JP2016021442A - Imprint device and method of manufacturing imprint device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インプリント装置及び物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an imprint apparatus and an article manufacturing method.
近年、半導体デバイスの微細化が進み、かかる半導体デバイスを製造するための技術として、モールドと基板上の樹脂とを接触させた状態で樹脂を硬化させるインプリント技術が使用されている。インプリント技術には、幾つかの樹脂硬化法があり、その1つとして光硬化法が知られている。光硬化法を採用したインプリント装置では、例えば、紫外線硬化型の樹脂に透明なモールドを接触させた状態で紫外線を照射し、かかる樹脂を硬化させてからモールドを引き離すことで、基板上に樹脂のパターンを形成する。 In recent years, miniaturization of semiconductor devices has progressed, and as a technique for manufacturing such semiconductor devices, an imprint technique for curing a resin in a state where a mold and a resin on a substrate are in contact with each other is used. There are several resin curing methods in imprint technology, and one of them is a photocuring method. In an imprint apparatus that employs a photocuring method, for example, an ultraviolet ray is irradiated in a state where a transparent mold is in contact with an ultraviolet curable resin, the resin is cured on the substrate, and then the mold is pulled away to remove the resin on the substrate The pattern is formed.
モールドと樹脂とを接触させてモールドのパターンに樹脂を充填する際には、樹脂に混入する気泡を抑制して基板上に形成されるパターンの欠陥を減少させるために、モールドの周囲からヘリウムなどのガスを供給するとよい。従って、インプリント装置は、一般に、ヘリウムなどのガスを供給するガス供給機構をモールドの近傍に備えている。 When filling the mold pattern with resin by bringing the mold into contact with the resin, helium or the like from around the mold is used to reduce the defects in the pattern formed on the substrate by suppressing air bubbles mixed in the resin. It is good to supply the gas. Therefore, the imprint apparatus generally includes a gas supply mechanism that supplies a gas such as helium in the vicinity of the mold.
また、インプリント装置は、一般に、半導体プロセスで発生する基板上のパターンの倍率誤差を補正するために、モールド(のパターン)を変形させる倍率補正機構も備えている。倍率補正機構は、アクチュエータや弾性ヒンジ(リンク機構)などを含み、モールドの外周部を取り囲むように複数箇所に配置される。倍率補正機構は、アクチュエータによってモールドに外力を与えることでモールド自体を変形させ、モールドのパターンの形状を補正する。倍率補正機構は、基板上のパターンの形状に合わせるようにモールドのパターンの形状を変形させることができる。モールドのパターンの形状は、モールドのパターンと基板上のパターンとの重ね合わせ精度に影響を与える。従って、近年の半導体デバイスの微細化に対応するためには、倍率補正機構は、モールドのパターンを数nm以下の精度で補正する必要がある。 In general, the imprint apparatus also includes a magnification correction mechanism that deforms a mold (pattern thereof) in order to correct a magnification error of a pattern on a substrate generated in a semiconductor process. The magnification correction mechanism includes an actuator, an elastic hinge (link mechanism), and the like, and is arranged at a plurality of locations so as to surround the outer periphery of the mold. The magnification correction mechanism deforms the mold itself by applying an external force to the mold by an actuator, and corrects the shape of the mold pattern. The magnification correction mechanism can change the shape of the mold pattern to match the shape of the pattern on the substrate. The shape of the mold pattern affects the overlay accuracy of the mold pattern and the pattern on the substrate. Therefore, in order to cope with the recent miniaturization of semiconductor devices, the magnification correction mechanism needs to correct the mold pattern with an accuracy of several nanometers or less.
一方、モールドを保持するチャックなどのモールド保持部におけるモールドの位置の変化(位置ずれ)もモールドのパターンと基板上のパターンとの重ね合わせ精度に影響を与える。従って、モールドの交換時などにモールド保持部におけるモールドの位置ずれを計測し、かかる位置ずれを補正する必要がある。そこで、例えば、モールドの側面の変位量を計測してモールドのパターンの倍率補正を行う技術が提案されている(特許文献1参照)。かかる技術では、モールドの側面を計測することによって、モールドの位置を計測及び補正することを可能としている。 On the other hand, a change in the position of the mold (positional deviation) in a mold holding portion such as a chuck that holds the mold also affects the overlay accuracy between the mold pattern and the pattern on the substrate. Therefore, it is necessary to measure the misalignment of the mold in the mold holding part at the time of replacing the mold and correct the misalignment. Therefore, for example, a technique for measuring the amount of displacement of the side surface of the mold and correcting the magnification of the mold pattern has been proposed (see Patent Document 1). In such a technique, it is possible to measure and correct the position of the mold by measuring the side surface of the mold.
従来のインプリント装置では、モールドの側面(外周部)を取り囲むように、例えば、16個の倍率補正機が配置されている。しかしながら、モールドのパターンの広範囲な形状補正が要求される場合には、アクチュエータの大型化及び弾性ヒンジの高剛性化(大型化)が必要となる。このような倍率補正機構に加えて、インプリント装置では、モールドの側面の複数箇所にガス供給機構を配置しなければならず、その配置スペースが限られるため、ガス供給機構からのガスの供給量が不十分となる可能性がある。従って、モールドの側面を計測するセンサを、モールドの外周部のスペースに配置することは非常に困難である。また、特許文献1のように、モールドの側面を計測するセンサを、モールドに接触する(押し付ける)部材の内部に設けると、かかる部材の剛性を低下させてしまう。
In the conventional imprint apparatus, for example, 16 magnification correctors are arranged so as to surround the side surface (outer peripheral part) of the mold. However, when a wide range of shape correction of the mold pattern is required, it is necessary to increase the size of the actuator and increase the rigidity (enlargement) of the elastic hinge. In addition to such a magnification correction mechanism, in the imprint apparatus, the gas supply mechanism must be arranged at a plurality of locations on the side surface of the mold, and the arrangement space is limited, so the amount of gas supplied from the gas supply mechanism May be insufficient. Therefore, it is very difficult to arrange the sensor for measuring the side surface of the mold in the space on the outer peripheral portion of the mold. Moreover, if the sensor which measures the side surface of a mold is provided in the inside of the member which contacts (presses) a mold like
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、モールドを保持する保持部におけるモールドの位置ずれを低減するのに有利なインプリント装置を提供することを例示的目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide an imprint apparatus that is advantageous in reducing the positional deviation of the mold in the holding portion that holds the mold.
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、基板上のインプリント材をモールドで成形して前記基板上にパターンを形成するインプリント装置であって、前記モールドを保持する保持部と、前記保持部に保持された前記モールドの側面に接触可能な複数の接触部と、前記複数の接触部のそれぞれを移動させて前記側面に接触した前記接触部を介して前記側面に力を与える複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータによって前記複数の接触部のそれぞれを移動させ、前記側面に接触するまでの前記複数の接触部のそれぞれの基準位置からの移動量をそれぞれ計測するための複数の計測部と、前記複数の計測部で計測された前記移動量に基づいて、前記複数のアクチュエータのそれぞれによって前記接触部を介して前記側面に力を与えて前記保持部に保持された前記モールドを移動させる制御部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imprint apparatus according to one aspect of the present invention is an imprint apparatus for forming a pattern on the substrate by forming an imprint material on the substrate with a mold. The holding part, the plurality of contact parts that can contact the side surface of the mold held by the holding part, and the contact parts that are in contact with the side surface by moving each of the plurality of contact parts. A plurality of actuators that apply a force to the side surface, and a plurality of contact portions are moved by the plurality of actuators, and the amount of movement of each of the plurality of contact portions from the reference position until contacting the side surface is measured. A plurality of measuring units for performing the contact by each of the plurality of actuators based on the movement amounts measured by the plurality of measuring units. And having a control unit for moving the mold held by the holding portion by applying a force to the side via.
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。 Further objects and other aspects of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、例えば、モールドを保持する保持部におけるモールドの位置ずれを低減することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to reduce the misalignment of the mold in the holding unit that holds the mold.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の一側面としてのインプリント装置1の構成を示す概略図である。インプリント装置1は、半導体デバイスの製造工程に用いられるリソグラフィ装置であって、基板上のインプリント材をモールドで成形して基板上にパターンを形成するインプリント処理を行う。インプリント装置1は、本実施形態では、光硬化法を採用し、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂をインプリント材として使用する。但し、インプリント装置1は、熱硬化法を採用してもよい。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an
インプリント装置1は、照射部2と、モールド保持部4と、基板ステージ6と、樹脂供給部7と、モールド搬送部8と、制御部9とを有する。以下では、基板上の樹脂に対して照射する紫外線の照射軸に平行な方向をZ軸とし、Z軸に垂直な平面内でモールドチャックに対して基板が移動する方向をX軸とし、X軸に直交する方向をY軸とする。
The
照射部2は、インプリント処理の際に、モールド3を介して、基板上の樹脂に対して紫外線10を照射する。照射部2は、光源と、光源から射出された紫外線をインプリント処理に適した紫外線10に調整するための複数の光学素子とを含む。
The
モールド3は、矩形の外周形状を有し、基板5に対向する面(パターン面)に所定のパターン、例えば、回路パターンなどの基板5に形成すべきパターンが形成された型である。モールド3のパターン面は、基板5の表面との密着性を維持するために、高平面度に加工されている。モールド3は、紫外線10を透過させることが可能な材料、例えば、石英で構成されている。
The
モールド保持部4は、モールド3を保持及び固定するための保持装置である。モールド保持部4は、倍率補正部11と、モールドチャック12とを有する。倍率補正部11は、モールド3の側面に力(圧縮力)を与えてモールド3のパターンを変形させることで、モールド3のパターンを所定の形状に補正する。モールドチャック12は、吸着力や静電力によってモールド3を保持する。また、モールド保持部4は、モールドチャック12を駆動する(移動させる)モールド駆動系(不図示)を有する。モールド駆動系は、具体的には、モールド3と基板上の樹脂とを接触させる(押印動作)ために、或いは、モールド3のモールドチャック12を基板上の樹脂から引き離す(離型動作)ために、Z軸方向に駆動する。モールド駆動機構に採用可能なアクチュエータは、少なくともZ軸方向に駆動するものであれば特に限定するものではなく、例えば、リニアモータやエアシリンダなどがある。モールド駆動機構は、モールド3を高精度に位置決めするために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系で構成されてもよい。
The
押印動作及び離型動作は、本実施形態のように、モールド3をZ軸方向に移動させることで実現してもよいが、基板5(基板ステージ6)をZ軸方向に移動させることで実現してもよい。また、モールド3及び基板5の双方を相対的にZ軸方向に移動させることで押印動作及び離型動作を実現してもよい。
The stamping operation and the releasing operation may be realized by moving the
基板5は、例えば、単結晶シリコン基板やSOI(Silicon on Insulator)基板などを含む。基板5には、紫外線硬化型の樹脂が供給(塗布)される。 The substrate 5 includes, for example, a single crystal silicon substrate or an SOI (Silicon on Insulator) substrate. The substrate 5 is supplied (coated) with an ultraviolet curable resin.
基板ステージ6は、真空吸着によって基板5を保持し、且つ、XY平面内を自由に移動可能なステージ装置である。基板ステージ6に採用可能なアクチュエータとしては、例えば、リニアモータがあるが、特に限定するものではない。
The
樹脂供給部7(ディスペンサ)は、基板5に未硬化の樹脂を供給(塗布)する。樹脂供給部7から供給される樹脂は、上述したように、紫外線10の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂であって、デバイスの製造工程などの各種条件に応じて適宜選択される。 The resin supply unit 7 (dispenser) supplies (applies) uncured resin to the substrate 5. As described above, the resin supplied from the resin supply unit 7 is an ultraviolet curable resin that is cured by the irradiation of the ultraviolet rays 10 and is appropriately selected according to various conditions such as a device manufacturing process.
モールド搬送部8は、モールド3を収容するストッカとモールド保持部4との間でモールド3を搬送する。また、モールド搬送部8は、モールドチャック12に対してモールド3を設置する(保持させる)機能を有する。
The
制御部9は、例えば、CPUやメモリなどを含むコンピュータで構成され、インプリント装置1の全体(各部の動作や調整など)を制御する。制御部9は、インプリント装置1の各部と回線を介して接続され、プログラムなどに従って各部を制御する。制御部9は、インプリント処理及びそれに関連する処理を制御する。例えば、本実施形態では、制御部9は、モールド3に対するモールドチャック12の保持力を制御するとともに、倍率補正部11の動作を制御する。また、制御部9は、本実施形態のように、インプリント装置1と一体で構成してもよいし、インプリント装置1とは別体で構成して遠隔で制御してもよい。
The control unit 9 is configured by a computer including a CPU, a memory, and the like, for example, and controls the entire imprint apparatus 1 (operation and adjustment of each unit). The control unit 9 is connected to each unit of the
図2を参照して、モールド保持部4の構成について説明する。図2は、基板側から見たモールド保持部4の構成を示すXY平面図である。モールド保持部4は、モールド3の周囲、具体的には、モールド3の4つの側面のそれぞれに対向するように、複数の倍率補正部11と、複数のガス管13とを含む。複数のガス管13は、倍率補正部11と同列に設けられ、モールド3の周囲、即ち、モールド3の側面に隣接する領域にガスを供給及び回収するための管である。ガス管13は、モールド3のパターンに基板上の樹脂を充填する際に、かかる樹脂に混入する気泡を抑制して基板上に形成されるパターンの欠陥を減少させるためのガス、例えば、ヘリウムを供給及び回収する。
With reference to FIG. 2, the structure of the
本実施形態では、図2に示すように、モールド3の各側面に対して4個の倍率補正部11を、即ち、モールド3の周囲に16個の倍率補正部11を設けている。同様に、モールド3の各側面に対して5個のガス管13を、即ち、モールド3の周囲に20個のガス管13を設けている。また、ガス管13は、モールド3の各側面において、倍率補正部11を挟むように設けられている。但し、倍率補正部11の配置や数については、モールド3のパターンの形状や精度に応じて適宜変更してもよい。また、ガス管13の配置や数についても、十分な量のガスを供給及び回収することが可能であれば適宜変更してもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, four
ガス管13は、上述したように、ヘリウムなどのガスをガス供給装置からモールド3の周囲に必要量供給する。但し、モールド3の周囲に供給されたガスの漏洩は、基板ステージ6の近傍に配置され、基板ステージ6の位置を計測する干渉計などの測長器の測長誤差を引き起こす原因となる。従って、ガス管13は、ガスの漏洩を防止するために、十分な量のガスを回収(排気)する必要がある。モールド3の周囲に配置されたガス管13のそれぞれは、供給口と回収口の両方が設けられていてもよいし、供給口及び回収口のいずれか一方だけが設けられていてもよい。
As described above, the
図3を参照して、倍率補正部11の構成について説明する。図3は、倍率補正部11の構成の一例を示す概略図である。倍率補正部11は、図3に示すように、本体を構成する支持部材20と、支持部材20に設けられた接触部21及びアクチュエータ22とを含む。
The configuration of the
支持部材20は、モールドチャック12の側面に固定される。接触部21は、モールドチャック12に保持されたモールド3の側面に接触可能に設けられる。具体的には、接触部21は、モールド3の側面内の領域に接触可能な接触面21aを含み、接触面21aを介してモールド3の側面に力(圧縮力)を与えるようにX軸方向に移動可能な部材である。接触部21の形状は立体であればよく、接触部21は立方体や錐体、錐台などにすることができる。アクチュエータ22は、例えば、接触部21の移動軸と同軸に設けられる。アクチュエータ22は、自身が伸縮することで接触部21を移動させてモールド3の側面に接触した接触面21aを介してモールド3の側面に力を与える(即ち、接触部21に対して力を伝達する)。アクチュエータ22としては、例えば、ピエゾ素子、空圧アクチュエータ、直動モータなどを用いることが可能である。
The
また、接触部21とアクチュエータ22との配置(相対位置)は、図4、図5及び図6に示すように、任意である。例えば、接触部21とアクチュエータ22との間に弾性ヒンジ20aを設ければ、アクチュエータ22は、接触部21の移動軸と同軸に設けなくてもよい。弾性ヒンジ20aは、薄肉部TWPの変形によって、梃子の作用を利用してアクチュエータ22の変位を拡大する。
Further, the arrangement (relative position) of the
図3に示す倍率補正部11は、接触部21の位置を検出するための位置センサ23aを有する。一方、図4、図5及び図6に示す倍率補正部11は、弾性ヒンジ20aの位置を検出するための位置センサ23bを有する。位置センサ23aや位置センサ23bの検出対象は、図3乃至図6に示すように、モールド3の側面の近傍に設けられた構造体、本実施形態では、接触部21や弾性ヒンジ20aである。但し、位置センサ23aや位置センサ23bの検出対象は、モールド3の側面に力を与える際に、アクチュエータ22の駆動により変位(移動)する箇所であればよく、その位置を特定するものではない。位置センサ23a及び23bとしては、光学式、渦電流式、静電容量式などのセンサを用いることが可能である。また、位置センサ23a及び23bは、本実施形態では、非接触型のセンサであるが、接触型のセンサであってもよい。
The
位置センサ23a及び23bのそれぞれは、支持部材20に支持されたセンサ保持部材25に保持されている。位置センサ23aは、図3に示すように、接触部21に実質的には接しておらず、接触部21は、位置センサ23aに接することなく移動可能である。同様に、位置センサ23bは、図4乃至図6に示すように、弾性ヒンジ20aに実質的には接しておらず、弾性ヒンジ20aは、位置センサ23bに接することなく移動可能である。
Each of the
また、本実施形態では、図3乃至図6に示すように、接触面21aの全面をモールド3の側面に接触させているが、例えば、接触面21aの一部分をモールド3の側面に接触させてもよい。また、モールド3と接触部21との相対位置を検出できるように、位置センサ23aを配置してもよい。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 to 6, the
本実施形態では、例えば、インプリント装置1の調整時や組立時に、位置センサ23a(又は23b)の検出値と、アクチュエータ22の駆動による接触部21の移動量(変位量)との相関を予め取得することで、接触部21の移動量を求めることが可能となる。また、位置センサ23aを用いて、モールド3の側面と、モールド3をモールドチャック12で保持したときの接触部21の初期位置(基準位置)との間の距離(クリアランス)を求めることが可能である。具体的には、アクチュエータ22によって接触部21を移動させる前の位置センサ23aの検出値と、アクチュエータ22によってモールド3の側面に接触面21aを接触させたときの位置センサ23aの検出値に基づいて、クリアランスを求める。ここで、クリアランスは、接触面21aがモールド3の側面に接触するまでの接触部21の基準位置からの移動量に相当する。このように、位置センサ23aは、接触面21aがモールド3の側面に接触するまでの接触部21の基準位置からの移動量を計測するための計測部として機能する。従って、モールド3の周囲に設けられた複数の倍率補正部11のそれぞれの接触部21の移動量に基づいて、モールドチャック12におけるモールド3の位置(位置ずれ)を求めることができる。接触部21の接触面21aがモールド3の側面に接触したことは、例えば、アクチュエータ22への指令値と、位置センサ23aの検出値とのリニアリティの遷移点から検知することができる。
In the present embodiment, for example, when the
以下、図7を参照して、インプリント装置1におけるインプリント処理について説明する。インプリント処理は、上述したように、制御部9がインプリント装置1の各部を統括的に制御することで行われる。また、ここでは、図3に示す倍率補正部11の構成を例に説明する。
Hereinafter, the imprint process in the
S101では、モールド搬送部8によってモールド3をインプリント装置1に搬入し、かかるモールド3をモールドチャック12に保持させる。
In step S <b> 101, the
S102では、アクチュエータ22によって接触部21を移動させて、モールド3の側面に接触面21aを接触させる。この際、アクチュエータ22によって接触部21を移動させる前の接触部21の位置と、モールド3の側面に接触面21aを接触させたときの接触部21の位置とを位置センサ23aによって検出する。モールド3の側面に対する接触面21aの接触は、上述したように、アクチュエータ22への指令値と、位置センサ23aの検出値とのリニアリティの遷移点から検知する。なお、ここでは、モールド3の周囲に設けられた複数の倍率補正部11の全てについてアクチュエータ22を駆動する必要はなく、それらのうち少なくとも5つの倍率補正部11のアクチュエータ22を駆動すればよい。但し、モールド3の外形寸法が既知であれば、少なくとも3つの倍率補正部11のアクチュエータ22を駆動すればよい。
In S <b> 102, the
S103では、S102で検出された接触部21の位置から、モールド3の側面と接触部21の初期位置との間のクリアランス、即ち、接触面21aがモールド3の側面に接触するまでの接触部21の基準位置からの移動量を求める。具体的には、上述したように、アクチュエータ22によって接触部21を移動させる前の位置センサ23aの検出値と、モールド3の側面に接触面21aを接触させたときの位置センサ23aの検出値に基づいて、接触部21の基準位置からの移動量を求める。
In S 103, the clearance between the position of the
S104では、S103で求めた接触部21の基準位置からの移動量が許容範囲内であるかどうかを判定する。ここで、許容範囲は、モールドチャック12におけるモールド3の位置がずれていない(即ち、モールド3の位置ずれがゼロである)場合において接触面21aがモールド3の側面に接触するまでの接触部21の移動量を基準として設定される。接触部21の基準位置からの移動量が許容範囲内である場合、即ち、モールドチャック12におけるモールド3の位置ずれが許容できる場合には、S106に移行する。一方、接触部21の基準位置からの移動量が許容範囲内でない場合、即ち、モールドチャック12におけるモールド3の位置ずれが許容できない場合には、S105に移行する。
In S104, it is determined whether or not the movement amount from the reference position of the
S105では、S103で求めた接触部21の基準位置からの移動量に基づいて、モールドチャック12におけるモールド3の位置を調整する。具体的には、モールドチャック12におけるモールド3の位置ずれが低減されるように、アクチュエータ22によって接触面21aを介してモールド3の側面に力を与えてモールドチャック12に保持されたモールド3を移動させる。この際、位置センサ23aの検出値から求まる接触部21の基準位置からの移動量が予め定められた移動量の範囲内(許容範囲内)に収まるように、アクチュエータ22によってモールドチャック12に保持されたモールド3を移動させる。モールドチャック12におけるモールド3の位置を調整したら、S102に移行する。
In S105, the position of the
S105においてアクチュエータ22によってモールドチャック12に保持されたモールド3を移動させる際には、モールド3が落下しない程度でモールドチャック12によるモールド3の保持力を低減させてもよい。例えば、アクチュエータ22によってモールドチャック12に保持されたモールド3を移動させるときのモールドチャック12によるモールド3の保持力を、樹脂をモールド3で成形するときのモールドチャック12によるモールド3の保持力よりも低くする。これにより、アクチュエータ22の駆動力を小さくすることが可能となり、アクチュエータ22の駆動による発熱を抑えることができる。また、モールドチャック12におけるモールド3の位置を調整するときに限らず、やモールド3のパターンの倍率補正を行うときにもモールドチャック12によるモールド3の保持力を低減させてもよい。但し、モールドチャック12によるモールド3の保持力を低減させる場合には、モールドチャック12におけるモールド3の位置がずれないように、モールドチャック12によるモールド3の保持力を戻さなければならない。具体的には、少なくとも、基板上の硬化した樹脂からモールド3を引き離す際には、モールドチャック12によるモールド3の保持力を戻す必要がある。例えば、基板上の樹脂の硬化を開始する前に、或いは、基板上の樹脂の硬化中に、モールドチャック12によるモールド3の保持力を戻すようにする。
When the
S106では、モールド3のパターンが所定の形状になるように、モールド3のパターンの倍率補正を行う。具体的には、基板上のパターンの形状とモールド3のパターンの形状とが一致するように、アクチュエータ22によって接触面21aを介してモールド3の側面に力を与えてモールドチャック12に保持されたモールド3を変形させる。この時、基板上に形成されたアライメントマークと、モールド3に形成されたアライメントマークとをスコープ(検出器)で検出し、その検出結果を用いて形状を合わせてもよい。このように、倍率補正部11は、適宜、接触部21をモールド3に押し付けることでモールド3のパターンを変形させる。この際、位置センサ23aの検出値が目標値となるようにアクチュエータ22を駆動させて、モールド3のパターンを変形させてもよい。また、位置センサ23aとは別のセンサを用いて、アクチュエータ22を駆動させてもよい。更には、モールド3のパターンの形状を計測する計測部を設けて、かかる計測部の計測結果に基づいて、アクチュエータ22を駆動させてもよい。
In S106, the magnification correction of the pattern of the
S107では、基板5が樹脂供給部7の下(樹脂供給位置)に位置するように基板ステージ6を移動させ、樹脂供給部7によって、基板5の対象ショット領域に樹脂を供給する。ここで、対象ショット領域とは、これからインプリント処理を行うショット領域である。
In step S <b> 107, the
S108では、基板5がモールド3の下(押印位置)に位置するように基板ステージ6を移動させ、モールドチャック12を駆動してモールド3と基板上の樹脂とを接触させる(押印動作)。モールド3と基板上の樹脂とを接触させることで、モールド3のパターンに樹脂が充填される。
In S108, the
S109では、モールド3と基板上の樹脂とを接触させた状態において、照射部2によって、モールド3のパターンに充填された樹脂に紫外線を照射し、かかる樹脂を硬化させる。
In S109, in a state where the
S110では、モールドチャック12を駆動して基板上の硬化した樹脂からモールド3を引き離す(離型動作)。
In S110, the
S111では、基板5の全てのショット領域にインプリント処理を行ったかどうかを判定する。基板5の全てのショット領域にインプリント処理が行われていない場合、即ち、インプリント処理が行われていないショット領域がある場合には、S106に移行する。一方、基板5の全てのショット領域にインプリント処理が行われている場合には、処理を終了する。 In S111, it is determined whether or not the imprint process has been performed on all shot areas of the substrate 5. When the imprint process is not performed on all the shot areas of the substrate 5, that is, when there is a shot area where the imprint process is not performed, the process proceeds to S106. On the other hand, when the imprint process is performed on all the shot areas of the substrate 5, the process is terminated.
本実施形態では、モールド3の側面を直接検出するのではなく、アクチュエータ22の駆動により変位する箇所を検出して得られる接触部21の基準位置からの移動量に基づいて、モールドチャック12におけるモールド3の位置ずれを低減させている。これにより、モールド3の側面に接触する接触部21の剛性を低下させることなく、モールドチャック12におけるモールド3の位置を高精度に調整することができる。
In this embodiment, instead of directly detecting the side surface of the
また、本実施形態では、モールド3の周囲に複数のガス管13を設けているが、これに限定されるものではない。例えば、ガス管13を設けずに、アクチュエータ22と、位置センサ23aとで倍率補正部11を構成し、かかる倍率補正部11をモールド3の周囲に設けてもよい。
In the present embodiment, a plurality of
また、本実施形態では、位置センサ23aを用いて、モールド3の側面に接触面21aが接触したことを検知しているが、図8(a)及び図8(b)に示すように、接触面21aがモールド3の側面に接触したことを検知する検知部26を別に設けてもよい。図8(a)及び図8(b)は、検知部26を含む倍率補正部11の構成の一例を示す概略図である。検知部26は、例えば、アクチュエータ22が駆動したときに生じる力、具体的には、接触面21aがモールド3の側面に接触したときに生じる力を検出する力センサで構成される。図8(a)に示す倍率補正部11では、支持部材20とアクチュエータ22との間に検知部26が設けられ、図8(b)に示す倍率補正部11では、弾性ヒンジ20aとアクチュエータ22との間に検知部26が設けられている。但し、検知部26は、接触面21aがモールド3の側面に接触したときに生じる力を検出可能な位置に設ければよく、その位置を特定するものではない。検知部26を構成する力センサとしては、ひずみ計測法又は圧電式計測法などのセンサを用いることが可能である。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、モールド3と基板上の樹脂とを接触させる前に、モールド3のパターンの倍率補正を行っている。但し、モールド3と基板上の樹脂とを接触させた後に、モールド3のパターンの倍率補正を行ってもよい。モールド3のパターンの倍率補正は、一般に、モールドチャック12にモールド3を保持させた状態で行われる。従って、アクチュエータ22の駆動時には、モールド3とモールドチャック12との間に摩擦力が発生するため、アクチュエータ22に必要となる駆動力が大きくなる。そこで、モールド3と基板上の樹脂とを接触させてから樹脂の硬化を開始するまでの期間にモールド3のパターンの倍率補正を行うとよい。これにより、モールド3のパターンの倍率補正を行う際にはモールド3が基板上の樹脂に接触した状態となっているため、モールドチャック12によるモールド3の保持力を低減させることができる。このように、モールドチャック12によるモールド3の保持力を低減させた状態でアクチュエータ22を駆動させれば、アクチュエータ22に必要となる駆動力を小さくすることが可能となり、アクチュエータ22の駆動による発熱を抑えることができる。モールド3のパターンの倍率補正を行った後には、モールドチャック12におけるモールド3の位置がずれないように、モールドチャック12によるモールド3の保持力を戻す。
In the present embodiment, the magnification correction of the pattern of the
<第2の実施形態>
図9(a)及び図9(b)を参照して、歪検出方式を用いた倍率補正部11の構成について説明する。図9(a)及び図9(b)は、倍率補正部11の構成の一例を示す概略図である。図9(a)及び図9(b)に示す倍率補正部11は、図3乃至図6に示す倍率補正部11と同様に、本体を構成する支持部材20と、支持部材20に設けられた接触部21及びアクチュエータ22とを含む。
<Second Embodiment>
With reference to FIG. 9A and FIG. 9B, the configuration of the
図9(a)に示す倍率補正部11は、アクチュエータ22を駆動させたときのアクチュエータ22の歪を検出する歪センサ24aを有する。一方、図9(b)に示す倍率補正部11は、アクチュエータ22を駆動させたときの弾性ヒンジ20aの歪を検出するための歪センサ24bを有する。歪センサ24a及び24bのそれぞれは、図9(a)及び図9(b)に示すように、モールド3の側面の近傍に設けられた構造体、本実施形態では、アクチュエータ22や弾性ヒンジ20aに設けられている。歪センサ24aや歪センサ24bの検出対象は、アクチュエータ22の駆動により歪が生じる箇所であればよく、その位置を特定するものではない。歪センサ24a及び24bとしては、抵抗ひずみゲージ法、結晶回折法、熱弾性法などのセンサを用いることが可能である。
The
本実施形態においても、歪センサ24a(又は24b)の検出値と、アクチュエータ22の駆動による接触部21の移動量(変位量)との相関を予め取得することで、接触部21の移動量を求めることが可能となる。また、歪センサ24aを用いて、モールド3の側面と、モールド3をモールドチャック12で保持したときの接触部21の初期位置(基準位置)との間の距離(クリアランス)を求めることが可能である。具体的には、アクチュエータ22によって接触部21を移動させる前の歪センサ24aの検出値と、アクチュエータ22によってモールド3の側面に接触面21aを接触させたときの歪センサ24aの検出値に基づいて、クリアランスを求める。このように、歪センサ24aは、接触面21aがモールド3の側面に接触するまでの接触部21の基準位置からの移動量を計測するための計測部として機能する。従って、モールド3の周囲に設けられた複数の倍率補正部11のそれぞれの接触部21の移動量に基づいて、モールドチャック12におけるモールド3の位置(位置ずれ)を求めることができる。
Also in the present embodiment, the movement amount of the
<第3の実施形態>
物品としてのデバイス(半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子等)の製造方法について説明する。かかる製造方法は、インプリント装置1を用いてパターンを基板(ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等)に形成する工程を含む。かかる製造方法は、パターンを形成された基板を処理する工程を更に含む。当該処理ステップは、当該パターンの残膜を除去するステップを含みうる。また、当該パターンをマスクとして基板をエッチングするステップなどの周知の他のステップを含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Third Embodiment>
A method for manufacturing a device (semiconductor device, magnetic storage medium, liquid crystal display element, etc.) as an article will be described. Such a manufacturing method includes a step of forming a pattern on a substrate (a wafer, a glass plate, a film-like substrate, etc.) using the
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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
1:インプリント装置 3:モールド 4:モールド保持部 5:基板 9:制御部 12:モールドチャック 11:倍率補正部 21:接触部 21a:接触面 22:アクチュエータ 23a、23b:位置センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Imprint apparatus 3: Mold 4: Mold holding part 5: Board | substrate 9: Control part 12: Mold chuck 11: Magnification correction | amendment part 21: Contact
Claims (12)
前記モールドを保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記モールドの側面に接触可能な複数の接触部と、
前記複数の接触部のそれぞれを移動させて前記側面に接触した前記接触部を介して前記側面に力を与える複数のアクチュエータと、
前記複数のアクチュエータによって前記複数の接触部のそれぞれを移動させ、前記側面に接触するまでの前記複数の接触部のそれぞれの基準位置からの移動量をそれぞれ計測するための複数の計測部と、
前記複数の計測部で計測された前記移動量に基づいて、前記複数のアクチュエータのそれぞれによって前記接触部を介して前記側面に力を与えて前記保持部に保持された前記モールドを移動させる制御部と、
を有することを特徴とするインプリント装置。 An imprint apparatus for forming a pattern on the substrate by forming an imprint material on the substrate with a mold,
A holding part for holding the mold;
A plurality of contact parts capable of contacting the side surface of the mold held by the holding part;
A plurality of actuators for applying a force to the side surface via the contact portion that has moved each of the plurality of contact portions and contacted the side surface;
A plurality of measuring units for measuring the amount of movement from each reference position of each of the plurality of contact parts until each of the plurality of contact parts is moved by the plurality of actuators and comes into contact with the side surface;
A control unit that moves the mold held by the holding unit by applying a force to the side surface via the contact unit by each of the plurality of actuators based on the movement amounts measured by the plurality of measuring units. When,
An imprint apparatus comprising:
前記接触部の位置を検出するセンサを含み、
前記複数のアクチュエータによって前記複数の接触部のそれぞれを移動させる前の前記センサの検出値と、前記複数のアクチュエータによって前記複数の接触部のそれぞれを移動させて前記側面に接触させたときの前記センサの検出値とに基づいて、前記移動量を求めることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。 Each of the plurality of measuring units is
A sensor for detecting the position of the contact portion;
The detection value of the sensor before each of the plurality of contact portions is moved by the plurality of actuators, and the sensor when each of the plurality of contact portions is moved by the plurality of actuators to contact the side surface 4. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the movement amount is obtained based on a detected value.
前記複数のアクチュエータのそれぞれは、前記複数の弾性ヒンジのそれぞれを移動させることで前記複数の接触部のそれぞれを移動させ、
前記複数の計測部のそれぞれは、
前記弾性ヒンジの位置を検出するセンサを含み、
前記複数のアクチュエータによって前記複数の接触部のそれぞれを移動させる前の前記センサの検出値と、前記複数のアクチュエータによって前記複数の接触部のそれぞれを移動させて前記側面に接触させたときの前記センサの検出値とに基づいて、前記移動量を求めることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。 A plurality of elastic hinges provided between each of the plurality of contact portions and each of the plurality of actuators;
Each of the plurality of actuators moves each of the plurality of contact portions by moving each of the plurality of elastic hinges,
Each of the plurality of measuring units is
A sensor for detecting the position of the elastic hinge;
The detection value of the sensor before each of the plurality of contact portions is moved by the plurality of actuators, and the sensor when each of the plurality of contact portions is moved by the plurality of actuators to contact the side surface 4. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the movement amount is obtained based on a detected value.
前記アクチュエータの歪を検出する歪センサを含み、
前記複数のアクチュエータによって前記複数の接触部のそれぞれを移動させる前の前記センサの検出値と、前記複数のアクチュエータによって前記複数の接触部のそれぞれを移動させて前記側面に接触させたときの前記センサの検出値とに基づいて、前記移動量を求めることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。 Each of the plurality of measuring units is
Including a strain sensor for detecting strain of the actuator;
The detection value of the sensor before each of the plurality of contact portions is moved by the plurality of actuators, and the sensor when each of the plurality of contact portions is moved by the plurality of actuators to contact the side surface 4. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the movement amount is obtained based on a detected value.
前記複数のアクチュエータのそれぞれは、前記複数の弾性ヒンジのそれぞれを移動させることで前記複数の接触部のそれぞれを移動させ、
前記複数の計測部のそれぞれは、
前記弾性ヒンジの歪を検出する歪センサを含み、
前記複数のアクチュエータによって前記複数の接触部のそれぞれを移動させる前の前記センサの検出値と、前記複数のアクチュエータによって前記複数の接触部のそれぞれを移動させて前記側面に接触させたときの前記センサの検出値とに基づいて、前記移動量を求めることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。 A plurality of elastic hinges provided between each of the plurality of contact portions and each of the plurality of actuators;
Each of the plurality of actuators moves each of the plurality of contact portions by moving each of the plurality of elastic hinges,
Each of the plurality of measuring units is
Including a strain sensor for detecting strain of the elastic hinge;
The detection value of the sensor before each of the plurality of contact portions is moved by the plurality of actuators, and the sensor when each of the plurality of contact portions is moved by the plurality of actuators to contact the side surface 4. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the movement amount is obtained based on a detected value.
前記ガス管は、前記モールドの周囲の各側面において、前記アクチュエータを挟むように設けられていることを特徴とする請求項1乃至10のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。 A gas pipe for supplying and collecting gas around the mold;
The imprint apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the gas pipe is provided on each side surface around the mold so as to sandwich the actuator.
前記工程で前記パターンを形成された前記基板を処理する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。 Forming a pattern on a substrate using the imprint apparatus according to any one of claims 1 to 11,
Processing the substrate on which the pattern has been formed in the step;
A method for producing an article comprising:
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JP2014143655A JP2016021442A (en) | 2014-07-11 | 2014-07-11 | Imprint device and method of manufacturing imprint device |
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JP2018010941A (en) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | キヤノン株式会社 | Imprint device and article manufacturing method |
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- 2014-07-11 JP JP2014143655A patent/JP2016021442A/en active Pending
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