つの分野は、集積回路の処理である。半導体処理産業は、より高い生産歩留まりを追求し続け、基板の上に形成される単位面積当たりの回路は増えているので、微細製造は、ますます重要になっている。微細製造は、形成される構造の最小フィーチャ寸法をさらに低減させる、より優れたプロセス制御を必要とする。微細製造が使用されている他の開発分野には、バイオテクノロジ、光学技術、機械システムなどがある。
【０００３】
例示的な微細製造技術が、ウィルソン（Ｗｉｌｌｓｏｎ）らへの米国特許第６３３４９６０号、およびＵｌｔｒａｆａｓｔ ａｎｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｍｐｒｉｎｔ ｏｆ Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｉｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ、Ｎａｔｕｒｅ、Ｃｏｌ．４１７、８３５〜８３７ページ、２００２年６月においてチョー（Ｃｈｏｕ）らによって開示されており、後者は、レーザ・アシスト・ダイレクト・インプリント（ＬＡＤＩ）・プロセスと呼ばれる。これらのプロセスの両方とも、流動性材料をモールドでエンボス加工し、その後、パターニング層を形成するように流動性材料を硬化させることによって、基板の上に層を形成することを含む。
【０００４】
微細製造技術によって小さいサイズのフィーチャが生成される結果として、処理中や処理後に膜の特性を決定するためのプロセス診断がますます重要になっている。膜の特性の決定を容易にするために、多くの従来の技術のプロセス制御や診断技術が、標準的な半導体処理操作において使用されてきた。しかし、既存のプロセス制御や診断技術の多くは、微細製造中に使用されるエンボス技術と共に使用するのには適していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、インプリント・リソグラフィなど、微細製造プロセスと共に使用される改良されたプロセスと診断技術を提供することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基板の上に配置された膜の特性を測定する方法およびシステムを提供することを対象とする。方法は、膜の上で複数の処理領域を識別し、複数の処理領域のサブセットの特性を測定し、測定された特性を確定し、測定された特性の１つの変化を決定し、測定された特性の１つとサブセットの残りの処理領域に関連付けられる測定された特性との比較に基づいて、変化の原因を関連付けることを含む。システムは、上述された方法を実施する。これらおよび他の実施形態が、以下においてより完全に議論される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、一対の間隔をおいて位置するブリッジ・サポート１２を含む本発明の一実施形態によるリソグラフィ・システム１０を示している。ブリッジ・サポート１２は、その間に延びるブリッジ１４とステージ・サポート１６を有する。ブリッジ１４とステージ・サポート１６は間隔をおいて配置されている。ブリッジ１４には、インプリント・ヘッド１８が結合され、インプリント・ヘッド１８は、ブリッジ１４からステージ・サポート１６に向かって延びており、Ｚ軸に沿って動くことができる。インプリント・ヘッド１８と対面するようにステージ・サポート１６の上に、基板サポート・スタック２０と呼ばれる移動ステージが配置されている。基板サポート・スタック２０は、Ｘ軸、Ｙ軸に沿ってステージ・サポート１６に対して移動するように構成されている。インプリント・ヘッド１８は、Ｘ軸、Ｙ軸だけでなくＺ軸に沿って動くことができ、移動ステージ２０は、Ｚ軸、Ｘ軸、Ｙ軸において動くことができることを理解されたい。例示的な基板サポート・スタック２０が、参照によって本明細書に完全に組み込まれている、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願１０／１９４４１４、２００２年７月１１日出願、名称「Ｓｔｅｐ ａｎｄ Ｒｅｐｅａｔ Ｉｍｐｒｉｎｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ」において開示されている。放射源２２が、化学線放射を基板サポート・スタック２０に入射させるために、リソグラフィ・システム１０に結合されている。示されるように、放射源２２はブリッジ１４に結合されており、放射源２２に接続された電力生成装置２４を含む。リソグラフィ・システム１０の動作は、通常、それとデータ通信するプロセッサ２６によって制御される。
【０００８】
図１、２の両方を参照すると、インプリント・ヘッド１８には、モールド３２を有するテンプレート３０が取り付けられるチャック２８が含まれる。インプリント・ヘッド１８とチャック２８は、参照によって本明細書に組み込まれている、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願１０／２９３２２４、名称「Ａ Ｃｈｕｃｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ Ｓｈａｐｅｓ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」、２００２年１１月１３日出願、ならびに本発明の譲受人に譲渡され、参照によって本明細書に組み込まれている米国特許出願１０／３１６９６３、名称「Ａ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ Ｓｈａｐｅｓ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」、２００２年１２月１１日出願において開示されている。モールド３２は、複数の間隔をおいて位置する凹み３４と突出部３６によって形成される複数のフィーチャを含む。複数のフィーチャは当初のパターンを形成し、このパターンは移動ステージ２０の上に配置されるウエハ３８に転写されるパターンの基礎を形成する。そのために、インプリント・ヘッド１８および／または移動ステージ２０は、モールド３２とウエハ３８との距離「ｄ」を変化させることが可能である。このようにして、モールド３２のフィーチャは、以下においてより完全に議論されるように、ウエハ３８の流動性領域にインプリントされる。放射源２２は、モールド３２が放射源２２とウエハ３８との間に位置するように配置される。その結果、モールド３２は、放射源２２によって生成される放射に対してほぼ透過性である材料から製造される。
【０００９】
図２、３の両方を参照すると、インプリント層４０などの流動性領域が、ほぼ平面のプロファイルを有する表面４２の一部の上に配置される。流動性領域は、参照によって本明細書において完全に組み込まれている米国特許第５７７２９０５号において開示されているホット・エンボス・プロセス、または、Ｕｌｔｒａｆａｓｔ ａｎｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｍｐｒｉｎｔ ｏｆ Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｉｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ、Ｎａｔｕｒｅ、Ｃｏｌ．４１７、８３５〜８３７ページ、２００２年６月においてチョーらよって記載されているタイプのレーザ・アシスト・ダイレクト・インプリント（ＬＡＤＩ）・プロセスなど、任意の既知の技法を使用して形成することが可能である。しかし、この実施形態では、流動性領域は、以下でより完全に議論されるように、ウエハ３８の上に材料４６の複数の間隔をおいて配置されたビード４４として設けられたインプリント層４０からなる。ビード４４を付着させる例示的なシステムが、本発明の譲受人に譲渡され、かつ参照によって本明細書に完全に組み込まれている米国特許出願１０／１９１７４９、２００２年７月９日出願、名称「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ Ｌｉｑｕｉｄｓ」において開示されている。インプリント層４０は、材料４６から形成され、材料４６は、当初のパターンを記録するために、選択的に重合され、かつ架橋され、記録されたパターンを確定する。材料４６の例示的な組成が、参照によって本明細書において完全に組み込まれている米国特許出願１０／４６３３９６、２００３年６月１６日出願、名称「Ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ Ｒｅｄｕｃｅ Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｂｅｔｗｅｅｎ ａ Ｃｏｎｆｏｒｍａｂｌｅ Ｒｅｇｉｏｎ ａｎｄ ａ Ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ａ Ｍｏｌｄ」において開示されている。材料４６は、点４８において架橋され、架橋されたポリマー材料５０を形成するものとして、図４において示されている。
【００１０】
図２、３、５を参照すると、インプリント層４０に記憶されているパターンは、一部には、モールド３２との機械的接触によって生成される。そのために、距離「ｄ」を小さくして、インプリント・ビード４４がモールド３２と機械的に接触し、ビード４４を拡げて、表面４２にわたる材料４６の連続的な構成を有するインプリント層４０を形成させる。一実施形態では、距離「ｄ」は、インプリント層４０の一部分５２が、凹み３４の中に進入して、凹み３４に充填されるように低下させられる。
【００１１】
凹み３４の充填を容易にするために、材料４６は、凹み３４を完全に充填し、材料４６の連続的な構成で表面４２を覆うために必要な特性を備える。この実施形態では、インプリント層４０の突出部３６が重なる一部分５４は、望ましい、通常は最小、距離「ｄ」に到達した後にも残り、厚さｔ1を有する一部分５２と厚さｔ2を有する一部分５４を残す。厚さ「ｔ1」と「ｔ2」は、応用分野に応じて、任意の望ましい厚さとすることが可能である。
【００１２】
図２、３、４を参照すると、望ましい距離「ｄ」に到達した後、放射源２２は、材料４６を重合および架橋し、架橋ポリマー材料５０を形成する化学線放射を生成する。その結果、インプリント層４０の組成は、材料４６から固体である架橋ポリマー材料５０に変質する。具体的には、架橋ポリマー材料５０は、図５においてより明確に示されるように、モールド３２の表面５８の形状と一致する形状を有するインプリント層４０の面５６を形成するように硬化する。図４に示されるように、インプリント層４０が架橋ポリマー材料５０からなるように変質した後、図２に示されるインプリント・ヘッド１８は、モールド３２とインプリント層４０が離れるように距離「ｄ」を増大させるために移動する。
【００１３】
図５を参照すると、追加の処理が、ウエハ３８のパターニングを完成するために使用されることが可能である。たとえば、ウエハ３８とインプリント層４０は、インプリント層４０のパターンをウエハ３８に転写して、図６に示されるパターニング表面６０を形成するように、エッチングすることが可能である。エッチングを容易にするために、インプリント層４０が形成される元である材料は、所望に応じて、ウエハ３８に関する相対エッチング率を確定するために変更することが可能である。ウエハ３８に対するインプリント層４０の相対エッチング率は、約１．５：１から約１００：１の範囲でよい。
【００１４】
図７、８を参照すると、通常、ウエハ３８全体は、ステップ・アンド・リピート・プロセスを使用してパターニングされる。ステップ・アンド・リピート・プロセスは、モールド３２の上の当初のパターンが記録されるウエハ３８の上に、ａ〜ｌとして示される複数の領域を決めることを含む。モールド３２上の当初のパターンは、モールド３２の表面全体と同一の広がりを有してもよく、または単に表面の一部分に位置していてもよい。本発明は、ウエハ３８と対面するモールド３２の表面と同一の広がりを有する当初のパターンに関して議論される。ステップ・アンド・リピート・プロセスの適切な実行は、モールド３２を領域ａ〜ｌのそれぞれと適切に位置合わせすることを含む。そのために、モールド３２は、位置合わせマーク（図示せず）を含む。領域ａ〜ｌの１つまたは複数は、基準マーク（図示せず）を含む。位置合わせマーク（図示せず）が基準マーク（図示せず）と適切に位置合わせされることを保証することによって、モールド３２と、モールド３２に重ね合わされている領域ａ〜ｌの１つとの適切な位置合わせが保証される。そのために、以下においてより完全に議論される感知デバイス６２を使用することができる。このようにして、モールド３２は、パターンを記録するために、処理領域ａ〜ｌのそれぞれと順次接触させられる。
【００１５】
感知デバイス６２は、プロセス診断を容易にするために使用される。そのために、感知デバイス６２は、光源６４を含み、かつ光をウエハ３８の上に集束させる光学トレイン６６を含む。感知デバイス６２は、領域ａ〜ｌから反射された位置合わせ放射を、光センサ６８が配置されている単一焦点面Ｐの上に集束させるように構成されている。その結果、必要であれば、光学トレイン６６を波長に応じた焦点距離となるように構成させ、異なる波長の光を使用できるようにする。光は、当技術分野において既知の任意の方式で生成することが可能である。たとえば、光７０として示される単一の広帯域光源が、光学トレイン６６に入射する波長を生成することが可能である。光学帯域通過フィルタ（図示せず）が、広帯域源と位置合わせマーク（図示せず）との間に配置されてもよい。
【００１６】
代替として、それぞれが異なる光の波長を生成する複数の光源（図示せず）を使用することも可能である。光７０は、領域Ｒ1およびＲ2として示される１つまたは複数の領域において、領域ａ〜ｌに入射するように光学トレイン６６によって集束される。光は、反射光７２として示されるように、領域Ｒ1およびＲ2から反射され、コレクタ・レンズ７４によって収集される。コレクタ・レンズ７４は、光センサ６８が反射光７２を検出するように、反射光７２の全波長を面Ｐの上に集束させる。反射光は、周知の技術を使用してインプリント層４０の特性に関する情報を含む。たとえば、膜の厚さ、パターンの品質、パターンの位置合わせ、パターンの限界寸法変化などの特性が、センサ６８によって感知された光によって得られる。センサ６８によって感知された情報は、プロセッサ２６に送信され、プロセッサ２６は、量子化測定値を得るために情報を量子化する。次いで、プロセッサ２６は、異常が領域ａ〜ｌのインプリント層４０に存在するかを決定するために、センサ６８から受信した情報を、メモリ１０６などのルック・アップ・テーブルに含まれている演繹的情報と比較する。
【００１７】
図１と７を参照すると、処理領域ａ〜ｌにおいて生成されたパターンに異常が見つかると、ステップ・アンド・リピート・インプリント・プロセスは、異常源を容易に決定できること判明している。たとえば、ほぼ同様の異常が処理領域ａ〜ｌのそれぞれにおいて見つかる場合、インプリント・ヘッド１８が異常の原因であると推測できる。インプリント・ヘッド１８のどのサブシステムが異常に寄与したか、または異常を引き起こしたかを決定するために、サブシステムはシステム的に交換される。
【００１８】
たとえば、図９、１０を参照すると、インプリント・ヘッド１８は、チャック本体２８を含むチャッキング・システム８０を介してテンプレート３０が結合されるヘッド・ハウジング７６など、多くのサブシステムを含む。具体的には、テンプレート３０は、対向面８４、８６とその間に延びる周囲面８８を含む。面８６は、チャッキング・システム８０と対面し、モールド３２は面８４から延びる。図２に示されるビード４４からの流体が、モールド３２の領域を超えて広がらないことを保証するために、モールド３２の表面５８は、１５ミクロンなど、ミクロンの大きさの距離、テンプレート３０の面８４から離れて位置する。較正システム９０が、インプリント・ヘッド・ハウジング７６に結合され、チャック本体２８は、たわみシステム９２と向かい合う較正システム９０にテンプレート３０を結合させる。較正システム９０は、図２に示されるように、テンプレート３０とウエハ３８との間の適切な配向位置合わせを容易にし、それにより、その間におけるほぼ一様なギャップ距離「ｄ」を達成する。
【００１９】
図９、１１の両方を参照すると、較正システム９０は、複数のアクチェータ９４、９６、９８とベース・プレート１００を含む。具体的には、アクチェータ９４、９６、９８は、ハウジング７６とベース・プレート１００との間において接続される。たわみシステム９２は、たわみばね１０２とたわみリング１０４を含む。たわみリング１０４は、ベース・プレート１００とたわみばね１０２との間に結合される。アクチェータ９４、９６、９８の動きにより、たわみリング１０４が配向され、たわみリング１０４は、たわみばね１０２、したがってチャック本体２８とテンプレート３０を粗く較正する。アクチェータ９４、９６、９８は、Ｚ軸に対するたわみリング１０４の併進をも容易にする。たわみばね１０２は複数の線形ばねを含み、これは、図２に示されるように、適切な配向位置合わせがウエハ３８とテンプレート３０との間において達成されることが可能であるように、Ｘ−Ｙ面におけるジンバル状の動きを容易にする。
【００２０】
図１、１０、１１を参照すると、モールド３２が異常に寄与するか否かを決定するために、テンプレート３０が交換される。異常がない場合、モールド３２が異常源であると結論付けることができる。異常が依然として存在する場合、たわみばね１０２など、インプリント・ヘッド１８の他のサブシステムを交換する。異常が他の領域ａ〜ｌのパターンにおいて存在しないことが判明する場合、たわみばね１０２が源であると結論付けることができる。異常が依然として存在する場合、チャック本体２８、アクチェータ９４、９６、９８、たわみばね１０４など、他のサブシステムを交換する。
【００２１】
異常が処理領域の唯１つにおいて出現することが観測されると、基板サポート・スタック２０が異常の原因であると推測することができる。インプリント・ヘッド１８に関して上記で議論されたように、基板サポート・スタック２０のサブシステムは、異常に寄与するサブシステムを識別するために、個々に交換することが可能である。
【００２２】
しかし、異常とその源が、たとえば全ウエハ・パターニング技術を使用して、ステップ・アンド・リピート・インプリントを使用せずに決定されることも可能であることも理解されたい。そのために、一群の基板が、異常が連続基板の上に存在するか否かを決定するために処理中に検査される。連続ウエハ３８の上において、ほぼ同様の異常が同じ領域において見つかる場合、または同様の異常が異なる領域において見つかる場合、モールド３２またはチャック２８が欠陥の原因であると推測することができる。これは、モールド３２を交換することによって確認することができる。異常が依然として存在する場合、異常の原因はチャック２８であると結論付けることができる。異常が、モールド３２の交換の際に反復されないと判明する場合、モールド３２が異常の原因であると結論付けることができる。異常がウエハ３８の限定された数または１つの上に出現することが観測される場合、ウエハ３８が異常の原因であると推測することができる。
【００２３】
たとえば、異常は、膜の厚さの変化であることがある。そのために、偏光解析(ellipsometry)、散乱解析(scatteromety)、広帯域分光測定など、いくつかの膜の厚さの測定のいずれか１つを使用することができる。膜の厚さを測定する例示的な技法は、広帯域分光計から得られる反射放射の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）に基づく。これは、参照によって本明細書において完全に組み込まれている米国特許出願０９／９２０３４１、名称「Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｆｏｒ Ｈｉｇｈ−Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｇａｐ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｂｅｔｗｅｅｎ ａ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｔｅｍｐｌａｔｅ ａｎｄ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｆｏｒ Ｉｍｐｒｉｎｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」において開示されている。多層膜について、この技法は、１，０００の部分など、処理領域ａ〜ｌの１つにおける所定の数の部分で測定することによって、各薄膜の平均的な厚さと厚さの変化を得ることが可能である。ＦＦＴ厚さ測定技法を使用して、反射放射は、デジタル化／量子化され、波数が得られる。次いで、量子化されたデータは、ＦＦＴアルゴリズムを使用してそのデータを処理する周波数領域にマッピングされる。周波数領域において、ｐ1とｐ2として図１２に示される１つまたは複数のピークが得られ、その一方は、処理領域ａ〜ｌの１つにおける膜の厚さに対応する。ｐ1などの明確に決まる単一ピークについて、膜の厚さ（ｔ）は、ピークｐ1が中心とする周波数の関数である。これは、演繹的情報から導出する、または決定することが可能である。
【００２４】
たとえば、一部分のいくつかまたはすべてにおいて膜の厚さの測定を得た後、平均値が、これらの厚さの測定から導出される。その後、膜の厚さの測定のそれぞれは、平均値と比較される。厚さの測定のいずれか１つが、所定の閾値より大きく平均値から変化する場合、関連する処理領域ａ〜ｌにおける膜の厚さの測定に異常が存在すると決定することが可能である。さらに、処理領域内の異常の位置を確認することが可能である。閾値の実際の値は、任意の望ましいものとすることが可能であり、通常、パターンの設計許容度、膜の厚さなど、いくつかの因子に依存する。代替として、平均値からの標準偏差の変化として異常を決定できることが判明している。そのために、第１、第２、第３標準偏差など、平均値からの標準偏差が所定の閾値と比較される。以上から、処理領域ａ〜ｌのそれぞれにおける膜の厚さや、膜の厚さの異常が存在するかを決定することが可能である。
【００２５】
図１と１３を参照すると、動作時、複数の処理領域が、ステップ２００において識別される。ステップ２０２において、複数の処理領域のサブセットの特性が測定される。サブセットは、処理領域ａ〜ｌのすべてを含むことが可能である。ステップ２０４において、上述された測定技法の１つまたは複数を使用して、測定された特性の１つまたは複数の変化が決定される。この例では、異常が処理領域ｂに見つかると想定する。ステップ２０６において、処理領域ｂにおける変化の原因が、処理領域ａおよびｃ〜ｌに関連付けられる測定された特性との比較に基づいて決定される。上述された動作を容易にするために、プロセッサ２６は、プロセッサ２６によって動作されるコードを記憶するメモリ１０６に結合される。コードは、処理領域ａ〜ｌの複数の上に光放射を当て、そこから反射された光放射を検出するために、図８に示される感知デバイス６２を制御する第１サブルーチンを含む。第２サブルーチンが含まれ、これは、処理領域ａ〜ｌの前記複数の１つにおいて所定の数の測定値を得て、所定の数の測定値を量子化して平均値を得るように、感知デバイスの動作を制御する。第１サブルーチンは、所望に応じておよび／または応用分野に基づいて確立されることが可能である所定の閾値と平均値を比較することによって変化を決定する。
【００２６】
上述された本発明の実施形態は、例示である。本発明は、膜の厚さの異常を測定することに関して記述されたが、他の異常を決定することが可能である。たとえば、本発明を使用して、インプリント層において形成される可能性があるパターンのひずみが感知され、その原因が決定されることが可能である。その結果、システムは、パターンフィーチャの限界寸法変化の異常、ならびにフィールド対フィールドおよび／または層対層の位置合わせの誤差を検出するために使用することが可能である。そのような情報により、そのような異常を補正／補償するために、適応的な制御を使用することが可能である。これらの測定は、その場で、または後のプロセスにおいて実施することが可能である。さらに、本発明は、インプリント・リソグラフィ機械の上に配置されることに関して議論された。しかし、本発明は、別の機械によって、インプリント・リソグラフィ・プロセスから離れて実施することが可能である。
【００２７】
その結果、依然として本発明の範囲内において、上述された開示に対して多くの変更および修正を実施することが可能である。したがって、本発明の範囲は、上記の記述によって限定されるべきではなく、代わりに、等価物の全範囲と共に添付の請求項を参照して決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によるリソグラフィ・システムの透視図である。
【図２】図１に示されるリソグラフィ・システムの簡略化された正面図である。
【図３】図２に示されるインプリント層が、重合および架橋される前に構成される元となる材料を示す簡略図である。
【図４】図３に示される材料が、放射にさらされた後に変質される架橋ポリマー材料を示す簡略図である。
【図５】インプリント層をパターニングした後の、図１に示されるインプリント層から間隔をおいて位置するモールドの簡略化された正面図である。
【図６】第１インプリント層のパターンが内部において転写された後の、図５に示される基板の上に配置された追加のインプリント層の簡略化された正面図である。
【図７】図１、２に示される基板のトップ・ダウン図である。
【図８】本発明による感知システムの平面図である。
【図９】図１に示されるインプリント・ヘッドの詳細な透視図である。
【図１０】図１に示される、チャッキング・システムに添付された、上にモールドを有する基板の詳細な断面図である。
【図１１】図９に示されるインプリント・ヘッドの分解透視図である。
【図１２】本発明による周波数領域において、図８に示される感知システムによって感知される反射放射のマッピングを示すグラフである。
【図１３】本発明による膜の特性を測定するプロセスを示すフロー・チャートである。
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、一般的には、インプリント・リソグラフィに関する。より具体的には、本発明は、インプリント・リソグラフィ・プロセスを使用してパターニングされた膜の特性の測定を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
微細製造は、たとえばマイクロメートル以下の大きさのフィーチャを有する非常に小さな構造の製造を含む。微細製造が相当大きな影響を有している１つの分野は、集積回路の処理である。半導体処理産業は、より高い生産歩留まりを追求し続け、基板の上に形成される単位面積当たりの回路は増えているので、微細製造は、ますます重要になっている。微細製造は、形成される構造の最小フィーチャ寸法をさらに低減させる、より優れたプロセス制御を必要とする。微細製造が使用されている他の開発分野には、バイオテクノロジ、光学技術、機械システムなどがある。
【０００３】
例示的な微細製造技術が、ウィルソン（Ｗｉｌｌｓｏｎ）らへの米国特許第６３３４９６０号、およびＵｌｔｒａｆａｓｔ ａｎｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｍｐｒｉｎｔ ｏｆ Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｉｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ、Ｎａｔｕｒｅ、Ｃｏｌ．４１７、８３５〜８３７ページ、２００２年６月においてチョー（Ｃｈｏｕ）らによって開示されており、後者は、レーザ・アシスト・ダイレクト・インプリント（ＬＡＤＩ）・プロセスと呼ばれる。これらのプロセスの両方とも、流動性材料をモールドでエンボス加工し、その後、パターニング層を形成するように流動性材料を硬化させることによって、基板の上に層を形成することを含む。
【０００４】
微細製造技術によって小さいサイズのフィーチャが生成される結果として、処理中や処理後に膜の特性を決定するためのプロセス診断がますます重要になっている。膜の特性の決定を容易にするために、多くの従来の技術のプロセス制御や診断技術が、標準的な半導体処理操作において使用されてきた。しかし、既存のプロセス制御や診断技術の多くは、微細製造中に使用されるエンボス技術と共に使用するのには適していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、インプリント・リソグラフィなど、微細製造プロセスと共に使用される改良されたプロセスと診断技術を提供することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、基板の上に配置された膜の特性を測定する方法およびシステムを提供することを対象とする。方法は、膜の上で複数の処理領域を識別し、複数の処理領域のサブセットの特性を測定し、測定された特性を確定し、測定された特性の１つの変化を決定し、測定された特性の１つとサブセットの残りの処理領域に関連付けられる測定された特性との比較に基づいて、変化の原因を関連付けることを含む。システムは、上述された方法を実施する。これらおよび他の実施形態が、以下においてより完全に議論される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、一対の間隔をおいて位置するブリッジ・サポート１２を含む本発明の一実施形態によるリソグラフィ・システム１０を示している。ブリッジ・サポート１２は、その間に延びるブリッジ１４とステージ・サポート１６を有する。ブリッジ１４とステージ・サポート１６は間隔をおいて配置されている。ブリッジ１４には、インプリント・ヘッド１８が結合され、インプリント・ヘッド１８は、ブリッジ１４からステージ・サポート１６に向かって延びており、Ｚ軸に沿って動くことができる。インプリント・ヘッド１８と対面するようにステージ・サポート１６の上に、基板サポート・スタック２０と呼ばれる移動ステージが配置されている。基板サポート・スタック２０は、Ｘ軸、Ｙ軸に沿ってステージ・サポート１６に対して移動するように構成されている。インプリント・ヘッド１８は、Ｘ軸、Ｙ軸だけでなくＺ軸に沿って動くことができ、移動ステージ２０は、Ｚ軸、Ｘ軸、Ｙ軸において動くことができることを理解されたい。例示的な基板サポート・スタック２０が、参照によって本明細書に完全に組み込まれている、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願１０／１９４４１４、２００２年７月１１日出願、名称「Ｓｔｅｐ ａｎｄ Ｒｅｐｅａｔ Ｉｍｐｒｉｎｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ」において開示されている。放射源２２が、化学線放射を基板サポート・スタック２０に入射させるために、リソグラフィ・システム１０に結合されている。示されるように、放射源２２はブリッジ１４に結合されており、放射源２２に接続された電力生成装置２４を含む。リソグラフィ・システム１０の動作は、通常、それとデータ通信するプロセッサ２６によって制御される。
【０００８】
図１、２の両方を参照すると、インプリント・ヘッド１８には、モールド３２を有するテンプレート３０が取り付けられるチャック２８が含まれる。インプリント・ヘッド１８とチャック２８は、参照によって本明細書に組み込まれている、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願１０／２９３２２４、名称「Ａ Ｃｈｕｃｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ Ｓｈａｐｅｓ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」、２００２年１１月１３日出願、ならびに本発明の譲受人に譲渡され、参照によって本明細書に組み込まれている米国特許出願１０／３１６９６３、名称「Ａ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ Ｓｈａｐｅｓ ｏｆ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ」、２００２年１２月１１日出願において開示されている。モールド３２は、複数の間隔をおいて位置する凹み３４と突出部３６によって形成される複数のフィーチャを含む。複数のフィーチャは当初のパターンを形成し、このパターンは移動ステージ２０の上に配置されるウエハ３８に転写されるパターンの基礎を形成する。そのために、インプリント・ヘッド１８および／または移動ステージ２０は、モールド３２とウエハ３８との距離「ｄ」を変化させることが可能である。このようにして、モールド３２のフィーチャは、以下においてより完全に議論されるように、ウエハ３８の流動性領域にインプリントされる。放射源２２は、モールド３２が放射源２２とウエハ３８との間に位置するように配置される。その結果、モールド３２は、放射源２２によって生成される放射に対してほぼ透過性である材料から製造される。
【０００９】
図２、３の両方を参照すると、インプリント層４０などの流動性領域が、ほぼ平面のプロファイルを有する表面４２の一部の上に配置される。流動性領域は、参照によって本明細書において完全に組み込まれている米国特許第５７７２９０５号において開示されているホット・エンボス・プロセス、または、Ｕｌｔｒａｆａｓｔ ａｎｄ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｍｐｒｉｎｔ ｏｆ Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｉｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ、Ｎａｔｕｒｅ、Ｃｏｌ．４１７、８３５〜８３７ページ、２００２年６月においてチョーらよって記載されているタイプのレーザ・アシスト・ダイレクト・インプリント（ＬＡＤＩ）・プロセスなど、任意の既知の技法を使用して形成することが可能である。しかし、この実施形態では、流動性領域は、以下でより完全に議論されるように、ウエハ３８の上に材料４６の複数の間隔をおいて配置されたビード４４として設けられたインプリント層４０からなる。ビード４４を付着させる例示的なシステムが、本発明の譲受人に譲渡され、かつ参照によって本明細書に完全に組み込まれている米国特許出願１０／１９１７４９、２００２年７月９日出願、名称「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ Ｌｉｑｕｉｄｓ」において開示されている。インプリント層４０は、材料４６から形成され、材料４６は、当初のパターンを記録するために、選択的に重合され、かつ架橋され、記録されたパターンを確定する。材料４６の例示的な組成が、参照によって本明細書において完全に組み込まれている米国特許出願１０／４６３３９６、２００３年６月１６日出願、名称「Ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ Ｒｅｄｕｃｅ Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｂｅｔｗｅｅｎ ａ Ｃｏｎｆｏｒｍａｂｌｅ Ｒｅｇｉｏｎ ａｎｄ ａ Ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ ａ Ｍｏｌｄ」において開示されている。材料４６は、点４８において架橋され、架橋されたポリマー材料５０を形成するものとして、図４において示されている。
【００１０】
図２、３、５を参照すると、インプリント層４０に記憶されているパターンは、一部には、モールド３２との機械的接触によって生成される。そのために、距離「ｄ」を小さくして、インプリント・ビード４４がモールド３２と機械的に接触し、ビード４４を拡げて、表面４２にわたる材料４６の連続的な構成を有するインプリント層４０を形成させる。一実施形態では、距離「ｄ」は、インプリント層４０の一部分５２が、凹み３４の中に進入して、凹み３４に充填されるように低下させられる。
【００１１】
凹み３４の充填を容易にするために、材料４６は、凹み３４を完全に充填し、材料４６の連続的な構成で表面４２を覆うために必要な特性を備える。この実施形態では、インプリント層４０の突出部３６が重なる一部分５４は、望ましい、通常は最小、距離「ｄ」に到達した後にも残り、厚さｔ1を有する一部分５２と厚さｔ2を有する一部分５４を残す。厚さ「ｔ1」と「ｔ2」は、応用分野に応じて、任意の望ましい厚さとすることが可能である。
【００１２】
図２、３、４を参照すると、望ましい距離「ｄ」に到達した後、放射源２２は、材料４６を重合および架橋し、架橋ポリマー材料５０を形成する化学線放射を生成する。その結果、インプリント層４０の組成は、材料４６から固体である架橋ポリマー材料５０に変質する。具体的には、架橋ポリマー材料５０は、図５においてより明確に示されるように、モールド３２の表面５８の形状と一致する形状を有するインプリント層４０の面５６を形成するように硬化する。図４に示されるように、インプリント層４０が架橋ポリマー材料５０からなるように変質した後、図２に示されるインプリント・ヘッド１８は、モールド３２とインプリント層４０が離れるように距離「ｄ」を増大させるために移動する。
【００１３】
図５を参照すると、追加の処理が、ウエハ３８のパターニングを完成するために使用されることが可能である。たとえば、ウエハ３８とインプリント層４０は、インプリント層４０のパターンをウエハ３８に転写して、図６に示されるパターニング表面６０を形成するように、エッチングすることが可能である。エッチングを容易にするために、インプリント層４０が形成される元である材料は、所望に応じて、ウエハ３８に関する相対エッチング率を確定するために変更することが可能である。ウエハ３８に対するインプリント層４０の相対エッチング率は、約１．５：１から約１００：１の範囲でよい。
【００１４】
図７、８を参照すると、通常、ウエハ３８全体は、ステップ・アンド・リピート・プロセスを使用してパターニングされる。ステップ・アンド・リピート・プロセスは、モールド３２の上の当初のパターンが記録されるウエハ３８の上に、ａ〜ｌとして示される複数の領域を決めることを含む。モールド３２上の当初のパターンは、モールド３２の表面全体と同一の広がりを有してもよく、または単に表面の一部分に位置していてもよい。本発明は、ウエハ３８と対面するモールド３２の表面と同一の広がりを有する当初のパターンに関して議論される。ステップ・アンド・リピート・プロセスの適切な実行は、モールド３２を領域ａ〜ｌのそれぞれと適切に位置合わせすることを含む。そのために、モールド３２は、位置合わせマーク（図示せず）を含む。領域ａ〜ｌの１つまたは複数は、基準マーク（図示せず）を含む。位置合わせマーク（図示せず）が基準マーク（図示せず）と適切に位置合わせされることを保証することによって、モールド３２と、モールド３２に重ね合わされている領域ａ〜ｌの１つとの適切な位置合わせが保証される。そのために、以下においてより完全に議論される感知デバイス６２を使用することができる。このようにして、モールド３２は、パターンを記録するために、処理領域ａ〜ｌのそれぞれと順次接触させられる。
【００１５】
感知デバイス６２は、プロセス診断を容易にするために使用される。そのために、感知デバイス６２は、光源６４を含み、かつ光をウエハ３８の上に集束させる光学トレイン６６を含む。感知デバイス６２は、領域ａ〜ｌから反射された位置合わせ放射を、光センサ６８が配置されている単一焦点面Ｐの上に集束させるように構成されている。その結果、必要であれば、光学トレイン６６を波長に応じた焦点距離となるように構成させ、異なる波長の光を使用できるようにする。光は、当技術分野において既知の任意の方式で生成することが可能である。たとえば、光７０として示される単一の広帯域光源が、光学トレイン６６に入射する波長を生成することが可能である。光学帯域通過フィルタ（図示せず）が、広帯域源と位置合わせマーク（図示せず）との間に配置されてもよい。
【００１６】
代替として、それぞれが異なる光の波長を生成する複数の光源（図示せず）を使用することも可能である。光７０は、領域Ｒ1およびＲ2として示される１つまたは複数の領域において、領域ａ〜ｌに入射するように光学トレイン６６によって集束される。光は、反射光７２として示されるように、領域Ｒ1およびＲ2から反射され、コレクタ・レンズ７４によって収集される。コレクタ・レンズ７４は、光センサ６８が反射光７２を検出するように、反射光７２の全波長を面Ｐの上に集束させる。反射光は、周知の技術を使用してインプリント層４０の特性に関する情報を含む。たとえば、膜の厚さ、パターンの品質、パターンの位置合わせ、パターンの限界寸法変化などの特性が、センサ６８によって感知された光によって得られる。センサ６８によって感知された情報は、プロセッサ２６に送信され、プロセッサ２６は、量子化測定値を得るために情報を量子化する。次いで、プロセッサ２６は、異常が領域ａ〜ｌのインプリント層４０に存在するかを決定するために、センサ６８から受信した情報を、メモリ１０６などのルック・アップ・テーブルに含まれている演繹的情報と比較する。
【００１７】
図１と７を参照すると、処理領域ａ〜ｌにおいて生成されたパターンに異常が見つかると、ステップ・アンド・リピート・インプリント・プロセスは、異常源を容易に決定できること判明している。たとえば、ほぼ同様の異常が処理領域ａ〜ｌのそれぞれにおいて見つかる場合、インプリント・ヘッド１８が異常の原因であると推測できる。インプリント・ヘッド１８のどのサブシステムが異常に寄与したか、または異常を引き起こしたかを決定するために、サブシステムはシステム的に交換される。
【００１８】
たとえば、図９、１０を参照すると、インプリント・ヘッド１８は、チャック本体２８を含むチャッキング・システム８０を介してテンプレート３０が結合されるヘッド・ハウジング７６など、多くのサブシステムを含む。具体的には、テンプレート３０は、対向面８４、８６とその間に延びる周囲面８８を含む。面８６は、チャッキング・システム８０と対面し、モールド３２は面８４から延びる。図２に示されるビード４４からの流体が、モールド３２の領域を超えて広がらないことを保証するために、モールド３２の表面５８は、１５ミクロンなど、ミクロンの大きさの距離、テンプレート３０の面８４から離れて位置する。較正システム９０が、インプリント・ヘッド・ハウジング７６に結合され、チャック本体２８は、たわみシステム９２と向かい合う較正システム９０にテンプレート３０を結合させる。較正システム９０は、図２に示されるように、テンプレート３０とウエハ３８との間の適切な配向位置合わせを容易にし、それにより、その間におけるほぼ一様なギャップ距離「ｄ」を達成する。
【００１９】
図９、１１の両方を参照すると、較正システム９０は、複数のアクチェータ９４、９６、９８とベース・プレート１００を含む。具体的には、アクチェータ９４、９６、９８は、ハウジング７６とベース・プレート１００との間において接続される。たわみシステム９２は、たわみばね１０２とたわみリング１０４を含む。たわみリング１０４は、ベース・プレート１００とたわみばね１０２との間に結合される。アクチェータ９４、９６、９８の動きにより、たわみリング１０４が配向され、たわみリング１０４は、たわみばね１０２、したがってチャック本体２８とテンプレート３０を粗く較正する。アクチェータ９４、９６、９８は、Ｚ軸に対するたわみリング１０４の併進をも容易にする。たわみばね１０２は複数の線形ばねを含み、これは、図２に示されるように、適切な配向位置合わせがウエハ３８とテンプレート３０との間において達成されることが可能であるように、Ｘ−Ｙ面におけるジンバル状の動きを容易にする。
【００２０】
図１、１０、１１を参照すると、モールド３２が異常に寄与するか否かを決定するために、テンプレート３０が交換される。異常がない場合、モールド３２が異常源であると結論付けることができる。異常が依然として存在する場合、たわみばね１０２など、インプリント・ヘッド１８の他のサブシステムを交換する。異常が他の領域ａ〜ｌのパターンにおいて存在しないことが判明する場合、たわみばね１０２が源であると結論付けることができる。異常が依然として存在する場合、チャック本体２８、アクチェータ９４、９６、９８、たわみばね１０４など、他のサブシステムを交換する。
【００２１】
異常が処理領域の唯１つにおいて出現することが観測されると、基板サポート・スタック２０が異常の原因であると推測することができる。インプリント・ヘッド１８に関して上記で議論されたように、基板サポート・スタック２０のサブシステムは、異常に寄与するサブシステムを識別するために、個々に交換することが可能である。
【００２２】
しかし、異常とその源が、たとえば全ウエハ・パターニング技術を使用して、ステップ・アンド・リピート・インプリントを使用せずに決定されることも可能であることも理解されたい。そのために、一群の基板が、異常が連続基板の上に存在するか否かを決定するために処理中に検査される。連続ウエハ３８の上において、ほぼ同様の異常が同じ領域において見つかる場合、または同様の異常が異なる領域において見つかる場合、モールド３２またはチャック２８が欠陥の原因であると推測することができる。これは、モールド３２を交換することによって確認することができる。異常が依然として存在する場合、異常の原因はチャック２８であると結論付けることができる。異常が、モールド３２の交換の際に反復されないと判明する場合、モールド３２が異常の原因であると結論付けることができる。異常がウエハ３８の限定された数または１つの上に出現することが観測される場合、ウエハ３８が異常の原因であると推測することができる。
【００２３】
たとえば、異常は、膜の厚さの変化であることがある。そのために、偏光解析(ellipsometry)、散乱解析(scatteromety)、広帯域分光測定など、いくつかの膜の厚さの測定のいずれか１つを使用することができる。膜の厚さを測定する例示的な技法は、広帯域分光計から得られる反射放射の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）に基づく。これは、参照によって本明細書において完全に組み込まれている米国特許出願０９／９２０３４１、名称「Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｆｏｒ Ｈｉｇｈ−Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｇａｐ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｂｅｔｗｅｅｎ ａ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｔｅｍｐｌａｔｅ ａｎｄ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｆｏｒ Ｉｍｐｒｉｎｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」において開示されている。多層膜について、この技法は、１，０００の部分など、処理領域ａ〜ｌの１つにおける所定の数の部分で測定することによって、各薄膜の平均的な厚さと厚さの変化を得ることが可能である。ＦＦＴ厚さ測定技法を使用して、反射放射は、デジタル化／量子化され、波数が得られる。次いで、量子化されたデータは、ＦＦＴアルゴリズムを使用してそのデータを処理する周波数領域にマッピングされる。周波数領域において、ｐ1とｐ2として図１２に示される１つまたは複数のピークが得られ、その一方は、処理領域ａ〜ｌの１つにおける膜の厚さに対応する。ｐ1などの明確に決まる単一ピークについて、膜の厚さ（ｔ）は、ピークｐ1が中心とする周波数の関数である。これは、演繹的情報から導出する、または決定することが可能である。
【００２４】
たとえば、一部分のいくつかまたはすべてにおいて膜の厚さの測定を得た後、平均値が、これらの厚さの測定から導出される。その後、膜の厚さの測定のそれぞれは、平均値と比較される。厚さの測定のいずれか１つが、所定の閾値より大きく平均値から変化する場合、関連する処理領域ａ〜ｌにおける膜の厚さの測定に異常が存在すると決定することが可能である。さらに、処理領域内の異常の位置を確認することが可能である。閾値の実際の値は、任意の望ましいものとすることが可能であり、通常、パターンの設計許容度、膜の厚さなど、いくつかの因子に依存する。代替として、平均値からの標準偏差の変化として異常を決定できることが判明している。そのために、第１、第２、第３標準偏差など、平均値からの標準偏差が所定の閾値と比較される。以上から、処理領域ａ〜ｌのそれぞれにおける膜の厚さや、膜の厚さの異常が存在するかを決定することが可能である。
【００２５】
図１と１３を参照すると、動作時、複数の処理領域が、ステップ２００において識別される。ステップ２０２において、複数の処理領域のサブセットの特性が測定される。サブセットは、処理領域ａ〜ｌのすべてを含むことが可能である。ステップ２０４において、上述された測定技法の１つまたは複数を使用して、測定された特性の１つまたは複数の変化が決定される。この例では、異常が処理領域ｂに見つかると想定する。ステップ２０６において、処理領域ｂにおける変化の原因が、処理領域ａおよびｃ〜ｌに関連付けられる測定された特性との比較に基づいて決定される。上述された動作を容易にするために、プロセッサ２６は、プロセッサ２６によって動作されるコードを記憶するメモリ１０６に結合される。コードは、処理領域ａ〜ｌの複数の上に光放射を当て、そこから反射された光放射を検出するために、図８に示される感知デバイス６２を制御する第１サブルーチンを含む。第２サブルーチンが含まれ、これは、処理領域ａ〜ｌの前記複数の１つにおいて所定の数の測定値を得て、所定の数の測定値を量子化して平均値を得るように、感知デバイスの動作を制御する。第１サブルーチンは、所望に応じておよび／または応用分野に基づいて確立されることが可能である所定の閾値と平均値を比較することによって変化を決定する。
【００２６】
上述された本発明の実施形態は、例示である。本発明は、膜の厚さの異常を測定することに関して記述されたが、他の異常を決定することが可能である。たとえば、本発明を使用して、インプリント層において形成される可能性があるパターンのひずみが感知され、その原因が決定されることが可能である。その結果、システムは、パターンフィーチャの限界寸法変化の異常、ならびにフィールド対フィールドおよび／または層対層の位置合わせの誤差を検出するために使用することが可能である。そのような情報により、そのような異常を補正／補償するために、適応的な制御を使用することが可能である。これらの測定は、その場で、または後のプロセスにおいて実施することが可能である。さらに、本発明は、インプリント・リソグラフィ機械の上に配置されることに関して議論された。しかし、本発明は、別の機械によって、インプリント・リソグラフィ・プロセスから離れて実施することが可能である。
【００２７】
その結果、依然として本発明の範囲内において、上述された開示に対して多くの変更および修正を実施することが可能である。したがって、本発明の範囲は、上記の記述によって限定されるべきではなく、代わりに、等価物の全範囲と共に添付の請求項を参照して決定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によるリソグラフィ・システムの透視図である。
【図２】図１に示されるリソグラフィ・システムの簡略化された正面図である。
【図３】図２に示されるインプリント層が、重合および架橋される前に構成される元となる材料を示す簡略図である。
【図４】図３に示される材料が、放射にさらされた後に変質される架橋ポリマー材料を示す簡略図である。
【図５】インプリント層をパターニングした後の、図１に示されるインプリント層から間隔をおいて位置するモールドの簡略化された正面図である。
【図６】第１インプリント層のパターンが内部において転写された後の、図５に示される基板の上に配置された追加のインプリント層の簡略化された正面図である。
【図７】図１、２に示される基板のトップ・ダウン図である。
【図８】本発明による感知システムの平面図である。
【図９】図１に示されるインプリント・ヘッドの詳細な透視図である。
【図１０】図１に示される、チャッキング・システムに添付された、上にモールドを有する基板の詳細な断面図である。
【図１１】図９に示されるインプリント・ヘッドの分解透視図である。
【図１２】本発明による周波数領域において、図８に示される感知システムによって感知される反射放射のマッピングを示すグラフである。
【図１３】本発明による膜の特性を測定するプロセスを示すフロー・チャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に配置された膜の特性を測定する方法であって、
前記膜の上で複数の処理領域を識別することと、
前記複数の処理領域のサブセットの特性を測定し、測定された特性を確定することと、
前記測定された特性の１つの変化を決定することと、
前記測定された特性の前記１つと、前記サブセットの残りの処理領域に関連付けられる測定された特性との比較に基づいて、前記変化の原因を関連付けることと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記変化が欠陥である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記変化が位置合わせ誤差である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記変化が限界寸法変化である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記原因が、インプリント・ヘッドの欠陥、サポート・スタックの欠陥、テンプレートの欠陥、基板の欠陥などの原因の１つの組から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
測定することが、前記複数の処理領域の１つにおいて所定の数の測定値を得て、前記所定の数の測定値を量子化し、平均値を得ることをさらに含み、前記変化を決定することが前記平均値を所定の閾値と比較することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
測定することが、前記複数の処理領域の１つにおいて所定の数の測定値を得て、前記所定の数の測定値を量子化し、平均値とその平均値からの標準偏差を得ることを含み、前記変化を決定することが、前記標準偏差を所定の閾値と比較することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
関連付けることが、前記変化に共通のフィーチャを有する前記サブセットの残りの処理領域における追加の変化を確認して、前記原因をテンプレートの欠陥とインプリント・ヘッドの欠陥の一方に関連付けることをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
関連付けることが、前記変化と前記サブセットの残りの処理領域の特性との類似性の欠如を見つけて、前記原因をサポート・スタックの欠陥と基板の欠陥の一方に関連付けることをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
測定することが、光放射を前記複数の処理領域に当てて、前記特性に対応する情報を含む前記膜から反射された光放射を感知することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
基板の上に配置された膜の特性を測定する方法であって、
前記膜の上で複数の処理領域を識別することと、
前記複数の処理領域のサブセットの特性を測定し、測定された特性を確定することと、
前記測定された特性の中で異常を決定することと、
前記測定された特性の前記異常と前記処理領域の残りにおける特性との比較に基づいて、前記異常の源を関連付けることと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
基板の上に配置された膜の特性を測定するシステムであって、
基板サポート・スタックと、
前記基板サポート・スタックの上に配置された基板と、
インプリント・ヘッドと、
前記インプリント・ヘッドの上に配置されたテンプレートと、
感知システムと、
関連付けられた特性をサブセットが有する複数の処理領域を識別し、前記複数の処理領域の１つの特性を前記サブセットの残りの処理領域に関連付けられる特性と比較することによって、前記複数の処理領域の前記１つの前記特性における異常の原因を確認する手段と
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
前記原因が、インプリント・ヘッドの欠陥、サポート・スタックの欠陥、テンプレートの欠陥、基板の欠陥などの原因の１つの組から選択される請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
識別する前記手段が、プロセッサとそのプロセッサで動作するコードを記憶するメモリ素子をさらに含み、前記コードが、前記サブセットの前記複数の処理領域に光放射を当てて、それから反射された光放射を検出するように、前記感知デバイスを制御する第１サブルーチンを含む請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記コードが、前記複数の処理領域の前記１つにおいて所定の数の測定値を得て、前記所定の数の測定値を量子化して、平均値とその平均値からの標準偏差を得るように、前記感知デバイスの動作を制御する第２サブルーチンを含み、前記第１サブルーチンが、前記標準偏差値と所定の閾値を比較することによって前記変化を決定する請求項１４に記載のシステム。
【請求項１】
基板の上に配置された膜の特性を測定する方法であって、
前記膜の上で複数の処理領域を識別することと、
前記複数の処理領域のサブセットの特性を測定し、測定された特性を確定することと、
前記測定された特性の１つの変化を決定することと、
前記測定された特性の前記１つと、前記サブセットの残りの処理領域に関連付けられる測定された特性との比較に基づいて、前記変化の原因を関連付けることと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記変化が欠陥である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記変化が位置合わせ誤差である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記変化が限界寸法変化である請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記原因が、インプリント・ヘッドの欠陥、サポート・スタックの欠陥、テンプレートの欠陥、基板の欠陥などの原因の１つの組から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
測定することが、前記複数の処理領域の１つにおいて所定の数の測定値を得て、前記所定の数の測定値を量子化し、平均値を得ることをさらに含み、前記変化を決定することが前記平均値を所定の閾値と比較することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
測定することが、前記複数の処理領域の１つにおいて所定の数の測定値を得て、前記所定の数の測定値を量子化し、平均値とその平均値からの標準偏差を得ることを含み、前記変化を決定することが、前記標準偏差を所定の閾値と比較することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
関連付けることが、前記変化に共通のフィーチャを有する前記サブセットの残りの処理領域における追加の変化を確認して、前記原因をテンプレートの欠陥とインプリント・ヘッドの欠陥の一方に関連付けることをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
関連付けることが、前記変化と前記サブセットの残りの処理領域の特性との類似性の欠如を見つけて、前記原因をサポート・スタックの欠陥と基板の欠陥の一方に関連付けることをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
測定することが、光放射を前記複数の処理領域に当てて、前記特性に対応する情報を含む前記膜から反射された光放射を感知することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
基板の上に配置された膜の特性を測定する方法であって、
前記膜の上で複数の処理領域を識別することと、
前記複数の処理領域のサブセットの特性を測定し、測定された特性を確定することと、
前記測定された特性の中で異常を決定することと、
前記測定された特性の前記異常と前記処理領域の残りにおける特性との比較に基づいて、前記異常の源を関連付けることと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
基板の上に配置された膜の特性を測定するシステムであって、
基板サポート・スタックと、
前記基板サポート・スタックの上に配置された基板と、
インプリント・ヘッドと、
前記インプリント・ヘッドの上に配置されたテンプレートと、
感知システムと、
関連付けられた特性をサブセットが有する複数の処理領域を識別し、前記複数の処理領域の１つの特性を前記サブセットの残りの処理領域に関連付けられる特性と比較することによって、前記複数の処理領域の前記１つの前記特性における異常の原因を確認する手段と
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
前記原因が、インプリント・ヘッドの欠陥、サポート・スタックの欠陥、テンプレートの欠陥、基板の欠陥などの原因の１つの組から選択される請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
識別する前記手段が、プロセッサとそのプロセッサで動作するコードを記憶するメモリ素子をさらに含み、前記コードが、前記サブセットの前記複数の処理領域に光放射を当てて、それから反射された光放射を検出するように、前記感知デバイスを制御する第１サブルーチンを含む請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記コードが、前記複数の処理領域の前記１つにおいて所定の数の測定値を得て、前記所定の数の測定値を量子化して、平均値とその平均値からの標準偏差を得るように、前記感知デバイスの動作を制御する第２サブルーチンを含み、前記第１サブルーチンが、前記標準偏差値と所定の閾値を比較することによって前記変化を決定する請求項１４に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２００７−５２３４９２（Ｐ２００７−５２３４９２Ａ）
【公表日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５５４１４１（Ｐ２００６−５５４１４１）
【出願日】平成１７年２月１４日（２００５．２．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００４４１４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７９３０４
【国際公開日】平成１７年９月１日（２００５．９．１）
【出願人】（５０３１９３３６２）モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド (94)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１４日（２００５．２．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／００４４１４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０７９３０４
【国際公開日】平成１７年９月１日（２００５．９．１）
【出願人】（５０３１９３３６２）モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド (94)
【Ｆターム（参考）】
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