JP2009520350A - 集束させるミクロ構造のアレイを備えた分析デバイス - Google Patents

Abstract

当該発明は、第一の材料及び第二の材料を含むデバイスに関係するが、それによって、第一の及び第二の材料は、第一の材料の外側に位置させられた焦点と共に少なくとも一つの集束させるミクロ構造を形成するように、相互に向かって提供される。

Description

本発明は、試料における一つ以上の分析物を取り扱う及び／又はのそれ（ら）の検出のためのデバイスの分野に向けられる。

本発明は、フォトレジストのような感光性の材料を特性決定することの分野にのみならず、ウェハのステッパー又はウェハのスキャナーのような光学的な投射印刷機の質を特性決定すること又は評定することの分野にさらに向けられる。

本発明は、また、ＩＣを製造する方法にも関係するが、そこでは、チップを作る工程は、特別なウェハの且つテストマスクを使用することで最適化される。

本発明は、試料における分析物を取り扱うこと及びそれらの検出に、特に溶液における生体分子の検出に、向けられる。検出は、通常では、分析されるものである流体が、検出の主体であるものである分析物用の結合させる物質を含有するものである、基体の材料に提供されるような方式で起こる。このような捕捉プローブは、分析物がまたＤＮＡ鎖である場合には、対応するＤＮＡ鎖であることがある。その次に、流体における分析物は、通常ではラベル、好ましくは光学的な蛍光のラベルが、備え付けられるものであるが、（二つの相補的なＤＮＡ鎖の場合には、この過程は、混成と呼ばれる）結合させる物質によって捕捉されると共に流体が取り除かれた後でさえもそこに残ることになる。その次に、分析物は、検出されることがある。

しかしながら、光学的な検出の場合には、試料における非常に小さい体積又は量の分析物については、信号／雑音の比が、試料の適切な分析を有するためには、小さすぎたものになるので、検出ステップの分解能は、若干減ぜられる。

従って、本発明の目的は、より良好な分解能を達成することを可能にするものである、分析デバイスを提供することである。

この目的は、本発明の請求項１に従ったデバイスによって解決される。それに応じて、第一の材料及び第二の材料を含むデバイスが、提供されるが、それによって、第一の及び第二の材料は、第一の材料の外側に位置させられた焦点と共に少なくとも一つの集束させるミクロ構造を形成するように、相互に向かって提供される。

そのようにすることによって、後に続く利点：
− ｎが屈折率であると共にＮＡが幾何学的な開口であるとして、高い開口数、ｎ．ＮＡ＞１のおかげで、非常に高い分解能が、得られる、
− 焦点のミクロ構造によって発生させられたミラーは、色消しのもの（色の誤差の無いもの）であると共に、従って、光学的な波長にかかわらず、焦点距離のようなものと同じ光学的な性質を有する、
− シリコンウェハが、基体ととらえられるとき、これは、それを、ＩＣを製造する環境における注文仕立てのものにする、
− １９３ナノメートルの光学的な波長について３０ナノメートルより下の、得ることが可能な非常に高い分解能は、デバイスが、ステッパーのツールの評定を含む、ＩＣを製造する工程を研究することを可能とする
− そのガラス又はプラスチック若しくはポリスチレンが、基体として使用されるとき、デバイスは、低いコストの医療の又は生物の用途について魅力的なものになる、
− 収束させるミクロ構造による光の集中のおかげで、信号／背景の比を、大部分の用途について、改善することができる、
− デバイスは、しかしながら、大部分の用途において、相当に単純なものに保つことができると共に、洗練された設計を回避する、
− デバイスの焦点のミクロ構造を、多くの用途において、（後に記載することになるものであるように）デバイスの生産を試験するために簡単な方式で使用することができる、
− 再方向付けのおかげで増加させられた収集の効率及び下部の半球からの散乱された光の収集
の一つ以上を、本発明によって達成することができる。

本発明の意味において、用語“焦点”は、コリメートされたビームが、集束させるミクロ構造によって反射させられたとき、集束することになるところの点を含む。

当該発明の実施形態に従って、第一の及び第二の材料は、焦点から≧０から≦幅×２までの距離を有するものである像点と共に少なくとも一つの集束させるミクロ構造を形成するように、相互に向かって提供されるが、それによって“幅”は、焦点のミクロ構造の幅である。

当該発明の実施形態に従って、第一の及び第二の材料は、焦点から≧０から≦幅までの距離を有するものである像点と共に少なくとも一つの集束させるミクロ構造を形成するように、相互に向かって提供される。

本発明の意味において、用語“像点”は、像が、集束させるミクロ構造によって形成されるところの点を含む。

本発明の意味において、用語“高さ”及び“幅”は、後に続くもの：“高さ”が、ミラーの極と、事実上得られた円についての弦であるものである、断面の平面との間の距離であるもの、及び、幅が、この弦の長さであるもの、を含む。

本発明の好適な実施形態に従って、集束させるミクロ構造は、球面の形態を有する。

本発明の好適な実施形態に従って、集束させるミクロ構造は、楕円面の形態を有する。

そのようにすることによって、本発明における使用のための焦点のミクロ構造を、大部分の用途について、最も簡単な方式で提供することができる。

好適な実施形態に従って、集束させるミクロ構造の高さ：幅の比は、≧０．１：１且つ≦１：１、好ましくは≧０．２：１且つ≦０．８：１、及び最も好適なのは≧０．３：１且つ≦０．６：１である。

好適な実施形態に従って、集束させるミクロ構造の焦点距離：高さの比は、≧１：１且つ≦３：１、好ましくは≧１．５：１且つ≦２．５：１、及び最も好適なのは≧１．８：１且つ≦２：１である。

本発明の意味における用語“焦点距離”は、ミクロ構造の焦点から第一の材料における凹部の下部までの距離を含む。

本発明の好適な実施形態に従って、少なくとも一つの焦点のミクロ構造の高さは、≧０．２μｍから≦１００μｍまで、好ましくは≧１μｍから≦８０μｍまで、より好ましくは≧５μｍから≦５０μｍまで、及び、最も好適なのは≧１０μｍから≦３０μｍまでである。

本発明の好適な実施形態に従って、少なくとも一つの焦点のミクロ構造の幅は、≧２μｍから≦１００μｍまで、好ましくは≧１０μｍから≦８０μｍまで、より好ましくは≧２０μｍから≦７０μｍまで、及び最も好適なのは≧３０μｍから≦５０μｍまでである。

本発明の好適な実施形態に従って、焦点のミクロ構造の少なくとも一つは、溝の形態で提供される。

本発明の好適な実施形態に従って、焦点のミクロ構造の少なくとも一つは、伸長されたストライプの形態で提供される。

本発明の意味において、用語“ストライプ”は、若干まっすぐな構造に限定されないものである：本発明の実施形態に従って、ストライプは、曲げられた及び／又は湾曲させられた要素を含むことは、留意されるべきことである。

本発明の好適な実施形態に従って、第一の材料は、≧０．２且つ≦２の吸光度の値ｋを有する。これは、本発明内で最も良好に適切なものであることを示してきた。好ましくは、第一の材料は、≧０．５且つ≦１．８、より好適なのは≧１且つ≦１．５の吸光度の値ｋを有する。

本発明の意味においては、用語“吸光度の値”は、特に材料の屈折率の虚部を意味する及び／又は含む。

本発明の好適な実施形態に従って、第一の材料は、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、ＴｉＯ、ＴｉＮ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、好ましくはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリカーボナート、ポリスチレン、及びそれらの混合物を含む群の中から選択された、有機の重合体、ＳｉＯ_２、並びにそれらの混合物を含む群の中から選択される。

本発明の好適な実施形態に従って、第一の材料は、≧０．１且つ≦７の屈折率ｎ（実部）を有する。好ましくは、第二の材料は、≧０．１０且つ≦５、より好適なのは≧０．９９且つ≦２の屈折率ｎを有する。

本発明の好適な実施形態に従って、第二の材料は、≧０且つ≦０．２の吸光度の値ｋを有する。これは、本発明内で最も良好に適切なものであることを示してきた。好ましくは、第一の材料は、≧０．０且つ≦０．１、より好適なのは≦０の吸光度の値ｋを有する。

本発明の好適な実施形態に従って、第二の材料は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＨｆＯ、ＭｇＦ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、及びそれらの混合物を含む群の中から選択される。

本発明の好適な実施形態に従って、第二の材料は、≧１．３且つ≦３の屈折率ｎを有する。好ましくは、第二の材料は、≧１．５且つ≦２．５、より好適なのは≧１．７且つ≦２．２の屈折率ｎを有する。

本発明の好適な実施形態に従って、集束させるミクロ構造は、−上面図において−、本質的に円形の形状を有する。

本発明の好適な実施形態に従って、デバイスは、−上面図において−、本質的に円形の形状を有するものである、複数の集束させるミクロ構造を含む。

本発明の好適な実施形態に従って、デバイスは、−上面図において−、本質的に円形の形状を有するものであると共に周期的なパターンで配置されるものである複数の集束させるミクロ構造を含むが、それによって、二つの焦点のミクロ構造の間におけるピッチＰは、好ましくはＰ≧Ｄ、好ましくはＰ≧２×Ｄである。

本発明のさらなる実施形態に従って、デバイスは、長さＬを備えた伸長されたストライプのような形態であるものである複数の集束させるミクロ構造を含むが、それによって、好ましくはＬは、≧Ｗであると共に、Ｗは、焦点のミクロ構造の幅である。

本発明の好適な実施形態に従って、Ｌは、≧５０×Ｗである、好ましくはＬは、≧１００×Ｗである、好ましくはＬは、≧１０００×Ｗである、好ましくはＬは、≧１００００×Ｗである。

本発明の好適な実施形態に従って、デバイスは、焦点のミクロ構造に向かって光を放出するものである光を放出する手段、及び、例．ラベルが貼られた分析物によって放出された、光を検出するための検出する手段をさらに含む。

本発明は、さらには、
（ａ）第一の材料を提供すること、
（ｂ）第一の材料に少なくとも一つの凹部を提供すること、
（ｃ）少なくとも一つの凹部が、第二の材料によって充填されるような方式で、第二の材料を提供すること、
（ｄ）自由選択での、第二の材料及び／又は第一の材料の部分を取り除くこと、好ましくはそれを研磨し果てること、
（ｅ）自由選択で、第三の材料、好ましくはミラーの反射性を改善するために薄い金属性のコーティング又は誘電性のコーティング、を適用すること
のステップを含む、本発明に従ったデバイスを生産する方法に関係する。

本発明の好適な実施形態に従って、ステップ（ｂ）は、第一の材料のドライエッチングを含む。

本発明の好適な実施形態に従って、ドライエッチングのステップは、少なくとも一つの穴を含むものである、第一の材料に酸化物のハードマスクを提供すること、第一の材料の穴を通じてエッチングする材料を提供すること、及び、その後に酸化物のハードマスクを取り除くことを含む。

本発明の好適な実施形態に従って、酸化物のハードマスクは、若干、≧１００ｎｍ且つ≦１０００ｎｍの厚さを備えた層の形態で形成される。

本発明の好適な実施形態に従って、酸化物のハードマスクにおける少なくとも一つの穴は、≧０．０５μｍ且つ≦５μｍの直径を有する。

本発明の好適な実施形態に従って、酸化物のハードマスクにおける少なくとも一つの穴は、≧０．１μｍ且つ≦１μｍの直径を有する。

本発明の好適な実施形態に従って、ステップ（ｂ）は、酸化剤及び酸を含む材料でエッチングすることを含む。好ましくは、酸化剤は、Ｈ_２Ｏ_２である；好ましくは、酸は、鉱酸、より好適なのはＨ_２ＳＯ_４、である。好ましくは、酸化剤及び酸の比は、≧０．０５：１且つ≦０．２：１である。好ましくは、酸化剤及び酸を含む材料でエッチングすることは、≧１分且つ≦５分の時間の期間でされる。

本発明の好適な実施形態に従って、ステップ（ｂ）は、酸化剤及び塩基を含む材料でエッチングすることを含む。好ましくは、酸化剤は、Ｈ_２Ｏ_２である；好ましくは、塩基は、水性のアンモニアである。好ましくは、酸化剤及び塩基の比は、≧０．０５：１且つ≦０．２：１である。好ましくは、酸化剤及び塩基を含む材料でエッチングすることは、≧１分且つ≦５分の時間の期間でされる。

本発明の好適な実施形態に従って、ステップ（ｂ）は、酸化剤及び酸を含む材料でエッチングすること、並びに、そして、その後に酸化剤及び塩基を含む材料でエッチングすることを含む。

本発明の好適な実施形態に従って、酸化物のハードマスクは、エッチングの材料を提供した後で剥がされる。好ましくは、酸化物のハードマスクは、≧１％且つ≦５０％の水性のＨＦの溶液で剥がされる。

本発明の好適な実施形態に従って、ステップ（ｂ）は、第二の材料のエッチングを含む。

本発明は、さらには、
（ａ）ウェハに請求項１に従った複数の焦点のミクロ構造を提供すること、
（ｂ）フォトレジストでウェハをコートすること、
（ｃ）テスト構造を備えた特別なテストマスクを提供すること、
（ｄ）ミラー構造にステッパーによってテストマスクを結像させること、
（ｅ）レジストパターンを現像すること、
（ｆ）トップダウン又は断面でのいずれかで、光学顕微鏡、散乱計、ＡＦＭ、又は走査型電子顕微鏡を使用することによって、ステップ（ｂ）の結果において、ミラーウェハにおけるパターンを評価すること、及び／又は、ウェハの生産手段を判断すること
（ｇ）マスクのレイアウトを変更するためのツールのセットアップを変更するために、及び、このように、ＩＣを製造する工程を改善するために、評価結果を使用すること
のステップを含む、ＩＣの生産の質について、ＩＣの生産手段、即ち、ウェハのステッパー又はスキャナー、を試験すると共にフォトレジストの試験をすることを含む方法に関係する。

発明者は、本発明が、通常ではウェハのステッパー又はスキャナー及びレジストを供給する手段を含むものである、ウェハの生産手段の質を試験するために使用するものであることがあることを見出してきた。このウェハの生産手段の質は、入念な注意及び確度でされる必要があるものである、ウェハの生産に本質的なものである。従って、ウェハを生産するステップは、一定の監視にかけられる。光学的な結像系の確度を決定するための系は、Ｄｉｒｋｓｅｎ等への米国特許出願公開第２００５／０１１７１４８Ａ１号明細書に開示される。

このようなウェハの生産手段は、大部分の用途において、後に続くデバイス：
１）ウェハのステッパー又はウェハのスキャナー、例．レチクルからシリコンウェハにおける（レジストと呼ばれた）感光性の層へと像を投射するものである光学的なツール、
２）レジストの現像、エッチング、堆積、又は研磨するツール
の一つ以上を含むことになる。

ウェハのステッパー／スキャナーにおいて処理された後、その後に、ウェハは、ステッパーの外に取り出されると共に、レジストの現像、エッチング、堆積、又は研磨するツールに移される。このサイクルは、大部分の用途において、多数の回数（２０−３０回）繰り返される。

本発明に従ったウェハが、このようなウェハの生産手段において使用されるとすれば、例．顕微鏡における走査によって、ウェハの生産手段の確度を判断することは、可能なことである。

本発明の好適な実施形態に従って、その方法は、後に続くステップ：
ａ）試験されるものであるＩＣの生産手段の結像系の、レチクルの平面又は物体平面にテストレチクルを配置すること；
ｂ）試験されるものであるウェハの生産手段の結像系のウェハの平面に本発明内に記載されたようなフォトレジストでコートされたウェハを配置すること；
ｃ）結像系の手段によるテストレチクルのある数の露出を形成すること、各々の試験像が、結像系の別の焦点又は露出線量で形成されること；
ｄ）ウェハにおけるフォトレジストを現像すること、結像系ものよりも良好な分解能を有する検出デバイスの手段によって試験像を検出すること；並びに
ｅ）拡散長のようなレジストのパラメータのみならずウェハのステージの位置の雑音及びウェハのステージの焦点の雑音の値をもまた決定するために検出デバイスの出力信号を分析すること
を含む。

本発明の好適な実施形態に従って、ウェハには、ステッパーにおいてウェハを整列させる目的のための少なくとも一つの整列のマスクが提供される。その次に、ステッパーは、ウェハの所定の位置、即ち、ミラーがあるところの場所でテストレチクルの構造を簡単に結像させることができる。

本発明のある実施形態に従って、ウェハには、また、光学顕微鏡、ＡＦＭ、又はＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）においてウェハを整列させる目的のために、通常では異なるレイアウトの、付加的なマスクが提供される。

本発明の好適な実施形態に従って、ウェハには、ウェハ及び／又はウェハにおけるミクロ構造の位置についての情報を含む少なくとも一つのマスクが提供される。

本発明は、さらには、上に記載されたような方法を行うためのソフトウェアを含むコンピュータープログラムに関係する。

本発明は、さらには、一般にチップ、マイクロプロセッサ、又はメモリデバイスの製造のようなデバイスを製造する工程に関係するが、それによって、本発明に従ったウェハが、テストウェハとして使用される、ウェハの生産手段が、前に記載されたような方法の一つ以上によって判断されると共に、結果が、検出及び／又は判断の結果の働きで、この系の素子の再設定に使用される。

本方法で生産されたデバイスのみならず本発明に従ったデバイス及び／又はデバイスを試験するための方法は、幅広い種類の系及び／又は用途、それらの中で、後に続くもの：
− 分子診断に使用されたバイオセンサー、
− 例．血液又は唾液のような複合の生物学的な混合物におけるタンパク質及び核酸の急速な且つ敏感な検出、
− 化学、薬学、又は分子生物学用の高いスループットのスクリーニングデバイス、
− 例．刑事学における、例．ＤＮＡ又はタンパク質用の、（病院における）現場での試験をするための、集中型の研究室における若しくは科学的な調査における診断用の、試験をするデバイス、
− 心臓学、感染性の疾患、及び腫瘍学用のＤＮＡ又はタンパク質の診断、並びに、食品の及び環境的な診断用のツール、
− コンビナトリアル・ケミストリー用のツール、
− 分析デバイス、
− ナノ及びマイクロ流体のデバイス
の一つ以上に使用するものであることがある。

請求された構成成分及び記載された実施形態において本発明に従って使用されるものである構成成分のみならず、上述した構成要素は、関連する分野で知られた選択の規準を、限定無しに適用することができるように、それらの大きさ、形状、材料の選択、及び技術的な概念に関して、どんな特別な例外をもうけるものではない。

当該発明の対象の付加的な細部、特性、及び利点は、従属請求項、図、並びに、−例示的な様式で−、本発明に従ったデバイスの好適な実施形態を示すものである、それぞれの図及び例の後に続く記載に開示される。

図１は、本発明の第一の実施形態に従った第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。

図２は、本発明の第二の実施形態に従った第二の材料の透視図を示す。

図３は、焦点のミクロ構造の焦点距離及び高さを指示する図１におけるもののような第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。

図４は、本発明の第二の実施形態に従った第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。

図５は、円形の形状を備えた複数の焦点のミクロ構造の組み立て品の非常に概略的な上面図を示す。

図６は、フォトレジストの材料を備えた本発明の第三の実施形態に従った第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。

図７は、光の露出及びレジストの現像の後に図６に従った第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。

図８は、本発明のある実施形態に従ったテストウェハの非常に概略的な上面図を示す。

図９は、伸長されたストライプの形態における焦点のミクロ構造を含む本発明のある実施形態に従ったテストウェハの非常に概略的な上面図を示す。

図１０は、伸長された湾曲させられたストライプの形態における焦点のミクロ構造を含む本発明のある実施形態に従ったテストウェハの非常に概略的な上面図を示す。

図１は、本発明の第一の実施形態に従った第一の及び第二の材料１０及び２０の組み立て品１の非常に概略的な断面図を示す。図１においてみてとることができるように、第一の及び第二の材料１０及び２０は、若干球面のものである集束させるミクロ構造を形成する。入射する光は、集束させるミクロ構造によって曲げられると共に第一の及び第二の材料１０及び２０のいずれかの外側に位置させられるものである焦点３０へ案内されることになる。焦点のミクロ構造の幅及び高さは、それぞれ“Ｗ”及び“Ｈ”によって指示されると共に、上に記載されたようなものである。

図２は、本発明の第二の実施形態に従った第一の材料１０’の透視図を示す。図２からみてとることができるように、焦点のミクロ構造は、若干、伸長されたピット又は溝として整形される。しかしながら、いくつかの用途については、焦点のミクロ構造が、（上部からみられるとき）円又は楕円体として形成されることは、また望まれることであることがある。

図３は、焦点のミクロ構造の（“Ｆ”によって指示されたもののような）焦点距離及び（“Ｈ”によって指示されたもののような）高さを指示する図１におけるもののような第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。

図４は、本発明の第二の実施形態に従った第一の及び第二の材料の組み立て品１’の非常に概略的な断面図を示す。この実施形態は、コーティング３５が、第一の及び第二の材料の間に提供されるという点で、図１のものと異なる。コーティングは、金属の材料のものであることがある；しかしながら、いくつかの用途については、コーティングは、また、上に記載されたように酸化物の材料であることもある。図４において、コーティングが、第一の材料１０の全てを覆う；しかしながら、（図に示されたものではない）異なる実施形態においては、コーティングが、焦点のミクロ構造の中に及び／又それのまわりにのみ存在するものであることがあることは、留意されるべきことである。

（また図に示されたものではない）別の実施形態においては、凹部のみが、第一の材料の他の部分が第二の材料によって覆われるものではないのに対して、第二の材料によってなおも充填されるような方式で、第二の材料は、取り除かれてしまったものである。これは、また、本発明内の用途のいくつかに好都合なものであることを、示してきた。

図５は、円形の形状を備えた複数の焦点のミクロ構造の組み立て品の非常に概略的な上面図を示す。ピッチＰ及び焦点のミクロ構造の直径Ｄは、上に記載されたようなもの、即ち、Ｐ＞Ｄである。

しかしながら、（図に示されたものではない）別の実施形態に従って、焦点のミクロ構造は、伸長された溝又はストライプの形態において周期的なパターンで配置されることがある。

図６は、フォトレジストの材料を備えた本発明の第三の実施形態に従った第一の材料１０及び第二の材料２０の組み立て品１’’の非常に概略的な断面図を示す。フォトレジストは、層５０の形態で設けられる（“焦点”４０のみが、明りょうさの理由のために示されることに留意してください）。

図７は、光の露出及びレジストの現像の後の図６に従った第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。フォトレジストは、この実施形態においては、例．３６５、２４８、１９３、及び／又は１５７ｎｍの波長を備えた、光の平行なビームに露出させられる。レジストの現像の後に、レジストパターン５１が、形成される。

図８は、本発明のある実施形態に従ったテストウェハ１００の非常に概略的な上面図を示す。ウェハは、ミラーのアレイ又は線形のミラーを含むものである、ダイ１１０の周期的なパターン（少数のパターンのみが、示されるが、実際には、より多くのものが存在するのである）を含む。典型的には、ダイは、スキャナーについてはおよそ２６×３２ｍｍ又はステッパーについては２０×２０であることになる。さらには、ステッパー用の付加的なマーク１２０が、存在するのである。

ウェハは、さらには、上に記載されたような付加的な整列のマーク１２０及び切り欠き又は平坦部１３０を含む。

例．図５に示されたものに類似の、焦点のミクロ構造のアレイが、使用される場合には、焦点のミクロ構造が、（図に示されたものではない）テストマスクにもまた使用されるものであることがあることは、留意されるべきことである。

図９は、伸長されたストライプの形態における焦点のミクロ構造を含む本発明のある実施形態に従ったテストウェハ１００’の非常に概略的な上面図を示す。ウェハは、伸長されたストライプ１１０’の周期的なパターン（少数のもののみが示されるが、実際にはより多くのものが存在するのである）を含む。テストウェハのさらなる構成要素は、図８に示されたテストウェハにおけるものと類似のものである。

図９に示すことができるように、ストライプ１１０’は、約３０°の図９における文字“Ａ”で指示されたような仮想の線に向かった角度θを有する。（図に示されたものではない）他の実施形態に従って、角度θは、０°、４５°、６０°、及び９０°から選択される。

図１０は、伸長された湾曲させられたストライプ１１０’の形態における焦点のミクロ構造を含む本発明のある実施形態に従ったテストウェハ１００’’の非常に概略的な上面図を示す。テストウェハのさらなる構成要素は、図８及び９において示されたテストウェハにおけるものと類似のものである。

上の詳細な実施形態における要素及び特徴の特定の組み合わせは、単に例示的なものである；この及び参照によって組み込まれた特許／出願における他の教示によるこれらの教示の交換及び置換は、また明白に企図されたものである。当業者は、ここに記載されたものの変形、変更、及び他の実施が、請求項に係る発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく当業者にとって起こり得ることを認識すると思われる。それに応じて、前述の記載は、ほんの一例としてのものであると共に、限定するものと意図されたものではない。当該発明の範囲は、後に続く特許請求の範囲及びそれの均等物において定義される。さらには、明細書及び特許請求の範囲に使用された符号は、請求項に係る発明の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の第一の実施形態に従った第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。 図２は、本発明の第二の実施形態に従った第二の材料の透視図を示す。 図３は、焦点のミクロ構造の焦点距離及び高さを指示する図１におけるもののような第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。 図４は、本発明の第二の実施形態に従った第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。 図５は、円形の形状を備えた複数の焦点のミクロ構造の組み立て品の非常に概略的な上面図を示す。 図６は、フォトレジストの材料を備えた本発明の第三の実施形態に従った第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。 図７は、光の露出及びレジストの現像の後に図６に従った第一の及び第二の材料の組み立て品の非常に概略的な断面図を示す。 図８は、本発明のある実施形態に従ったテストウェハの非常に概略的な上面図を示す。 図９は、伸長されたストライプの形態における焦点のミクロ構造を含む本発明のある実施形態に従ったテストウェハの非常に概略的な上面図を示す。 図１０は、伸長された湾曲させられたストライプの形態における焦点のミクロ構造を含む本発明のある実施形態に従ったテストウェハの非常に概略的な上面図を示す。

Claims (11)

1. 第一の材料及び第二の材料を含むデバイスであって、
   前記第一の材料及び前記第二の材料は、前記第一の材料の外側に位置させられた焦点と共に少なくとも一つの集束させるミクロ構造を形成するように、相互に向かって提供される、デバイス。
2. 前記第一の材料及び前記第二の材料は、前記焦点から少なくとも０から多くても幅×２までの距離を有する像点と共に少なくとも一つの集束させるマイクロ構造を形成するように、相互に向かって提供されると共に、“幅”は、前記焦点のミクロ構造の幅である、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記集束させるミクロ構造の高さ：幅の比は、少なくとも０．１：１且つ多くても１：１、好ましくは少なくとも０．２：１且つ多くても０．８：１、及び最も好適なのは少なくとも０．３：１且つ多くても０．６：１である、請求項１又は２に記載のデバイス。
4. 前記集束させるミクロ構造の焦点距離：高さの比は、少なくとも１：１且つ多くても３：１、好ましくは少なくとも１．５：１且つ多くても２．５：１、及び、最も好適なのは少なくとも１．８：１且つ多くても２：１である、請求項１乃至３のいずれかに記載のデバイス。
5. 前記少なくとも一つの焦点のミクロ構造は、伸長されたストライプの形態で提供される、請求項１乃至４のいずれかに記載のデバイス。
6. 前記第一の材料は、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｔｉ、ＴｉＯ、ＴｉＮ、ガラス、石英、有機の重合体の材料、好ましくはＰＭＭＡ、ポリスチレン、ポリカーボナート、又はそれらの混合物を含む群の中から選択される、請求項１又は２に記載のデバイス。
7. 前記第二の材料は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＨｆＯ、ＭｇＦ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、ＴｉＮ、流体、及びそれらの混合物を含む群の中から選択される、請求項１乃至３のいずれかに記載のデバイス。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のデバイスを生産する方法であって、
   （ａ）第一の材料を提供すること、
   （ｂ）前記第一の材料に少なくとも一つの凹部を提供すること、
   （ｃ）少なくとも前記少なくとも一つの凹部が第二の材料で充填されるように前記第二の材料を提供すること、
   （ｄ）自由選択で、少なくとも前記ミクロ構造の焦点が、前記第一の材料又は前記第二の材料のいずれかの外側にあるまで、前記第二の材料を取り除くこと、好ましくは研磨し果てること
   のステップを含む、方法。
9. ＩＣの生産の質について、ＩＣの生産手段、好ましくはウェハのステッパー又はスキャナー、を試験すると共にフォトレジストの試験をすることを含む方法であって、
   （ａ）ウェハに請求項１に記載の複数の焦点のミクロ構造を提供すること、
   （ｂ）フォレジストで前記ウェハをコートすること、
   （ｃ）テスト構造を備えた特別なテストマスクを提供すること、
   （ｄ）ミラー構造にステッパーによって前記テストマスクを結像させること、
   （ｅ）レジストパターンを現像すること、
   （ｆ）トップダウン又は断面でのいずれかで、光学顕微鏡、散乱計、ＡＦＭ、又は走査型電子顕微鏡を使用することによって、ステップ（ｂ）の結果において、ミラーウェハにおける前記パターンを評価すること、及び／又は、ウェハの生産手段を判断すること
   （ｇ）マスクのレイアウトを変更するためツールのセットアップを変更するために、及び、このように、ＩＣを製造する工程を改善するために、評価結果を使用すること
   のステップを含む、方法。
10. ＩＣを製造する工程を試験する方法であって、
    後に続くステップ：
    ａ）試験されるものであるＩＣの生産手段の結像系の、レチクルの平面又は物体平面にテストレチクルを配置すること；
    ｂ）試験されるものであるウェハの生産手段の結像系のウェハの平面に本発明内で記載されたようなフォトレジストでコートされたウェハを配置すること；
    ｃ）前記結像系によって前記テストレチクルのある数の露出を形成すること、各々の試験像が、前記結像系の別の焦点又は露出線量で形成されること；
    ｄ）前記ウェハにおいて前記フォトレジストを現像すること；
    ｅ）結像系のものよりも良好な分解能を有する検出デバイスによって前記試験像を検出すること、及び、拡散長のようなレジストのパラメータのみならずウェハのステージの位置の雑音及びウェハのステージの焦点の雑音の値をもまた決定するために前記検出デバイスの出力信号を分析すること
    を含む、方法。
11. 請求項８に記載の方法によって生産された、及び／又は、請求項９又は１０に記載の方法を行うように適合させられた、及び、後に続く用途：
    − 分子診断に使用されたバイオセンサー、
    − 例．血液又は唾液のような複合の生物学的な混合物におけるタンパク質及び核酸の急速な且つ敏感な検出、
    − 化学、薬学、又は分子生物学用の高いスループットのスクリーニングデバイス、
    − 例．刑事学における、例．ＤＮＡ又はタンパク質用の、（病院における）現場での試験をするための、集中型の研究室における若しくは科学的な調査における診断用の、試験をするデバイス、
    − 心臓学、感染性の疾患、及び腫瘍学用のＤＮＡ又はタンパク質の診断、並びに、食品の及び環境的な診断用のツール、
    − コンビナトリアル・ケミストリー用のツール、
    − 分析デバイス、
    − ナノ及びマイクロ流体のデバイス
    の一つ以上において使用される、請求項１乃至７のいずれかに記載のデバイスを組み込むシステム。

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