(57)【要約】【課題】凹凸パターンを有する下地と該下地を覆う膜とを有する基板の表面の上にのっている異物を選択的に検出するために有利な技術を提供する。【解決手段】異物検査装置は、凹凸パターンを有する下地と前記下地を覆う膜とを有する基板の表面の上にのっている異物を検出する。前記異物検査装置は、前記基板を第１波長の光および第２波長の光を含む照明光で照明する照明部と、前記照明光で照明された前記基板からの散乱光に含まれる前記第１波長の光および前記第２波長の光を検出し、前記第１波長の光および前記第２波長の光にそれぞれ対応する第１検出信号および第２検出信号を出力する検出部と、前記第１検出信号および前記第２検出信号に基づいて、前記凹凸パターンから区別して、前記異物を検出する解析部と、を備える。【選択図】図１
2019028035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸パターンを有する下地と前記下地を覆う膜とを有する基板の表面の上にのっている異物を検出する異物検査装置であって、
前記基板を第１波長の光および第２波長の光を含む照明光で照明する照明部と、
前記照明光で照明された前記基板からの散乱光に含まれる前記第１波長の光および前記第２波長の光を検出し、前記第１波長の光および前記第２波長の光にそれぞれ対応する第１検出信号および第２検出信号を出力する検出部と、
前記第１検出信号および前記第２検出信号に基づいて、前記凹凸パターンから区別して、前記異物を検出する解析部と、
を備えることを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】
前記第２波長における前記膜の光透過率は、前記第１波長における前記膜の光透過率より大きく、
前記解析部は、前記第２検出信号の値を前記第１検出信号の値で割った値が閾値より小さい場合に、前記異物が存在すると判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の異物検査装置。
【請求項３】
前記第２波長における前記膜の光透過率は、前記第１波長における前記膜の光透過率より大きく、
前記解析部は、前記第１検出信号の値が第１閾値より大きく、かつ、前記第２検出信号の値を前記第１検出信号の値で割った値が第２閾値より小さい場合に、前記異物が存在すると判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の異物検査装置。
【請求項４】
前記第２波長における前記膜の光透過率は、前記第１波長における前記膜の光透過率の３倍より大きい、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の異物検査装置。
【請求項５】
前記照明部は、前記第１波長の光および前記第２波長の光を互いに等しい入射角度で前記基板に入射させる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の異物検査装置。
【請求項６】
前記入射角度は、擬ブリュースター角の±１０°以内の角度である、
ことを特徴とする請求項５に記載の異物検査装置。
【請求項７】
前記照明光で照明された前記基板からの散乱光に含まれる前記第１波長の光および前記第２波長の光を分割する分割部を有し、
前記検出部は、前記分割部によって分割された前記第１波長の光に対応する第１検出信号を出力する第１検出器と、前記分割部によって分割された前記第２波長の光に対応する第２検出信号を出力する第２検出器と、を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の異物検査装置。
【請求項８】
基板の上のインプリント材に型を接触させ硬化させることによって前記基板の上にパターンを形成するインプリント処理を実行するインプリント装置であって、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の異物検査装置と、
前記異物検査装置からの出力に基づいて前記インプリント処理を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項９】
前記基板の上にインプリント材を配置するディスペンサと、
前記型を保持し駆動する型駆動機構と、を更に備え、
前記異物検査装置は、前記ディスペンサと前記型駆動機構との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
前記基板の上にインプリント材を配置するディスペンサと、
前記型を保持し駆動する型駆動機構と、を更に備え、
前記異物検査装置と前記型駆動機構との間に前記ディスペンサが配置されている、
ことを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。
【請求項１１】
前記基板のショット領域が前記異物検査装置によって検査され、該ショット領域に異物が存在することが検出されなかった場合に、該ショット領域に対して前記インプリント処理が実行される、
ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１２】
前記基板のショット領域が前記異物検査装置によって検査され、該ショット領域に異物が存在することが検出された場合に、該ショット領域に対して前記インプリント処理が実行されない、
ことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１３】
請求項８乃至１２のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて基板の上にパターンを形成する工程と、
前記工程において前記パターンが形成された基板の処理を行う工程と、
を含み、前記処理が行われた前記基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
【請求項１４】
凹凸パターンを有する下地と前記下地を覆う膜とを有する基板の表面の上にのっている異物を検出する異物検査方法であって、
前記基板を第１波長の光および第２波長の光を含む照明光で照明し、前記基板からの散乱光に含まれる前記第１波長の光および前記第２波長の光を検出し、前記第１波長の光および前記第２波長の光にそれぞれ対応する第１検出信号および第２検出信号を出力する検出工程と、
前記第１検出信号および前記第２検出信号に基づいて、前記凹凸パターンから区別して、前記異物を検出する解析工程と、
を含むことを特徴とする異物検査方法。
【請求項１５】
前記第２波長における前記膜の光透過率は、前記第１波長における前記膜の光透過率より大きく、
前記解析工程では、前記第２検出信号の値を前記第１検出信号の値で割った値が閾値より小さい場合に、前記異物が存在すると判断される、
ことを特徴とする請求項１４に記載の異物検査方法。
【請求項１６】
前記第２波長における前記膜の光透過率は、前記第１波長における前記膜の光透過率より大きく、
前記解析工程では、前記第１検出信号の値が第１閾値より大きく、かつ、前記第２検出信号の値を前記第１検出信号の値で割った値が第２閾値より小さい場合に、前記異物が存在すると判断される、
ことを特徴とする請求項１４に記載の異物検査方法。
【請求項１７】
前記膜は、平坦化膜を含む、
ことを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の異物検査方法。
【請求項１８】
前記膜は、前記平坦化膜の上に塗布された密着層を更に含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載の異物検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物検査装置、異物検査方法、インプリント装置および物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インプリント装置では、基板の上に配置されたインプリント材に型を接触させインプリント材を硬化させることによって、基板の上にインプリント材の硬化物からなるパターンが形成される。インプリント装置によってパターンが形成される基板は、その表面が平坦化されている必要がある。パターニング工程等の工程を経た基板の表面にはマークパターンおよび配線パターン等の凹凸パターンがあり、このままではインプリント装置によって新たなパターンを形成することは難しい。そのため、基板の表面の上に数十から数百ｎｍの厚さを有する平坦化膜が形成された後に、インプリント装置によるパターン形成がなされうる。
【０００３】
インプリント装置では、基板の上に異物が存在すると、基板の上のインプリント材と型とを接触させた際に異物に型が衝突し、型が破損しうる。そこで、基板の上のインプリント材に型を接触させる工程の前に、基板の上にのっている異物の有無を検査することが提案されている。型の破損を防ぐためには、基板の上のインプリント材に型を接触させる工程の直前に異物の検査を行うことが効果的である。この理由により、異物検査装置は、インプリント装置に組み込まれることが望ましい。異物が検出された場合には、異物が存在する領域へのパターンの形成は中止される。
【０００４】
基板の上の異物を検査する技術として、異物からの散乱光を検出する技術がある。このような技術では、マークパターンおよび配線パターン等の凹凸パターンによる散乱光と異物による散乱光とを区別して、異物のみを検出することが望まれる。これは、凹凸パターンを異物として誤検出してパターンの形成を中止すると、生産性が低下してしまうからである。
【０００５】
特許文献１には、基板構造が周期的であるために基板構造からの散乱光が検出光学系の瞳面において規則的な分布となることを利用して異物を検出する異物検査装置が開示されている。特許文献２には、シリコンウエハに対する侵入深さが異なる２つの波長をシリコンウエハに入射させることで、シリコンウエハの内部の結晶欠陥等の深さを検出することが開示されている。また、特許文献２には、２つの波長の照射光を結晶試料に照射し、各波長別のヘイズを検出し、試料表面からの深さ領域の異なるラフネスや内部結果を評価する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３２１８７２７号公報
【特許文献２】特開２００１−８３０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された異物検査装置では、基板の非周期的な構造からの散乱光の影響を除去することが困難である。また、特許文献２に開示された、２つの波長のそれぞれのヘイズから試料内部を計測技術は、シリコンウエハ上のマークパターンおよび配線パターン等の凹凸パターンによる散乱光と異物による散乱光とを区別するものではない。
【０００８】
本発明は、凹凸パターンを有する下地と該下地を覆う膜とを有する基板の表面の上にのっている異物を選択的に検出するために有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの側面は、凹凸パターンを有する下地と前記下地を覆う膜とを有する基板の表面の上にのっている異物を検出する異物検査装置に係り、前記異物検査装置は、前記基板を第１波長の光および第２波長の光を含む照明光で照明する照明部と、前記照明光で照明された前記基板からの散乱光に含まれる前記第１波長の光および前記第２波長の光を検出し、前記第１波長の光および前記第２波長の光にそれぞれ対応する第１検出信号および第２検出信号を出力する検出部と、前記第１検出信号および前記第２検出信号に基づいて、前記凹凸パターンから区別して、前記異物を検出する解析部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、凹凸パターンを有する下地と該下地を覆う膜とを有する基板の表面の上にのっている異物を選択的に検出するために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の異物検査装置の構成を模式的に示す図。
【図２】基板に対する前処理を例示する図。
【図３】異物検査装置が組み込まれたインプリント装置を例示する図。
【図４】異物検査装置、ディスペンサおよび型保持機構の配置例を模式的に示す図。
【図５】第２実施形態の異物検査装置の構成を模式的に示す図。
【図６】第２実施形態の異物検査装置の変形例の構成を模式的に示す図。
【図７】第３実施形態の異物検査装置の構成を模式的に示す図。
【図８】第４実施形態の異物検査装置の構成を模式的に示す図。
【図９】物品製造方法を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
【００１３】
図１には、本発明の第１実施形態の異物検査装置１００の構成が模式的に示されている。異物検査装置１００は、凹凸パターン１３を有する下地１１と下地１１を覆う膜Ｆとを有する基板１の表面の上にのっている異物ＦＳを検出するように構成されうる。凹凸パターン１３は、例えば、マークパターンおよび配線パターンの少なくとも１つを含みうる。マークパターンは、例えば、アライメントマークを構成するパターンを含みうる。配線パターンは、例えば、ゲートパターン、金属配線パターン、コンタクトパターン（コンタクトプラグ）、ビアパターン（ビアプラグ）、パッドパターンの少なくとも１つを含みうる。あるいは、凹凸パターンは、半導体基板に形成されたトレンチパターンおよび素子分離膜パターンの少なくとも１つを含みうる。あるいは、凹凸パターン１３は、隣り合うショット領域と、それらの間のスクライブラインとによって構成されうる。凹凸パターン１３は、例えば、半導体基板等の基板またはその上に形成された層がエッチングマスクを介してエッチングされることによって形成されうる。膜Ｆは、例えば、下地１１を覆う平坦化膜１２を含みうる。インプリント装置によって基板１の上にパターンを形成する場合、膜Ｆは、更に、平坦化膜１２の上に密着層１４を含んでもよい。密着層１４は、その上に配置されるインプリント材と平坦化膜１２との密着性を向上させる。
【００１４】
異物検査装置１００は、照明部２と、検出部３と、解析部１０とを備えうる。照明部２は、基板１を第１波長λ１の光および第２波長λ２の光を含む照明光で照明する。検出部３は、照明光で照明された基板１からの散乱光に含まれる第１波長λ１の光および第２波長λ２の光を検出し、第１波長λ１の光および第２波長λ２の光にそれぞれ対応する第１検出信号および第２検出信号を出力する。解析部１０は、第１検出信号および第２検出信号に基づいて、凹凸パターン１３から区別して、異物ＦＳを検出する。
【００１５】
異物検査装置１００は、基板１を保持する基板保持部４を備えうる。また、異物検査装置１００は、基板保持部４を駆動することによって基板を駆動する基板駆動機構を備えうる。異物検査装置１００がインプリント装置に組み込まれる場合、基板駆動機構は、基板１と型とを位置決めするために基板１を駆動する機構でありうる。
【００１６】
照明部２は、例えば、第１波長λ１の光を出射する第１光源２１と、第２波長λ２の光を出射する第２光源２２とを備えうる。第１波長λ１と第２波長λ２の設定方法については、後述する。光源２１および光源２２としては、例えば、レーザまたはＬＥＤを使用することができる。第１光源２１から出射した第１波長λ１の光と第２光源２２から出射した第２波長λ２の光は、光合成部２３によって合成される。光合成部２３は、例えば、ダイクロイックミラーまたはハーフミラーを含みうる。このような構成によれば、第１波長λ１の光および第２波長λ２の光を互いに等しい入射角度で基板１に入射させることができる。また、このような構成は、第１波長λ１の光および第２波長λ２の光を含む照明光を基板１に照射する照明部２を小型化するために有利である。
【００１７】
光合成部２３によって合成された光は、偏光子２４に入射する。偏光子２４は、入射した光を偏光して照明光を生成する。ここで、偏光子２４は、基板１の表面に対してＰ偏光で照明光が入射するように、偏光子２４に入射した光を偏光する。偏光子２４から射出した照明光は、集光光学系２５によって基板１の上に集光される。基板１の上に形成される照明光のスポットのサイズが小さいほど、異物ＦＳの検出感度が向上するが、走査時間が増加してスループットは低下する。スポットのサイズは、検出すべき異物ＦＳの大きさとスループットについての要求仕様に従って設定されうる。そのために、集光光学系２５は、光源２１、２２から射出した光を設定されたスポットサイズに変換するために拡大光学系を含んでいてもよい。また、複数の拡大光学系を備えておき、使用条件に応じた拡大光学系を複数の拡大光学系から選択して使用してもよい。また、照明部２または基板保持部４を駆動することによってスポットをデフォーカスし、これによってスポットサイズを調整してもよい。
【００１８】
基板１に対する照明光の入射角は、擬ブリュースター角またはそれに近い確度であることが望ましく、例えば、擬ブリュースター角の±１０°以内の角度であることが望ましい。これは、基板１に吸収される光が多いほど、異物ＦＳと凹凸パターン１３との判別が容易であるからである。
【００１９】
基板１の表面における照明光の入射位置の上に異物ＦＳが存在すると、異物ＦＳによって後方散乱光が発生して、これが検出部３によって検出される。また、基板１の表面における照明光の入射位置の下に凹凸パターン１３が存在すると、凹凸パターン１３によって散乱光が発生する。この場合の散乱光の方向は、凹凸パターン１３の形状および方向に依存する。後方散乱光が発生した場合は、検出部３によって検出される。
【００２０】
検出部３は、基板１からの後方散乱光を、受光光学系３１によって、設定された検出角で受光する。受光光学系３１によって受光された光は、光分割部３２によって、第１波長λ１の光と第２波長λ２の光とに分割される（振幅分割）。光分割部３２は、例えば、ダイクロイックミラーでありうる。第１波長λ１の光は、第１検出器３３に入射する。第１検出器３３は、第１波長λ１の光を検出し、それに対応する第１検出信号を出力し、解析部１０に提供する。第２波長λ２の光は、第２検出器３４に入射する。第２検出器３４は、第２波長λ２の光を検出し、それに対応する第２検出信号を出力し、解析部１０に提供する。第１検出器３３および第２検出器３４は、例えば、光電子増倍管、フォトディテクタ（光電変換素子）や撮像素子を含みうる。
【００２１】
解析部１０は、第１検出器３３から供給される第１検出信号および第２検出器３４から供給される第２検出信号に基づいて、凹凸パターン１３から区別して、異物ＦＳを検出する。解析部１０は、例えば、第１検出信号および第２検出信号に基づいて、凹凸パターン１３および異物ＦＳのうち異物ＦＳのみを検出するように構成されうる。あるいは、解析部１０は、第１検出信号および第２検出信号に基づいて、凹凸パターン１３を凹凸パターンとして識別しつつ検出し、異物ＦＳを異物として識別しつつ検出するように構成されうる。
【００２２】
ここで、第１波長λ１および第２波長λ２の設定方法を説明する。図２には、異物検査装置１００が組み込まれうるインプリント装置、または、該インプリント装置に付随する前処理装置において実施される基板１に対する前処理が例示的に示されている。前処理では、凹凸パターン１３を有する下地１１に対して平坦化膜１２が塗布等によって形成され、必要に応じて平坦化膜１２の上に密着層１４が塗布等によって形成されうる。この例では、平坦化膜１２と密着層１４とによって、下地１１の上の膜Ｆが形成される。下地１１は、半導体基板等の基板、または、該基板の上に少なくとも１つの層を有する部材でありうる。前処理の後に、異物検査装置１００によって異物検査方法が実施される。
【００２３】
第１波長λ１と第２波長λ２は、平坦化膜１２の物性（減衰係数κ（λ））とその厚さｔとに従って、光透過率に基づいた以下の条件式を満たすように決定されうる。ここでは、第２波長λ２における膜Ｆの光透過率は、第１波長λ１における膜Ｆの光透過率より大きいように、第１波長λ１および第２波長λ２が定められる。
【００２４】
｛ｅｘｐ（−４πκ（λ２）ｔ／λ２）／ｅｘｐ（−４πκ（λ１）ｔ／λ１）｝２  ≧  Ｉ
ここで、κ（λ１）は第１波長λ１における膜Ｆの減衰係数、κ（λ２）は第２波長λ２における膜Ｆの減衰係数であり、Ｉは判定閾値である。第１波長λ１の異物散乱光の強度をＳ１とし、第２波長λ２の異物散乱光の強度をＳ２としたとき、判定閾値Ｉは（Ｓ２／Ｓ１）０．５よりも十分大きな値に定められうる。判定閾値Ｉは、検査対象物である異物ＦＳの種類、大きさに基づいたシミュレーション、または予備計測などに基づいて決定されうる。この決定の際に、散乱光の大きさのバラツキや測定系の精度も考慮されうる。また、第１光源２１および第２光源２２に波長可変機能を組み込み、被検物に応じて波長を調整してもよい。
【００２５】
解析部１０は、第１検出信号または第２検出信号の値がある閾値より大きい場合に、異物ＦＳまたは凹凸パターン１３が存在するものと判断することができる。
【００２６】
１つの例において、解析部１０は、第１検出信号の値と第２検出信号の値との差異がある基準より小さい場合に、異物ＦＳが存在すると判断すること（即ち、異物ＦＳを検出すること）ができる。また、解析部１０は、第１検出信号の値が第１閾値より大きく、かつ、第１検出信号の値と第２検出信号の値との差異がある基準より大きい場合に、凹凸パターン１３が存在すると判断すること（即ち、凹凸パターン１３を検出すること）ができる。
【００２７】
他の例において、解析部１０は、第１検出信号の値がある閾値より大きく、かつ、第１検出信号の値と第２検出信号の値との差異がある基準より小さい場合に、異物ＦＳが存在すると判断すること（即ち、異物ＦＳを検出すること）ができる。また、解析部１０は、第１検出信号の値がある閾値より大きく、かつ、第１検出信号の値と第２検出信号の値との差異がある基準より大きい場合に、凹凸パターン１３が存在すると判断すること（即ち、凹凸パターン１３を検出すること）ができる。
【００２８】
ここで、第１検出信号の値と第２検出信号の値との差異は、例えば、第２検出信号の値Ｖ２を第１検出信号の値Ｖ１で割った値（Ｖ２／Ｖ１）に基づいて評価することができる。１つの例において、解析部１０は、第２検出信号の値を第１検出信号の値で割った値がある閾値より小さい場合に、異物ＦＳが存在すると判断すること（即ち、異物ＦＳを検出すること）ができる。また、解析部１０は、第２検出信号の値を第１検出信号の値で割った値がある閾値より大きい場合に、凹凸パターン１３が存在すると判断すること（即ち、凹凸パターン１３を検出すること）ができる。
【００２９】
他の例において、解析部１０は、第１検出信号の値が第１閾値より大きく、かつ、第２検出信号の値を第１検出信号の値で割った値が第２閾値より小さい場合に、異物ＦＳが存在すると判断すること（即ち、異物ＦＳを検出すること）ができる。また、解析部１０は、第１検出信号の値が第１閾値より大きく、かつ、第２検出信号の値を第１検出信号の値で割った値が第１閾値より大きい場合に、凹凸パターン１３が存在すると判断すること（即ち、凹凸パターン１３を検出すること）ができる。
【００３０】
より具体的な例を提供するために、第１波長λ１を３５５ｎｍ、第２波長λ２を５６１ｎｍとし、異物ＦＳの粒子径を２００〜１０００ｎｍの範囲内とし、ミー散乱理論に従ったシミュレーションを行った。その結果、第２検出信号の値は、最大で第１検出信号の値の５倍であった。凹凸パターン１３による散乱光に起因する第１検出信号および第２検出信号は、膜Ｆを往復したもの。例えば、第２波長λ２における膜Ｆの光透過率が第１波長λ１における膜Ｆの光透過率の３倍以上となるように第１波長λ１、第２波長λ２を決定すると、第２検出信号の値は、第１検出信号の値の９倍より大きくなる。よって、第２検出信号の値を第１検出信号の値で割った値に基づいて、凹凸パターン１３から区別して、異物ＦＳを検出することができる。
【００３１】
解析部１０は、第１検出信号または第２検出信号の値が、凹凸パターン１３による散乱光では発生し得ない値である場合に、異物ＦＳが存在すると判断するように構成されてもよい。
【００３２】
照明光が基板１の表面の全域に照射されるように基板保持部４を走査駆動することによって、基板１の表面の全域にわたって異物検査を実施することができる。あるいは、ガルバノミラーまたはポリゴンミラー等の走査機構によって照明光を第１方向に走査し、基板保持部４を基板駆動機構によって第１方向に垂直な第２方向に走査駆動することによって基板１の表面の全域にわたって異物検査を実施することができる。この場合、例えば、偏光子２４と集光光学系２５との間にガルバノミラーまたはポリゴンミラーが配置され、集光光学系２５がｆθレンズまたはアークサインレンズ等のレンズによって構成されうる。
【００３３】
図３には、異物検査装置１００が組み込まれたインプリント装置ＩＭＰの一例が示されている。インプリント装置ＩＭＰは、インプリント処理を実行するように構成される。インプリト処理は、基板１の上のインプリント材ＩＭに型Ｍを接触させ硬化させることによって基板１の上にパターンを形成する処理である。
【００３４】
インプリント材としては、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物でありうる。これらのうち、光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を更に含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。インプリント材は、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に配置されうる。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。
【００３５】
インプリント装置ＩＭＰは、基板１を保持する基板保持部４、基板保持部４を駆動することによって基板１を駆動する基板駆動機構４３、型Ｍを保持し駆動する型駆動機構４２、硬化部４４、ディスペンサ４１、スコープ４５および異物検査装置１００を備えうる。インプリント装置ＩＭＰは、その他、上記の構成要素、即ち基板保持部４、基板駆動機構４３、型Ｍを保持し駆動する型駆動機構４２、硬化部４４、ディスペンサ４１、スコープ４５および異物検査装置１００を制御する制御部４８を備えうる。
【００３６】
基板駆動機構４３および型駆動機構４２は、基板１と型Ｍとの相対位置が調整されるように基板１および型Ｍの少なくとも一方を駆動する駆動機構を構成する。該駆動機構による相対位置の調整は、基板１の上のインプリント材ＩＭに対する型Ｍの接触、および、硬化したインプリント材（硬化物のパターン）からの型Ｍの分離のための駆動を含む。基板駆動機構４３は、基板１を複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。型駆動機構４２は、型１を複数の軸（例えば、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。ここで、各軸は、基板１表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において定義されている。
【００３７】
基板１は、ディスペンサ４１による基板１のショット領域へのインプリント材ＩＭの配置およびそのインプリント材ＩＭと型Ｍとの接触が複数のショット領域の各々に対してなされるように基板駆動機構４３によってＸ軸に沿って往復駆動されうる。そこで、異物検査装置１００は、図３および図４（ａ）に示されるように、ディスペンサ４１と型駆動機構４２との間に配置されうる。あるいは、図４（ｂ）に示されるように、異物検査装置１００と型駆動機構４２との間にディスペンサ４１が配置されうる。
【００３８】
図４（ａ）、（ｂ）のように、基板１のショット領域が異物検査装置１００によって検査され該ショット領域で異物が検出されなかった場合、該ショット領域に対してディスペンサ４１によってインプリント材ＩＭが配置され、インプリント処理が実行される。一方、基板１のショット領域が異物検査装置１００によって検査され、該ショット領域において異物が検出された場合、該ショット領域に対しては、インプリント処理が実行されない。ショット領域に異物が存在することが検出され、該ショット領域へのインプリント処理が実行されない場合、該ショット領域にインプリント材ＩＭが配置され、インプリント材ＩＭに型Ｍを接触させることなく、インプリント材ＩＭが硬化されうる。以上のような動作は、異物検査装置１００の出力に基づいて制御部４８によって制御されうる。
【００３９】
図４（ａ）、（ｂ）のような構成を採用することが難しい場合には、図４（ｃ）に示されるように、異物検査装置１００とディスペンサ４１との間に型駆動機構４２が配置されうる。この場合、基板１の表面の全域または複数のショット領域が異物検査装置１００によって検された後に、異物がなかったショット領域に対するディスペンサ４１によるインプリント材ＩＭの配置、および、それに続くインプリント処理が実行されうる。
【００４０】
以下、図５を参照しながら本発明の第２実施形態の異物検査装置１００を説明する。第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。また、第２実施形態の異物検査装置１００は、第１実施形態として例示されたようなインプリント装置ＩＭＰに組み込まれうる。第２実施形態の異物検査装置１００は、照明部５と、検出部６と、解析部１０とを備えうる。また、異物検査装置１００は、基板１を保持する基板保持部４を備えうる。
【００４１】
照明部５は、例えば白色光を出射する光源５１を備えうる。光源５１としては、例えば、レーザまたはＬＥＤを使用することができる。光源５１から射出した光は、偏光子２４に入射する。偏光子２４は、入射した光を偏光して照明光を生成する。ここで、偏光子２４は、基板１の表面に対してＰ偏光で照明光が入射するように、偏光子２４に入射した光を偏光する。偏光子２４から射出した照明光は、集光光学系２５によって基板１の上に集光される。
【００４２】
異物ＦＳおよび／または凹凸パターン１３からの後方散乱光は、検出部６によって検出される。受光光学系３１を透過した光は、ハーフミラー６１によって２つの光路に分割される。１つの光路には、第１波長λ１の光を透過する第１波長フィルター６２が配置され、他の光路には、第２波長λ２の光を透過する第２波長フィルター６３が配置されている。ここで、第１波長フィルター６２、第２波長フィルター６３がそれぞれ透過させる光の第１波長λ１、第２波長λ２は、膜Ｆの特性等に応じて変更可能にされてもよい。また、ハーフミラー６１および波長フィルター６２、６３を用いる代わりに、図６に示されるように、受光光学系３１を透過した光を分光素子６４によって第１波長λ１の光と第２波長λ２の光とに分割してもよい。
【００４３】
第１波長フィルター６２を透過した第１波長λ１の光は、第１検出器３３に入射する。第１検出器３３は、第１波長λ１の光を検出し、それに対応する第１検出信号を出力し、解析部１０に提供する。第２波長フィルター６３を透過した第２波長λ２の光は、第２検出器３４に入射する。第２検出器３４は、第２波長λ２の光を検出し、それに対応する第２検出信号を出力し、解析部１０に提供する。解析部１０は、第１実施形態と同様でありうる。
【００４４】
以下、図７を参照しながら本発明の第３実施形態の異物検査装置１００を説明する。第３実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。また、第３実施形態の異物検査装置１００は、第１実施形態として例示されたようなインプリント装置ＩＭＰに組み込まれうる。第３実施形態の異物検査装置１００は、照明部７と、検出部８と、解析部１０とを備えうる。また、異物検査装置１００は、基板１を保持する基板保持部４を備えうる。
【００４５】
照明部７は、第１波長λ１の光を出射する第１光源２１と、第２波長λ２の光を出射する第２光源２２とを備えうる。第１光源２１と第２光源２２は、光を出射する時刻を光源制御部７１によって制御されうる。第１光源２１から出射された第１波長λ１の光および第２光源２２から出射された第２波長λ２の光は、光合成部２３に入射する。光合成部２３は、例えば、ダイクロイックミラーまたはハーフミラーを含みうる。このような構成によれば、第１波長λ１の光および第２波長λ２の光を互いに等しい入射角度で基板１に入射させることができる。また、このような構成は、第１波長λ１の光および第２波長λ２の光を含む照明光を基板１に照射する照明部２を小型化するために有利である。
【００４６】
光合成部２３を通過した光は、偏光子２４に入射する。偏光子２４は、入射した光を偏光して照明光を生成する。ここで、偏光子２４は、基板１の表面に対してＰ偏光で照明光が入射するように、偏光子２４に入射した光を偏光する。異物ＦＳおよび／または凹凸パターン１３からの後方散乱光は、検出部８によって検出される。受光光学系３１を透過した光は、検出器８１に入射する。検出器８１は、光電子増倍管を含みうる。
【００４７】
第３実施形態では、第１光源２１と第２光源２２とは、互いに異なる時刻に光を出射する。解析部１０は、第１光源２１が第１波長λ１の光を出射した時刻に検出した信号を第１検出信号として記録し、第２光源２２が第２波長λ２の光を出射した時刻に検出した信号を第２検出信号として記録する。
【００４８】
一例において、基板保持部４を走査駆動しながら、第１波長λ１の光で基板１の表面の全域を走査して第１検出信号が記録された後、基板保持部４を再び走査駆動しながら第２波長λ２の光で基板１の表面の全域を走査して第２検出信号が記録されうる。他の例において、光源制御部７１によって第１光源２１および第２光源２２を交互に発光させながら、基板保持部４が走査駆動されてもよい。あるいは、照明光をガルバノミラーで走査し、その走査の往復経路のうち一方では第１波長λ１の光を走査し、他方では第２波長λ２の光を走査してもよい。
【００４９】
以下、図８を参照しながら本発明の第４実施形態の異物検査装置１００を説明する。第４実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。また、第４実施形態の異物検査装置１００は、第１実施形態として例示されたようなインプリント装置ＩＭＰに組み込まれうる。第４実施形態の異物検査装置１００は、照明部５と、検出部９と、解析部１０とを備えうる。また、異物検査装置１００は、基板１を保持する基板保持部４を備えうる。
【００５０】
照明部５は、第２実施形態と同様に、白色光をＰ偏光で基板１に照射する。異物ＦＳおよび／または凹凸パターン１３からの後方散乱光は、検出部９によって検出される。受光光学系３１を透過した光は、検出器８１に入射する。検出器８１は、光電子増倍管を含みうる。受光光学系３１を透過した光のうち第１波長λ１の光は、第１光分割部９１によって分岐され、第１検出器９２に入射する。第１光分割部９１を透過した光のうち第２波長λ２の光は第２光分割部９３によって分岐され、第２検出器９４に入射する。第１光分割部９１および第２光分割部９３は、ダイクロイックミラーを含みうる。第２光分割部９３を透過した光は、第３波長λ３の光を透過させる波長フィルター９５に入射する。波長フィルター９５を透過した光は第３検出器９６に入射する。
【００５１】
第１検出器９２、第２検出器９４、第３検出器９６は、それぞれ入射した光に対応する第１検出信号、第２検出信号、第３検出信号を解析部１０へ出力する。膜Ｆにおいて、第１波長λ１の光透過率は第２波長λ１の光透過率よりも小さく、第２波長λ２の光透過率は第３波長λ３の光透過率よりも小さい。これらの光透過率は、事前にシミュレーションまたは予備計測で得ておくことができる。
【００５２】
解析部１０は、第１検出信号、第２検出信号および第３検出信号に基づいて、凹凸パターン１３から区別して、異物ＦＳを検出する。第１実施形態と同様に、２つの検出信号に基づいて、凹凸パターン１３から区別して、異物ＦＳを検出することができる。しかし、ノイズが大きい場合には誤検出が起こる可能性がある。３つの検出信号に基づいて、事前に得た膜Ｆの光透過率の変化でフィッティングされれば、得られた信号は異物ではなく膜Ｆの下の凹凸パターン１３に依ると判断できる。膜Ｆの光透過率の変化でのフィッティングからはずれていれば、凹凸パターン１３ではなく表面の異物ＦＳに依ると判断できる。つまり、３つの波長で検出信号を得ると、２つの波長による検出と比べてフィッティングで参照するデータが増えることにより、判定の確度を上げることが可能となる。
【００５３】
インプリント装置ＩＭＰを用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
【００５４】
硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。
【００５５】
次に、インプリント装置ＩＭＰによって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品製造方法について説明する。図９（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。あ
図９（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図９（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１と型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。
【００５６】
図９（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。
【００５７】
図９（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図９（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。
【００５８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、検出部の配置は必ずしも後方散乱光を検出する位置でなくてもよく、側方散乱光を検出する位置などでもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１００：異物検査装置、１：基板、１１：下地、１２：平坦化膜、１３：凹凸パターン、１４：密着層、Ｆ：膜、２：照明部、３：検出部、１０：解析部、ＦＳ：異物、ＩＭＰ：インプリント装置
【図１】
2019028035.tif 000003
【図２】
2019028035.tif 000004
【図３】
2019028035.tif 000005
【図４】
2019028035.tif 000006
【図５】
2019028035.tif 000007
【図６】
2019028035.tif 000008
【図７】
2019028035.tif 000009
【図８】
2019028035.tif 000010
【図９】
2019028035.tif 000011