JP6379937B2 - ステージ制御方法、修正テンプレートの製造方法、およびテンプレート観察修正装置 - Google Patents
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Description
また、このようなメサ部を有するテンプレートは、テンプレートの凹凸パターンを被転写基板の樹脂に転写した後にテンプレートを被転写基板から剥離し易いといった利点、および転写領域から非転写領域に樹脂を排出し易くなることから転写領域の樹脂の膜厚の均一化を図り易いといった利点も有している。
この課題は、マスターテンプレートを用いて形成されたレプリカテンプレートにおいても同様であり、レプリカテンプレートに欠陥があると被転写体の全てにその欠陥が転写されてしまう。このため、レプリカテンプレートについても無欠陥が求められ、レプリカテンプレートの観察および欠陥の修正が必要となる。
また、欠陥部対向位置でのテンプレートの距離センサによる測定箇所がメサ部である場合には、上記ステージの欠陥部対向高さを、欠陥部対向位置でのテンプレートの測定箇所の高さを基準としてより精度良く制御することができる。
このため、メサ部の破損を生じることなく、欠陥部の高精度な観察および修正を行うことができる。
上記演算工程がテンプレートの傾きに応じて第1ステージ高さの補正を行うことにより、テンプレートがステージに対して傾いている場合およびステージ表面が傾いている場合でも、その傾きを考慮した第1ステージ高さを得ることができる。
このため、上述のような傾きがある場合でも、安定的に、メサ部の破損を生じることなく、欠陥部の高精度な観察および修正を行うことができるからである。
また、欠陥部対向位置でのテンプレートの距離センサによる測定箇所がメサ部である場合には、上記ステージの欠陥部対向高さを、欠陥部対向位置でのテンプレートの測定箇所の高さを基準としてより精度良く制御することができる。
このため、メサ部の破損を生じることなく、欠陥部の高精度な観察および修正を行うことができる。
テンプレートの傾きに応じて第1ステージ高さの補正を行うことにより、テンプレートがステージに対して傾いている場合およびステージ表面が傾いている場合でも、その傾きを考慮した第1ステージ高さを得ることができる。
このため、上述のような傾きがある場合でも、安定的に、メサ部の破損を生じることなく、欠陥部の高精度な観察および修正を行うことができるからである。
このため、メサ部の破損を生じることなく、メサ部の高精度な観察およびメサ部の修正を行うことができる。
以下、本発明のステージ制御方法、修正テンプレートの製造方法およびテンプレート観察修正装置について説明する。
まず、本発明のステージ制御方法について説明する。
本発明のステージ制御方法は、メサ部を有するテンプレートを保持するステージの高さを制御するステージ制御方法であって、荷電ビーム照射部により観察および修正される対象がメサ部内の欠陥部である態様(第1実施態様)と、メサ部内の任意の箇所である態様(第2実施態様)の2つの態様に分けることができる。以下、各態様に分けて本発明のステージ制御方法を説明する。
まず、本発明のステージ制御方法の第1実施態様について説明する。
本態様のステージ制御方法は、メサ部を有するテンプレートを保持するステージの欠陥部対向高さを制御するステージ制御方法であって、上記テンプレートのメサ部と距離センサの距離が、上記メサ部内の欠陥部と荷電ビーム照射部の距離が観察修正可能距離となる第1距離である場合のステージ高さである第1ステージ高さを得る第1ステージ高さ確認工程と、上記ステージを欠陥部対向位置に移動する平面移動工程と、上記欠陥部対向位置での上記テンプレートと上記距離センサの距離が上記第1距離となる場合のステージ高さである第2ステージ高さを求める第2ステージ高さ確認工程と、上記第1ステージ高さと上記第2ステージ高さの差分である第1差分を演算する演算工程と、上記第1差分がステージ制御誤差より大きくメサ部の高さよりも小さい判定値以上である場合には、上記欠陥部対向高さを上記第1ステージ高さとし、上記第1差分が上記判定値未満である場合には、上記欠陥部対向高さを上記第2ステージ高さとするように決定する判定工程と、上記判定工程の決定に基づいて、上記ステージを上記欠陥部対向高さまで移動させる制御工程と、を有する態様である。
本態様のステージ制御方法は、まず、図1に示すように第1ステージ高さ確認工程S1を行う。例えば、図2(a)に示すように、予め距離センサ3によりメサ部11aを測定できるXY平面内におけるステージ位置XY1を確認しておき、そのステージ位置XY1において、上記メサ部11aと距離センサ3の距離(以下、単にメサ間距離と称する場合がある。)bmが、上記欠陥部11cと上記荷電ビーム照射部2の距離aが観察修正可能距離a1となる第1距離b1である場合のステージ高さである第1ステージ高さZαを得る。
次に、図1に示すようにステージ下降工程S2および平面移動工程S3を行う。例えば、図2(b)に示すように、ステージ1を荷電ビーム照射部2に対して下降させ、次いで、ステージ1を欠陥部対向位置XY2に移動させる。
次に、図1に示すように、演算工程S5および判定工程S6を行う。これにより、上記第1ステージ高さZαと上記第2ステージ高さZβの差分である第1差分を演算し、上記第1差分がステージ制御誤差より大きくメサ部の高さよりも小さい判定値以上である場合には、上記欠陥部対向高さを上記第1ステージ高さとし、上記第1差分が上記判定値未満である場合には、上記欠陥部対向高さを上記第2ステージ高さとするように決定する。
次に、図1に示すように、制御工程S7を行う。例えば、図2(d)に示すように、上記第1差分が上記判定値以上である場合には、上記欠陥部対向高さZendを上記第1ステージ高さZαとし、図3(c)に示すように、上記第1差分が上記判定値未満である場合には、上記欠陥部対向高さZendを上記第2ステージ高さZβとするようにステージ1を移動させる。
なお、この例においては、テンプレート11は、メサ部11aの表面上に凹凸パターン11bを有し、さらに、メサ部11b内に欠陥部11cを有するものである。
また、上記テンプレート間距離は、距離センサにより測定されるテンプレートの位置によって異なるものであり、テンプレート内のメサ部での距離である場合および非転写領域での距離である場合が含まれるものである。
この場合、欠陥部対向位置でのテンプレートの距離センサによる測定箇所が非転写領域である場合には、非転写領域の高さを基準としてテンプレートの非転写領域と距離センサの距離が第1距離に合わされる。このため、欠陥部と荷電ビーム照射部の距離(以下、単に光軸距離と称する場合がある。)が観察修正可能距離からずれてしまい、欠陥部の観察および修正が困難になる場合がある。また、メサ部の高さによっては、テンプレートと荷電ビーム照射部とが接触する場合がある。
このため、欠陥部と荷電ビーム照射部の距離を、安定的に観察修正可能距離とすることができる。
より具体的には、テンプレートが荷電ビーム照射部に対して傾いている場合、および第1ステージ高さ確認工程でのメサ部の測定箇所が欠陥部から大きく離れている場合、それぞれ、傾きおよび測定誤差による影響により、第1ステージ高さ確認工程でのメサ部の測定箇所と欠陥部との間で荷電ビーム照射部に対する距離が大きく異なる場合がある。
しかしながら、欠陥部対向位置でのテンプレートの測定箇所がメサ部である場合には、この欠陥部対向位置での測定箇所を基準として求められるステージの欠陥部対向高さである第2ステージ高さを採用することにより、荷電ビーム照射部に対する欠陥部の高さ方向の位置を、位置ずれの少ないものとすることができる。
なお、高さ方向は、荷電ビーム照射部から照射される荷電ビームの対向方向をいうものであり、荷電ビーム照射部側を上方向、ステージ側を下方向と表現する場合がある。
以下、本態様のステージ制御方法の各工程について詳細に説明する。
本態様における第1ステージ高さ確認工程は、上記テンプレートのメサ部と距離センサの距離が、上記メサ部内の欠陥部と荷電ビーム照射部の距離が観察修正可能距離となる第1距離である場合のステージ高さである第1ステージ高さを得る工程である。
既に説明した図2(a)は、光軸距離aが観察修正可能距離a1となるときのメサ間距離bmが第1距離b1である場合を示すものである。
上記第1距離は、テンプレート観察修正装置の種類および上記メサ部が形成されたテンプレートの厚みに応じて、予め決定されている距離である。
なお、メサ間距離は、メサ部と距離センサの最短距離であり、測定箇所におけるメサ部の上面と距離センサの下端の距離をいうものである。メサ間距離は、具体的には、図2(a)中のbmで示される距離である。
上記光軸距離は、荷電ビーム照射部と欠陥部の最短距離であり、より具体的には、荷電ビーム照射部の下端と欠陥部が存在する箇所におけるメサ部の上面の最短距離をいうものである。光軸距離は、具体的には、図2(a)中のaで示される距離である。
また、荷電ビーム照射部が下面にテンプレートの帯電の影響を抑えるために用いられる帯電制御電極または遮蔽電極を備える場合には、上記観察修正可能距離にこれらの電極の厚みを考慮する必要が生じる。帯電制御電極を備える場合の上記観察修正可能距離は、帯電制御電極の下面と欠陥部の距離となり、例えば、100μm〜500μmの範囲内とすることができる。
また、遮蔽電極を備える場合の上記観察修正可能距離は、遮蔽電極の下面と欠陥部の距離となり、例えば、50μm以下とすることができるが、ステージ制御性の観点から、意図せぬテンプレートとの接触を避ける為に特に10μm〜50μmの範囲内であることが好ましい。
本工程に用いられるテンプレートは、メサ部を有し、メサ部内に欠陥部を有するものである。
このようなテンプレートを構成する材料は、透明性を有するものを用いることができ、例えば、合成石英、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウム等が挙げられる。なかでも、フォトマスク用基板としての使用実績が高く品質が安定しており、凹凸パターンを形成することにより一体化した構造とすることができ、高精度の微細な凹凸パターンを形成できるため、合成石英が好適に用いられる。
透明基板の光透過性としては、波長300nm〜450nmの範囲内における光線の透過率が85%以上であることが好ましい。
また、透明基板の厚さは、材料や用途等に応じて異なるものであるが、例えば0.5m
m〜10mm程度である。
上記メサ部の厚みは、メサ部上面の転写領域に形成された凹凸パターンを樹脂に安定的に転写可能なものであれば特に限定されるものではない。上記厚みは、例えば、1μm〜100μmの範囲内とすることができ、なかでも、10μm〜40μmの範囲内であることが好ましい。上記厚みが上述の範囲内であることにより、テンプレートを被転写基板および樹脂との接触が少なく、転写後に被転写基板から剥離し易く転写領域の膜厚の均一化を図り易いものとすることができるからである。
上記厚みは、非転写領域とメサ部の頂部、すなわちメサ部の上面までの距離をいうものである。具体的には既に説明した図2(a)中のhで示されるものである。
凹凸パターンの形状としては、特に限定されるものではなく、例えばラインアンドスペース、ドット、ホール、アイソレートスペース、アイソレートライン、ピラー、レンズ、段差等を挙げることができる。また、凹凸パターンの寸法としては、一般的なナノインプリントリソグラフィ用のテンプレートと同様とすることができる。
また、上記テンプレートは、ブランクスを加工して得られたテンプレート(マスターテンプレート)であってもよく、マスターテンプレートを用いたインプリントによる転写によって得られたテンプレート(レプリカテンプレート)であってもよく、レプリカテンプレートをさらに任意の回数転写して得られたテンプレートであってもよい。
本工程に用いられる距離センサは、テンプレート表面との距離を精度良く測定できるものであれば特に限定されるものではなく、テンプレート観察修正装置に一般的に用いられるものを使用することができる。
本工程においては、荷電ビーム照射部が、テンプレートの帯電の影響を抑える帯電制御電極または遮蔽電極を有するものであることが好ましい。テンプレートの帯電の影響を抑制できるため、欠陥部の観察および修正を精度良く行うことができるからである。
また、帯電制御電極および遮蔽電極は、通常、荷電ビーム照射部の下面に配置されるものであるため、上記観察修正可能距離が短いものとなる。このため、メサ部の破損を生じることなく、欠陥部の高精度な観察および修正を行うことができるとの本態様の効果をより効果的に発揮することができる。
なお、上記帯電制御電極としては、荷電ビーム照射部に一般的に用いられるものを使用することができ、比較的高加速電圧の荷電ビームを対物レンズ付近で減速するものを用いることができる。上記帯電制御電極としては、例えば、対物レンズと試料であるテンプレートの間に減速電極を配置し減速電界を形成するもの、およびステージに減速電圧を掛け、減速電界を形成するもの等を挙げることができる。
また、上記遮蔽電極としては、荷電ビーム照射部に一般的に用いられるものを使用することができ、テンプレート表面に帯電した荷電粒子による電界が荷電ビーム照射部側に及ぶことを遮蔽するもの等を挙げることができる。
本工程における第1ステージ高さを得る方法としては、第1ステージ高さを精度よく得ることができる方法であれば特に限定されるものではない。上記方法は、例えば、メサ間距離を測定できる位置にテンプレートを保持するステージを移動し、上記メサ間距離を連続的に測定しながら、上記メサ間距離が第1距離となるまで、ステージを高さ方向に移動し、上記メサ間距離が第1距離となる場合の、ステージ高さを測定する方法を挙げることができる。
また、メサ間距離を測定できる位置にテンプレートを保持するステージを移動した後、メサ間距離およびステージ高さを測定し、メサ間距離と第1距離の差分と、ステージ高さとを用いて計算により第1ステージ高さを得る方法であっても良い。具体的には第1ステージ高さを、ステージ高さ+(メサ間距離−第1距離)の計算等、上記差分を上記ステージ高さに加算する方法を用いることができる。
また、メサ間距離の測定方法は、メサ部と距離センサの距離を安定的に測定できる方法であれば特に限定されるものではない。上記測定方法は、例えば、メサ部が存在するステージ上の位置を予め確認しておいて、その位置情報に基づいてテンプレートを保持するステージを移動し、メサ間距離を測定する方法を用いることができる。
なお、メサ部が存在するステージ上の位置としては、テンプレートを保持するステージに対してX軸およびY軸を用いた平面座標を設定し、欠陥部がその平面座標上の座標(X座標およびY座標)により設定されたものを用いることができる。
本工程におけるステージ高さは、テンプレート観察修正装置の下面を基準とした、ステージのテンプレートが配置される側表面の高さをいうものである。
本態様における平面移動工程は、上記ステージを上記欠陥部対向位置に移動する工程である。
上記欠陥部対向位置については、予めテンプレートの欠陥部の位置を確認等することにより設定することができる。
上記欠陥部は、テンプレートにより所望のパターンの転写を阻害する欠陥であれば良く、例えば、余剰パターンおよび異物等の黒欠陥部、パターンの欠けである白欠陥部を挙げることができる。
また、本工程の実施タイミングは、通常、上記第1ステージ高さ確認工程後である。
本態様における第2ステージ高さ確認工程は、上記欠陥部対向位置での上記テンプレートと上記距離センサの距離が上記第1距離となる場合のステージ高さである第2ステージ高さを求める工程である。
上記方法は、例えば、上記欠陥部対向位置でのテンプレート間距離とステージ高さとを測定し、テンプレート間距離と第1距離の差分とステージ高さとを用いて計算する方法を用いることができる。より具体的には、第2ステージ高さを、ステージ高さ+(テンプレート間距離−第1距離)の計算等、上記差分を上記ステージ高さに加算する方法を用いることができる。
なお、テンプレート間距離は、テンプレートの測定箇所と距離センサの最短距離であり、測定箇所におけるテンプレートの上面と距離センサの下端の距離をいうものである。
また、本工程の実施タイミングは、通常、上記平面移動工程後である。
本態様における演算工程は、上記第1ステージ高さと上記第2ステージ高さの差分である第1差分を演算する工程である。
本工程における第1差分は、上記第1ステージ高さと上記第2ステージ高さの差分であり、第1ステージ高さから第2ステージ高さを差し引いて得られる値の絶対値をいうものである。
図4(a)に例示するように、テンプレートが荷電ビーム照射部に対して傾いている状態で得られた第1ステージ高さZαを、欠陥部対向位置XY2でステージ高さに適用した場合、図4(b)に示すように、欠陥部対向位置XY2で光軸距離aが観察修正可能距離a1から大きくずれる場合がある。すなわち、図4の場合では、ステージ高さZαを制御工程において採用して上記欠陥部対向高さZendを制御した場合には、光軸距離aが観察修正可能距離a1より短くなることになる。
これに対して図5(a)に示すように、傾きに応じて第1ステージ高さの補正を行うことにより、具体的には、補正前の第1距離b1に、テンプレートの傾きにより生じる第1箇所に対する欠陥部の高さの差分eを加算したものを、補正後の第1距離b1´とすることにより、補正後の第1ステージ高さZγを得ることができる。このような補正後の第1ステージ高さZγを制御工程において採用して上記欠陥部対向高さZendを制御した場合には、光軸距離aを観察修正可能距離a1とすることが容易となる。
このようなことから、上記演算方法であることにより、テンプレートに傾きがある場合でも、安定的に、メサ部の破損を生じることなく、欠陥部の高精度な観察および修正を行うことが可能となるからである。
なお、上記傾きは、テンプレートのメサ部表面の荷電ビーム照射部に対する傾きをいうものである。
また、欠陥部より第1箇所の高さが高い場合には、補正後の第1距離は、補正前の第1距離からその差分を差し引くことにより得ることができる。
なお、図4および図5中の符号については、図2と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
また、本工程の実施タイミングは、通常、上記第2ステージ高さ確認工程後である。
本態様における判定工程は、上記第1差分がステージ制御誤差より大きくメサ部の高さよりも小さい判定値以上である場合には、上記欠陥部対向高さを上記第1ステージ高さとし、上記第1差分が上記判定値未満である場合には、上記欠陥部対向高さを上記第2ステージ高さとするように決定する工程である。
ここで、判定値の下限がステージ制御誤差より大きいものであることにより、ステージ制御誤差より上記第1差分が大きい値となった場合に、欠陥部対向位置でのテンプレートの測定箇所が非転写領域であると誤って決定することを回避できる。すなわち、判定値の下限がステージ制御誤差より大きいとは、上記第1差分が実質的に0ではないことを判断するものである。
上記判定値の下限において、上記ステージ制御誤差は、ステージをテンプレート側の高さ方向に100回移動させた際、すなわち、ステージを下から上に100回移動させた際に、設定値に対する実測値の最大差、すなわち設定値を超過した最大実測値と設定値に満たない最小実測値の差分とすることができる。
なお、このようなステージ制御誤差の具体的な値は、メサ部の高さが10μmオーダーのテンプレートの観察および修正に用いられるテンプレート観察修正装置においては、通常、2μm以下である。
なお、上記上限におけるステージ制御誤差は、下限の場合と同じく、ステージをテンプレート側の高さ方向に100回移動させた際、すなわち、ステージを下から上に100回移動させた際に、設定値に対する実測値の最大差を求め、その最大差の値とすることができる。
また、本工程の実施タイミングは、通常、上記演算工程後である。
本態様における制御工程は、上記判定工程の決定に基づいて、上記ステージを上記欠陥部対向高さまで移動させる工程である。
本工程における上記ステージを上記欠陥部対向高さまで移動させる方法としては、上記判定工程により決定された欠陥部対向高さである、第1ステージの高さまたは第2ステージ高さまで、ステージを移動させる方法であれば特に限定されるものではない。
上記ステージの上昇速度は、ステージ上のテンプレートが振動等によりテンプレート観察修正装置と接触することを防ぐことができるものであれば特に限定されるものではなく、一般的なテンプレート観察修正装置におけるステージの上昇速度と同様とすることができる。
本態様のステージ制御方法は、第1ステージ高さ確認工程、平面移動工程、第2ステージ高さ確認工程、演算工程、判定工程、および制御工程を有するものであるが、必要に応じてその他の工程を有するものであってもよい。
このようなその他の工程としては、平面移動工程前に、上記ステージを下降させるステージ下降工程、テンプレートの欠陥部の位置を確認する位置確認工程、ステージ上に保持されたテンプレートの傾きを測定する傾き測定工程、およびステージ上に保持されたテンプレートの欠陥部の位置を補正する補正工程等を挙げることができる。
本態様におけるステージ下降工程は、平面移動工程前に、上記ステージを下降させる工程である。
本態様においては、平面移動工程前において、テンプレートと荷電ビーム照射部等のテンプレート観察修正装置との距離が小さいものとなっている場合には、上記ステージ下降工程を有することが好ましい。
上記ステージ下降工程を有し、ステージ上のテンプレートと荷電ビーム照射部等の距離を十分に大きなものとした上で、平面移動工程によりステージを欠陥部対向位置に移動させることが可能となる。このため、平面移動工程時の振動等により、テンプレートと荷電ビーム照射部とが接触する等の不具合の発生を防止できるからである。
なお、テンプレートと荷電ビーム照射部等のテンプレート観察修正装置との距離が小さいものとなっている状況としては、例えば、第1ステージ高さ確認工程における第1ステージ高さの確認方法として、上記メサ間距離が第1距離となるまでステージを高さ方向に移動して、上記メサ間距離が第1距離となる場合のステージ高さを測定する方法を用いた場合が挙げられる。
また、ステージの下降速度は、ステージ上のテンプレートが振動等によりテンプレート観察修正装置と接触することを防ぐことができるものであれば特に限定されるものではない。
また、本工程の実施タイミングは、通常、上記平面移動工程前である。
上記位置確認工程は、テンプレートの欠陥部の位置を確認する工程である。
本工程における欠陥部の位置の確認方法としては、テンプレートの欠陥部の位置を確認できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、光を用いる光検査および電子ビームを用いる電子ビーム検査等、テンプレートの欠陥部の検査方法として一般的に用いられている方法を用いることができる。また、本工程により得られた欠陥部の位置については、テンプレートに対してX軸およびY軸を用いた平面座標を設定し、欠陥部の位置をその平面座標上の座標(X座標およびY座標)により記憶することができる。
上記傾き測定工程としては、ステージ上に保持されたテンプレートの荷電ビーム照射部に対する傾きを測定する工程である。
傾きが大きい場合には、上記第1ステージ高さ確認工程において距離センサにより測定されるテンプレートの測定箇所によって、得られる第1ステージ高さが変動するおそれがある。これに対して、本工程により得られた傾きによって、第1ステージ高さを演算工程で補正することにより、上記変動を抑制できる。
本工程における傾きの測定方法としては、ステージ上に保持されたテンプレートの傾きを測定することができる方法であれば特に限定されるものではない。上記測定方法は、例えば、ステージ上にテンプレートを保持した状態とし、ステージ高さが一定の状態で、テンプレートの予め設定された3点以上の測定箇所でのテンプレート間距離について距離センサを用いて測定する方法を用いることができる。
なお、測定箇所は、テンプレート内の任意の箇所であるが、例えば、テンプレートの外周、すなわち、非転写領域の3点以上を測定箇所として選択することができる。
また、本工程の実施タイミングは、通常、上記演算工程前である。
上記補正工程は、ステージ上に保持されたテンプレートの欠陥部の位置を補正する工程である。
ステージの移動は、通常、ステージに設定された平面座標(X座標およびY座標)を指定して行われる。
また、テンプレートは、ステージ上の特定箇所に配置されることにより、テンプレートの平面座標とステージ上の平面座標とを一致させることができる。
このため、テンプレートがステージに対して回転して保持される等の位置ずれが生じた場合には、テンプレートおよびステージの平面座標が一致しない場合がある。
これに対して、本工程により、上記位置ずれに応じて補正を行うことにより、欠陥部を荷電ビーム照射部に対向させることが容易となる。
なお、図6中の符号については、図2と同一の部材を示すものであるので、ここでの説明は省略する。
本工程における補正方法は、位置ずれに応じてテンプレートの欠陥部の位置をステージ上の位置として精度良く認識できる方法であれば良く、一般的な補正方法を用いることができる。上記補正方法は、例えば、位置ずれが回転位置ずれである場合には、回転量による位置の変動をテンプレートの欠陥部の座標に加えたものをステージ上での欠陥部の座標として用いる方法を用いることができる。
また、本工程の実施タイミングは、通常、上記演算工程前である。
次に、本発明のステージ制御方法の第2実施態様について説明する。
本態様のステージ制御方法は、メサ部を有するテンプレートを保持するステージのテンプレート対向高さを制御するステージ制御方法であって、上記テンプレートの上記メサ部と距離センサの距離が、上記メサ部と荷電ビーム照射部の距離が観察修正可能となる第1距離である場合のステージ高さである第1ステージ高さを得る第1ステージ高さ確認工程と、上記ステージをテンプレート対向位置に移動する平面移動工程と、上記テンプレート対向位置での上記テンプレートと上記距離センサの距離が上記第1距離となる場合のステージ高さである第2ステージ高さを求める第2ステージ高さ確認工程と、上記第1ステージ高さと上記第2ステージ高さの差分である第1差分を演算する演算工程と、上記第1差分が、上記テンプレート対向位置で上記距離センサにより測定された上記テンプレート内の測定箇所が上記メサ部以外の領域である非転写領域であることが確認できる判定値以上である場合には、上記テンプレート対向高さを上記第1ステージ高さとするように決定する判定工程と、上記判定工程の決定に基づいて、上記ステージを上記テンプレート対向高さまで移動させる制御工程と、を有する態様である。
このため、メサ部の破損を生じることなく、メサ部の高精度な観察および修正を行うことができる。
以下、本態様のステージ制御方法の各工程について詳細に説明する。
本態様における第1ステージ高さ確認工程は、上記テンプレートの上記メサ部と距離センサの距離が、上記メサ部と荷電ビーム照射部の距離が観察修正可能となる第1距離である場合のステージ高さである第1ステージ高さを得る工程である。
このような第1ステージ高さ確認工程としては、上記「A.第1実施態様」の項に記載の内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
本態様における平面移動工程は、上記ステージをテンプレート対向位置に移動する工程である。
本態様における第2ステージ高さ確認工程は、上記テンプレート対向位置での上記テンプレートと上記距離センサの距離が上記第1距離となる場合のステージ高さである第2ステージ高さを求める工程である。
本態様における演算工程は、上記第1ステージ高さと上記第2ステージ高さの差分である第1差分を演算する工程である。
このような演算工程としては、上記「A.第1実施態様」の項に記載の内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
本態様における判定工程は、上記第1差分が、上記テンプレート対向位置で上記距離センサにより測定された上記テンプレート内の測定箇所が上記メサ部以外の領域である非転写領域であることが確認できる判定値以上である場合には、上記テンプレート対向高さを上記第1ステージ高さとするように決定する工程である。
このような判定値は、メサ部の厚みおよびステージ制御誤差等によって適宜設定されるものであり、具体的には、上記「A.第1実施態様」の項に記載の内容と同様とすることができる。
本工程においては、上記テンプレート対向高さの決定が、上記第1差分が上記判定値未満である場合に上記テンプレート対向高さを上記第2ステージ高さとするように決定するものであることが好ましい。上記第1差分が判定値未満である場合、すなわち、上記テンプレート対向位置でのテンプレートの距離センサによる測定箇所がメサ部である場合には、上記テンプレート対向高さを、上記テンプレート対向位置でのテンプレートの距離センサによる測定箇所の高さを基準としてより精度良く制御することができるからである。
本態様における制御工程は、上記判定工程の決定に基づいて、上記ステージを上記テンプレート対向高さまで移動させる工程である。
本態様のステージ制御方法は、第1ステージ高さ確認工程、平面移動工程、第2ステージ高さ確認工程、演算工程、判定工程、および制御工程を有するものであるが、必要に応じてその他の工程を有するものであってもよい。
このようなその他の工程としては、上記「A.第1実施態様」の項に記載の内容と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
次に、本発明の修正テンプレートの製造方法について説明する。
本発明の修正テンプレートの製造方法は、テンプレートのメサ部内の欠陥部を荷電ビーム照射部により修正することにより修正テンプレートを製造する修正テンプレートの製造方法であって、欠陥部対向位置で上記テンプレートを保持するステージの欠陥部対向高さを制御して、上記ステージを上記欠陥部対向高さまで移動させる上昇工程と、上記欠陥部の修正を行う修正工程と、を有し、上記上昇工程の上記欠陥部対向高さの制御を、上述のステージ制御方法により行うことを特徴とするものである。
なお、この例では、欠陥部が黒欠陥部であり、修正工程においてエッチングにより欠陥部を除去する例を示すものである。
以下、本発明の修正テンプレートの製造方法の各工程について詳細に説明する。
本発明における上昇工程は、欠陥部対向位置で上記テンプレートを保持するステージの欠陥部対向高さを制御して、上記ステージを上記欠陥部対向高さまで移動させる工程である。
本工程における欠陥部対向高さの制御は、上述のステージ制御方法により行うものである。
ここで、ステージ制御方法は、上記「I.ステージ制御方法」の項に記載の内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
また、本工程に用いられる荷電ビーム照射部、テンプレートおよびステージは、上記「I.ステージ制御方法」の項に記載の内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
例えば、ステージの上昇速度は、上記「I.ステージ制御方法」の「A.第1実施態様」の「6.制御工程」の項に記載の内容と同様とすることができる。
本発明における修正工程は、上記欠陥部の修正を行う工程である。
本工程における上記欠陥部の修正方法は、欠陥部の欠陥内容によって異なるものである。上記修正方法は、例えば、欠陥部が黒欠陥部である場合には、アシストガスを供給しながら荷電ビームを照射し、黒欠陥部をエッチングする方法を挙げることができる。
また、上記修正方法は、例えば、欠陥部が白欠陥部である場合には、デポジションガスを供給しながら荷電ビームを照射し、白欠陥部のパターンの欠けを埋める方法を挙げることができる。
上記デポジションガスは、具体的には、クロムヘキサカルボニル(Cr(CO)6)、およびオルトケイ酸テトラエチル(Si(OC2H5)4)等を挙げられる。
本発明の修正テンプレートの製造方法は、上記上昇工程および修正工程を有するものであるが、必要に応じてその他の工程を有するものであっても良い。
上記その他の工程としては、上記上昇工程および修正工程の間に行われ、欠陥部の形状を確認する確認工程を挙げることができる。
欠陥部の形状を正確に把握することにより、上記修正工程での修正をより的確に行うことができるからである。
なお、上記確認工程における欠陥部の形状の確認方法としては、荷電ビーム照射部から荷電ビームを照射して、テンプレートから発生する二次粒子に基づいて二次粒子像を生成する方法等の、テンプレート観察修正装置での一般的な確認方法を用いることができる。
本発明により製造される修正テンプレートは、欠陥部が修正されている以外は一般的なテンプレートと同様の内容とすることができる。
具体的には、上記修正テンプレートは、上記「I.ステージ制御方法」の項に記載の内容と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
次に、本発明のテンプレート観察修正装置について説明する。
本発明のテンプレート観察修正装置は、メサ部を有するテンプレートの上記メサ部内の欠陥部に対して荷電ビームを照射する荷電ビーム照射部と、上記テンプレートを保持し、平面方向および上下方向に移動可能なステージと、上記ステージ上に保持された上記テンプレートとの距離を測定する距離センサと、を有するテンプレート観察修正装置であって、欠陥部対向位置で上記ステージの欠陥部対向高さを制御する制御部と、上記メサ部と上記距離センサの距離が、上記欠陥部と上記荷電ビーム照射部の距離が観察修正可能距離となる第1距離である場合のステージ高さである第1ステージ高さと、欠陥部対向位置での上記テンプレートと上記距離センサの距離が上記第1距離となる場合のステージ高さである第2ステージ高さと、の差分である第1差分を演算する演算部と、上記第1差分がステージ制御誤差より大きくメサ部の高さよりも小さい判定値以上である場合には、上記欠陥部対向高さを上記第1ステージ高さとし、上記第1差分が上記判定値未満である場合には、上記欠陥部対向高さを上記第2ステージ高さとするように決定する判定部と、を有し、上記制御部が、上記判定部の決定に基づいて、上記ステージを上記欠陥部対向高さまで移動させるものであることを特徴とするものである。
なお、この例においては、テンプレート観察修正装置10は、上記ステージ1およびステージ1上に保持されるテンプレートを密閉する真空チャンバー4と、真空チャンバー4内にエッチングガスまたはデポジションガスを供給するガス供給部5を有するものである。
また、荷電ビーム照射部2が下面にテンプレートの帯電の影響を抑える帯電制御電極2aを有するものである。
また、欠陥部対向位置でのテンプレートの距離センサによる測定箇所がメサ部である場合には、上記ステージの欠陥部対向高さを、欠陥部対向位置でのテンプレートの測定箇所の高さを基準としてより精度良く制御することができる。
このため、メサ部の破損を生じることなく、欠陥部の高精度な観察および修正を行うことができる。
以下、本発明のテンプレート観察修正装置の各構成について詳細に説明する。
なお、荷電ビーム照射部、ステージおよび距離センサについては、上記「I.ステージ制御方法」の項に記載の内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。
本発明における制御部は、欠陥部対向位置で上記ステージの欠陥部対向高さを制御するものである。
また、上記制御部は、上記判定部の決定に基づいて、上記ステージを上記欠陥部対向高さまで移動させるものである。
このような制御部としては、欠陥部対向位置で、上記判定部の決定に基づいて、上記ステージを上記欠陥部対向高さまで移動させる制御を行うことができる構成であれば特に限定されず、一般的なテンプレート観察修正装置の制御部に用いられる構成と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本発明における演算部は、上記メサ部と上記距離センサの距離が、上記欠陥部と上記荷電ビーム照射部の距離が観察修正可能距離となる第1距離である場合のステージ高さである第1ステージ高さと、欠陥部対向位置での上記テンプレートと上記距離センサの距離が上記第1距離となる場合のステージ高さである第2ステージ高さと、の差分である第1差分を演算するものである。
このような演算部は、上記第1差分を演算できる構成であれば特に限定されず、一般的なテンプレート観察修正装置の演算部に用いられる構成と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本発明における判定部は、上記第1差分がステージ制御誤差より大きくメサ部の高さよりも小さい判定値以上である場合には、上記欠陥部対向高さを上記第1ステージ高さとし、上記第1差分が上記判定値未満である場合には、上記欠陥部対向高さを上記第2ステージ高さとするように決定するものである。
このような判定部は、上記第1差分が判定値以上であるか、または、判定値未満であるかを判定できる構成であれば特に限定されず、一般的なテンプレート観察修正装置の判定部に用いられる構成と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
本発明のテンプレート観察修正装置は、荷電ビーム照射部、ステージ、距離センサ、制御部、演算部および判定部を有するものであるが、必要に応じてその他の構成を有するものであっても良い。
上記その他の構成としては、例えば、ステージおよびステージ上に保持されたテンプレートを覆う真空チャンバー、アシストまたはデポジションガス供給ノズル等を挙げることができる。また、上記その他の構成は、第1ステージ高さ、第2ステージ高さ等の各ステージ位置でのステージ高さ、演算部での演算結果、および、距離測定箇所および欠陥部等の平面座標等を記憶する記憶部を有するものであっても良い。
これらのその他の構成は、テンプレート観察修正装置に一般的に用いられるものを使用することができるため、ここでの説明は省略する。
2 … 荷電ビーム照射部
3 … 距離センサ
4 … 真空チャンバー
5 … ガス供給部
10 … テンプレート観察修正装置
11 … テンプレート
12 … 修正テンプレート
Claims (6)
- メサ部を有するテンプレートを保持するステージの欠陥部対向高さを制御するステージ制御方法であって、
前記テンプレートの前記メサ部と距離センサの距離が、前記メサ部内の欠陥部と荷電ビーム照射部の距離が観察修正可能距離となる第1距離である場合のステージ高さである第1ステージ高さを得る第1ステージ高さ確認工程と、
前記ステージを前記欠陥部対向位置に移動する平面移動工程と、
前記欠陥部対向位置での前記テンプレートと前記距離センサの距離が前記第1距離となる場合のステージ高さである第2ステージ高さを求める第2ステージ高さ確認工程と、
前記第1ステージ高さと前記第2ステージ高さの差分である第1差分を演算する演算工程と、
前記第1差分がステージ制御誤差より大きく前記メサ部の高さよりも小さい判定値以上である場合には、前記欠陥部対向高さを前記第1ステージ高さとし、前記第1差分が前記判定値未満である場合には、前記欠陥部対向高さを前記第2ステージ高さとするように決定する判定工程と、
前記判定工程の決定に基づいて、前記ステージを前記欠陥部対向高さまで移動させる制御工程と、
を有することを特徴とするステージ制御方法。 - 前記演算工程が、前記テンプレートの傾きに応じて前記第1ステージ高さの補正を行った後に、前記第1差分を演算することを特徴とする請求項1に記載のステージ制御方法。
- テンプレートのメサ部内の欠陥部を荷電ビーム照射部により修正することにより修正テンプレートを製造する修正テンプレートの製造方法であって、
欠陥部対向位置で前記テンプレートを保持するステージの欠陥部対向高さを制御して、前記ステージを前記欠陥部対向高さまで移動させる上昇工程と、
前記欠陥部の修正を行う修正工程と、
を有し、
前記上昇工程の前記欠陥部対向高さの制御を、請求項1または請求項2に記載のステージ制御方法により行うことを特徴とする修正テンプレートの製造方法。 - メサ部を有するテンプレートの前記メサ部内の欠陥部に対して荷電ビームを照射する荷電ビーム照射部と、
前記テンプレートを保持し、平面方向および上下方向に移動可能なステージと、
前記ステージ上に保持された前記テンプレートとの距離を測定する距離センサと、
を有するテンプレート観察修正装置であって、
欠陥部対向位置で前記ステージの欠陥部対向高さを制御する制御部と、
前記メサ部と前記距離センサの距離が、前記欠陥部と前記荷電ビーム照射部の距離が観察修正可能距離となる第1距離である場合のステージ高さである第1ステージ高さと、前記欠陥部対向位置での前記テンプレートと前記距離センサの距離が前記第1距離となる場合のステージ高さである第2ステージ高さと、の差分である第1差分を演算する演算部と、
前記第1差分がステージ制御誤差より大きくメサ部の高さよりも小さい判定値以上である場合には、前記欠陥部対向高さを前記第1ステージ高さとし、前記第1差分が前記判定値未満である場合には、前記欠陥部対向高さを前記第2ステージ高さとするように決定する判定部と、
を有し、
前記制御部が、前記判定部の決定に基づいて、前記ステージを前記欠陥部対向高さまで移動させるものであることを特徴とするテンプレート観察修正装置。 - 前記演算部が、前記テンプレートの傾きに応じて前記第1ステージ高さの補正を行った後に、前記第1差分を演算するものであることを特徴とする請求項4に記載のテンプレート観察修正装置。
- メサ部を有するテンプレートを保持するステージのテンプレート対向高さを制御するステージ制御方法であって、
前記テンプレートの前記メサ部と距離センサの距離が、前記メサ部と荷電ビーム照射部の距離が観察修正可能となる第1距離である場合のステージ高さである第1ステージ高さを得る第1ステージ高さ確認工程と、
前記ステージをテンプレート対向位置に移動する平面移動工程と、
前記テンプレート対向位置での前記テンプレートと前記距離センサの距離が前記第1距離となる場合のステージ高さである第2ステージ高さを求める第2ステージ高さ確認工程と、
前記第1ステージ高さと前記第2ステージ高さの差分である第1差分を演算する演算工程と、
前記第1差分が、前記テンプレート対向位置で前記距離センサにより測定された前記テンプレート内の測定箇所が前記メサ部以外の領域である非転写領域であることが確認できる判定値以上である場合には、前記テンプレート対向高さを前記第1ステージ高さとするように決定する判定工程と、
前記判定工程の決定に基づいて、前記ステージを前記テンプレート対向高さまで移動させる制御工程と、
を有することを特徴とするステージ制御方法。
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