JP6818523B2 - Manufacturing method of imprinting equipment and articles - Google Patents
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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 imprinting device and a method for manufacturing an article.
半導体デバイスやMEMSなどの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィー技術に加えて、基板上に数ナノメートルオーダーの微細なパターン(構造体)を形成することができるインプリント技術が注目されている。インプリント技術は、基板上に未硬化のインプリント材を供給(塗布)し、かかるインプリント材とモールド(型)とを接触させて、モールドに形成された微細な凹凸パターンに対応するインプリント材のパターンを基板上に形成する微細加工技術である。 With the increasing demand for miniaturization of semiconductor devices and MEMS, in addition to the conventional photolithography technology, imprint technology that can form fine patterns (structures) on the order of several nanometers on a substrate has attracted attention. There is. In the imprint technology, an uncured imprint material is supplied (coated) on a substrate, and the imprint material and a mold (mold) are brought into contact with each other to imprint corresponding to a fine uneven pattern formed on the mold. This is a microfabrication technology for forming a material pattern on a substrate.
インプリント技術において、インプリント材の硬化法の1つとして光硬化法がある。光硬化法は、基板上のショット領域に供給されたインプリント材とモールドとを接触させた状態で光を照射してインプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材からモールドを引き離すことでインプリント材のパターンを基板上に形成する方法である。 In the imprint technology, there is a photocuring method as one of the curing methods of the imprint material. In the photo-curing method, the imprint material supplied to the shot region on the substrate is in contact with the mold, and the imprint material is irradiated with light to cure the imprint material, and the mold is separated from the cured imprint material. This is a method of forming a pattern of a printing material on a substrate.
半導体デバイスの製造工程においては、複数のパターンが重ね合わされる。従って、基板に形成されているパターンの位置と、モールドに形成されているパターンの位置とを合わせる必要がある。インプリント技術を採用したインプリント装置では、モールドと基板との位置合わせ方式として、ダイ・バイ・ダイ・アライメント方式を採用している。また、モールドと基板との位置合わせの精度は、オーバーレイ精度と呼ばれ、オーバーレイ精度を向上させるための技術が従来から提案されている(特許文献1及び2参照)。
In the manufacturing process of a semiconductor device, a plurality of patterns are superimposed. Therefore, it is necessary to match the position of the pattern formed on the substrate with the position of the pattern formed on the mold. The imprinting apparatus that employs imprinting technology employs a die-by-die alignment method as a method for aligning the mold and the substrate. Further, the accuracy of alignment between the mold and the substrate is called overlay accuracy, and techniques for improving the overlay accuracy have been conventionally proposed (see
特許文献1に開示された技術では、モールドと基板とを安定的に位置合わせするために、カスケード制御を行っている。具体的は、基板ステージの位置フィードバック制御系をマイナーループとし、基板ステージの目標位置(目標値)にモールドと基板との相対変位に基づいて演算された補正量を加える制御系をメジャーループとしている。モールドと基板との相対変位は、モールド及び基板のそれぞれに形成された位置合わせマークを検出して求めている。カスケード制御は、インプリント材の非線形な特性を抑制し、モールドと基板との位置合わせを安定的に行うことを可能にしている。
In the technique disclosed in
しかしながら、床振動などの外乱がインプリント装置に加わると、モールドを保持する保持部の固有値と基板ステージのサーボ帯域との差によって、モールドと基板との間に振動的な相対変位が生じる。モールドと基板との間に振動的な相対変位が生じると、モールドと基板との相対変位に基づいて演算される補正量も振動的になる。このような状態でモールドと基板との位置合わせを終了し、補正量を位置合わせ終了時の値にホールドしてしまうと、かかる補正量が振動の振幅の端の値(最大値又は最小値)となる場合があり、モールドと基板との間に定常的な相対変位を生じさせてしまう。モールドと基板との定常的な相対変位は、オーバーレイ精度を低下させる要因となる。 However, when a disturbance such as floor vibration is applied to the imprint device, a vibrational relative displacement occurs between the mold and the substrate due to the difference between the eigenvalue of the holding portion holding the mold and the servo band of the substrate stage. When an oscillating relative displacement occurs between the mold and the substrate, the correction amount calculated based on the relative displacement between the mold and the substrate also becomes oscillating. If the alignment between the mold and the substrate is completed in such a state and the correction amount is held at the value at the end of the alignment, the correction amount is the value at the end of the vibration amplitude (maximum value or minimum value). In some cases, a steady relative displacement is generated between the mold and the substrate. The steady relative displacement between the mold and the substrate is a factor that reduces the overlay accuracy.
また、特許文献2に開示された技術では、目標位置の指令の微分値が非零から零になれば指令を終了し、位置指令偏差が零になってから次の指令を開始するまでは、速度指令として零を出力している。しかしながら、指令終了前に速度指令に用いていた安定型プレフィルタの出力に基づいて演算された値を出力してはいない。 Further, in the technique disclosed in Patent Document 2, the command is terminated when the differential value of the command of the target position changes from non-zero to zero, and the command is terminated after the position command deviation becomes zero until the next command is started. Zero is output as a speed command. However, the value calculated based on the output of the stable pre-filter used for the speed command before the end of the command is not output.
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、モールドと基板との位置合わせ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 such problems of the prior art, and an exemplary object is to provide an imprinting apparatus that is advantageous for aligning a mold and a substrate.
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、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板を保持するステージと、前記ステージの目標位置に基づいて決定される操作量に基づいて、前記ステージを移動させる駆動部と、前記モールドと前記基板との相対的な位置ずれを計測する計測部と、前記操作量を前記駆動部に与えて前記ステージの移動を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記計測部の計測値に基づいて前記目標位置の第1補正量を決定する処理と、前記モールドと前記インプリント材とを接触させてから前記インプリント材の硬化を開始するまでの間の少なくとも一部の期間における、前記計測部の計測値又は該計測値に対応する前記第1補正量の最大値よりも小さく、且つ、最小値よりも大きい値の1つに基づいて、前記目標位置の第2補正量を決定する処理と、を行い、前記インプリント材の硬化を開始する時刻より前に、前記操作量の決定に用いる補正量を前記第1補正量から前記第2補正量に切り替えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the imprinting apparatus as one aspect of the present invention is an imprinting apparatus for forming a pattern of an imprint material on a substrate by using a mold, and includes a stage for holding the substrate and a stage for holding the substrate. Based on the operation amount determined based on the target position of the stage, the drive unit that moves the stage, the measurement unit that measures the relative positional deviation between the mold and the substrate, and the operation amount are described. It has a control unit that is given to a drive unit to control the movement of the stage, and the control unit determines a first correction amount of the target position based on a measurement value of the measurement unit, and a mold. The measured value of the measuring unit or the first correction amount corresponding to the measured value during at least a part of the period from the contact between the imprinted material and the imprinted material to the start of curing of the imprinted material. The process of determining the second correction amount of the target position based on one of the values smaller than the maximum value and larger than the minimum value is performed, and before the time when the imprint material starts to be cured. In addition, the correction amount used for determining the operation amount is switched from the first correction amount to the second correction amount.
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 or other aspects of the invention will be manifested in the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、例えば、モールドと基板との位置合わせに有利なインプリント装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide an imprinting apparatus that is advantageous for aligning a mold and a substrate.
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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same members are assigned the same reference numbers, and duplicate description will be omitted.
図1(a)及び図1(b)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、物品としての半導体デバイスなどの製造に使用され、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するリソグラフィ装置である。本実施形態では、インプリント装置1は、基板上に供給されたインプリント材とモールドとを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、モールドの凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する。
1 (a) and 1 (b) are schematic views showing the configuration of the
インプリント材には、硬化用のエネルギーが与えられることによって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、熱などが用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が10nm以上1mm以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光を用いる。 As the imprint material, a curable composition (sometimes referred to as an uncured resin) that cures when energy for curing is applied is used. Electromagnetic waves, heat, etc. are used as the energy for curing. As the electromagnetic wave, for example, light such as infrared rays, visible light rays, and ultraviolet rays whose wavelength is selected from the range of 10 nm or more and 1 mm or less is used.
硬化性組成物は、光の照射によって、或いは、加熱によって硬化する組成物である。光の照射によって硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて、非重合性化合物又は溶剤を含有してもよい。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。 The curable composition is a composition that is cured by irradiation with light or by heating. The photocurable composition that is cured by irradiation with light contains at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator, and may contain a non-polymerizable compound or a solvent, if necessary. The non-polymerizable compound is at least one selected from the group of sensitizers, hydrogen donors, internal release mold release agents, surfactants, antioxidants, polymer components and the like.
インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターによって基板上に膜状に付与されてもよい。また、インプリント材は、液体噴射ヘッドによって、液滴状、或いは、複数の液滴が繋がって形成された島状又は膜状で基板上に付与されてもよい。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以下である。 The imprint material may be applied in a film form on the substrate by a spin coater or a slit coater. Further, the imprint material may be applied onto the substrate in the form of droplets or islands or films formed by connecting a plurality of droplets by the liquid injection head. The viscosity of the imprint material (viscosity at 25 ° C.) is, for example, 1 mPa · s or more and 100 mPa · s or less.
インプリント装置1は、インプリント材の硬化法として光硬化法を採用している。インプリント装置1は、照射部2と、基板ステージ4と、供給部5と、アライメントスコープ6と、モールド保持部15と、ステージ駆動部17と、位置計測部18と、本体構造体27とを有する。本体構造体27は、マウント29を介して、床100に支持されている。ここでは、基板上のインプリント材に照射される紫外線9の光軸に平行な方向をZ軸とし、Z軸に垂直な平面内で互いに直交する方向をX軸及びY軸とする。
The
照射部2は、基板上のインプリント材14を硬化させる際に、モールド8を介して、基板上のインプリント材14に紫外線9を照射する。照射部2は、例えば、光源(不図示)と、かかる光源から発せられた紫外線9をインプリント材14の硬化に適した光に調整する光学系とを含む。
When the
モールド8は、矩形の外周形状を有し、基板10に対向する面に、基板10に転写すべき凹凸パターン(例えば、回路パターン)が3次元状に形成されたパターン8aを有する。モールド8は、紫外線9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。モールド8は、紫外線9が照射される面に、平面形状が円形であり、且つ、ある程度の深さを有するキャビティ(凹部)を有する。
The
モールド保持部15は、モールド8を保持するモールドチャック11と、モールドチャック11を移動可能に保持するモールド駆動部12とを含む。モールドチャック11は、モールド8における紫外線9の照射領域の外周領域を真空吸着力や静電力によって引き付けることでモールド8を保持する。例えば、真空吸着力によってモールド8を保持する場合、モールドチャック11は、外部に設置された真空ポンプ(不図示)に接続され、かかる真空ポンプをON/OFFすることで、モールド8の着脱が切り替えられる。モールド駆動部12は、インプリント材14とモールド8との接触(押印)やインプリント材14からのモールド8の引き離し(離型)を選択的に行えるように、モールドチャック11をZ軸、θx軸(X軸周り)、θy軸(Y軸周り)の方向に移動させる。モールド駆動部12に採用可能なアクチュエータとしては、例えば、リニアモータやエアシリンダがある。
The
モールドチャック11は、中心部(内側)に、照射部2からの紫外線9が基板上のインプリント材14に照射されることを可能とする開口領域を有する。かかる開口領域には、開口領域の一部とモールド8とで囲まれる空間を密閉空間とする光透過部材(例えば、ガラス板)が設置されている。密閉空間の内部の圧力は、真空ポンプなどを含む圧力調整装置(不図示)によって調整される。かかる圧力調整装置は、例えば、基板上のインプリント材14とモールド8とを接触させる際に、密閉空間の内部の圧力をその外部の圧力よりも高くすることによって、モールド8のパターン8a(パターン面)を基板10に向かって凸形状に変形させる。これにより、パターン8aの中心部から基板上のインプリント材14に接触させることが可能となり、パターン8aとインプリント材14との間に気体(空気)が残留することを抑制し、パターン8aの隅々までインプリント材14を充填させることができる。
The
基板10は、例えば、単結晶シリコン基板やSOI(Silicon on Insulator)基板を含む。基板10には、モールド8のパターン8aを転写するためのインプリント材14が供給される。
The
基板ステージ4は、基板10を吸着力によって引き付ける基板チャック16を介して、基板10を保持する。基板ステージ4は、基板上のインプリント材14とモールド8とを接触させる際に、モールド8と基板10との位置合わせに用いられる。
The
ステージ駆動部17は、基板ステージ4をX軸、Y軸、θz軸の方向に移動させる。ステージ駆動部17に採用可能なアクチュエータとしては、例えば、リニアモータや平面モータがある。ステージ駆動部17は、本実施形態では、位置計測部18で計測される基板ステージ4の位置や基板ステージ4の目標位置に基づいて決定される操作量に基づいて、基板ステージ4を移動させる。
The
供給部5は、モールド保持部15の近傍に配置されている。供給部5は、インプリント材14を吐出するディスペンサ5aを含み、基板上にインプリント材14を供給する。インプリント材14は、本実施形態では、紫外線9の照射によって硬化する性質を有するが、その種類は、半導体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。また、ディスペンサ5aから吐出されるインプリント材14の量は、基板上に形成すべきインプリント材14の厚さ(残膜厚)や基板上に形成すべきパターンの密度などに応じて適宜決定される。
The
アライメントスコープ6は、モールド8及び基板10のそれぞれに形成された位置合わせマークを検出して、モールド8と基板10とのX軸及びY軸の各方向の位置ずれを計測する。このように、アライメントスコープ6は、モールド8と基板10とのX軸及びY軸の各方向の相対的な位置ずれを計測する計測部として機能する。
The
位置計測部18は、基板ステージ4の位置を計測する機能を有する。位置計測部18は、例えば、干渉計やエンコーダなどを含み、本実施形態では、基板ステージ4の各軸の方向の位置や角度を計測する。
The
ここで、操作量をステージ駆動部17に与えて基板ステージ4の移動を制御する制御部CNについて説明する。制御部CNは、基板ステージ4の目標位置(目標値)を補正するための補正量を決定する処理として、第1処理と、第2処理とを行う。第1処理は、アライメントスコープ6の計測値(アライメントスコープ6で計測されたモールド8と基板10との相対的な位置ずれ)に基づいて基板ステージ4の目標位置の第1補正量を決定する処理である。第2処理は、モールド8と基板上のインプリント材14とが接触している所定期間におけるアライメントスコープ6の計測値に基づいて基板ステージ4の目標位置の第2補正量を決定する。第2処理では、所定期間におけるアライメントスコープ6の計測値又は当該計測値に対応する第1補正量の最大値よりも小さく、且つ、最小値よりも大きい値の1つを基板ステージ4の目標位置の第2補正量として決定する。なお、第2処理は、アライメントスコープ6の計測値(の変動)から第2補正値を直接的に決定してもよいし、アライメントスコープ6の計測値に基づいて決定された第1補正値(の変動)から第2補正値を決定してもよい。ここで、モールド8と基板上のインプリント材14とが接触している所定期間とは、モールド8と基板上のインプリント材14とを接触させてからインプリント材14の硬化を開始するまでの間の少なくとも一部の期間である。そして、制御部CNは、インプリント材14の硬化を開始する時刻より前に、ステージ駆動部17の操作量の決定に用いる補正量を第1補正量から第2補正量に切り替える。また、制御部CNは、操作量の決定に用いる補正量を第1補正量から第2補正量に切り替えた後、インプリント材14を硬化している間は、かかる第2補正量に基づいて決定される操作量をステージ駆動部17に与える。換言すれば、操作量の決定に用いる補正量を第2補正量にホールドする。
Here, the control unit CN that controls the movement of the
制御部CNの具体的な構成や機能について説明する。制御部CNは、本実施形態では、第1制御系と、第2制御系とを含み、第1制御系をマイナーループとし、第2制御系をメジャーループとするカスケード制御を行う。第1制御系は、位置計測部18の計測値(位置計測部18で計測された基板ステージ4の位置)101と、基板ステージ4の第1目標位置41との差分を第1補償器42で増幅してステージ駆動部17の操作量102としている。これにより、本体構造体27に対して基板ステージ4を位置決めすることができる。なお、本実施形態では、第1補償器42は、PID補償器を含む。
The specific configuration and function of the control unit CN will be described. In the present embodiment, the control unit CN performs cascade control including the first control system and the second control system, with the first control system as a minor loop and the second control system as a major loop. In the first control system, the difference between the measured value of the position measuring unit 18 (the position of the
第2制御系は、アライメントスコープ6の計測値301と、基板ステージ4の第2目標位置61との差分を第2補償器62で増幅して第1補正量362とする。第2補償器62は、本実施形態では、PI補償器を含み、アライメントスコープ6の計測値301に基づいて第1補正量362を決定する。そして、第1補正量362を第1目標位置41に加算することで、モールド8と基板10との相対変位を低減している。
In the second control system, the difference between the measured
図2には、モールド8と基板10との位置合わせの工程における第1補正量362の変化を破線で示している。図2において、縦軸は第1補正量[nm]を示し、横軸は時間[s]を示している。図2を参照するに、モールド8と基板10との位置合わせを開始した直後では、モールド8と基板10とは大きくずれているため、第1補正量362が大きく変化している。そして、モールド8と基板10との位置合わせが進むにつれて、即ち、基板上のインプリント材14の硬化を開始する時刻が近づくにつれて、第1補正量362の変化は小さくなる。但し、モールド保持部15の固有値と、基板ステージ4のサーボ帯域とが異なるため、床振動などの外乱がインプリント装置1に加わると、モールド8と基板10との間に振動的な相対変位が生じる。第2補償器62のサーボ帯域は、数Hz程度と低いため、モールド8と基板10との相対変位の高周波成分を抑制することができない。そのため、モールド8と基板10との間に振動的な相対変位が生じると、アライメントスコープ6の計測値301に基づいて演算(決定)される第1補正量362も振動的になる。このような状態でモールド8と基板10との位置合わせを終了し、第1補正量362を位置合わせ終了時の値にホールドしてしまうと、図2に破線で示すように、第1補正量362が振動の振幅の端の値となる場合がある。この場合、モールド8と基板10との間に定常的な相対変位を生じさせ、オーバーレイ精度を低下させる要因となる。
FIG. 2 shows a change in the
第1補正量362が振動的にならないように、第2制御系にローパスフィルタを追加することも考えられる。しかしながら、第2制御系にローパスフィルタを追加すると、第2制御系の位相を遅らせるので、サーボ帯域を更に低くしなければならなくなる。サーボ帯域を低くすると、第1補正量362(モールド8と基板10との位置ずれ)が許容範囲に収まるまでの時間が遅くなるため、インプリント装置1のスループットを低下させることになる。
It is also conceivable to add a low-pass filter to the second control system so that the
そこで、本実施形態では、インプリント装置1は、図1(a)及び図1(b)に示すように、第2補償器62の後段に、第3補償器63と、切替部25とを有する。第3補償器63は、第2補償器62からの出力、即ち、第1補正量362に基づいて第2補正量363を決定する処理に関する演算を行う演算器である。切替部25は、インプリント材14の硬化を開始する時刻より前に、第1目標位置41に加算する補正量(ステージ駆動部17の操作量の決定に用いる補正量)を第1補正量362から第2補正量363に切り替える。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, the
第3補償器63は、図2に示すように、インプリント材14の硬化を開始する時刻の所定時間前よりも前の時間(所定期間)において第2補償器62から出力される第1補正量362に基づいて、第2補正量363を決定する演算を行う。第3補償器63は、第2補正量363を決定する演算として、例えば、位置合わせの開始後に算出される、アライメントスコープ6の計測値301に対応する第1補正量362のうち、所定期間における第1補正量362の平均値及び標準偏差を求める処理を行う。そして、第3補償器63は、第1補正量362の平均値に標準偏差を加えた値から、第1補正量362の平均値から標準偏差を引いた値までの範囲内の値の1つを第2補正量363として決定する。また、切替部25は、インプリント材14の硬化を開始する時刻の所定時間前に、第1目標位置41に加算する補正量を第1補正量362から第2補正量363に切り替える。換言すれば、切替部25は、図2に実線で示すように、第1目標位置41に加算する補正量を、所定期間内の第1補正量362の最大値よりも小さく且つ最小値よりも大きな、第1補正量362の平均値±標準偏差の範囲内の値の1つにホールドする。これにより、第1目標位置41に加算する補正量が振動的になることを抑制し、且つ、第1目標位置41に加算する補正量を第1補正量362の平均値±標準偏差の範囲内の値の1つにホールドすることができる。従って、モールド8と基板10との間に定常的な相対変位が生じることを低減し、オーバーレイ精度の低下を抑えることができる。
As shown in FIG. 2, the
第3補償器63は、第2補正量363を決定する演算として、位置合わせの開始後に算出される、アライメントスコープ6の計測値301に対応する第1補正量362のうち、所定期間における第1補正量362の平均値を求める処理を行ってもよい。そして、第3補償器63は、第1補正量362の平均値を第2補正量363として決定する。また、切替部25は、インプリント材14の硬化を開始する時刻の所定時間前に、第1目標位置41に加算する補正量を第1補正量362から第2補正量363に切り替える。換言すれば、切替部25は、第1目標位置41に加算する補正量を、第1補正量362の平均値にホールドする。これにより、第1目標位置41に加算する補正量が振動的になることを抑制し、且つ、第1目標位置41に加算する補正量を第1補正量362の平均値にホールドすることができる。従って、モールド8と基板10との間に定常的な相対変位が生じることを低減し、オーバーレイ精度の低下を抑えることができる。
The
第3補償器63は、第2補正量363を決定する演算として、位置合わせの開始後に算出される、アライメントスコープ6の計測値301に対応する第1補正量362のうち、所定期間における第1補正量362の中央値及び標準偏差を求める処理を行ってもよい。所定期間におけるアライメントスコープ6の計測値301に対応する第1補正量362の中央値及び標準偏差を求める処理を行ってもよい。そして、第3補償器63は、第1補正量362の中央値に標準偏差を加えた値から、第1補正量362の中央値から標準偏差を引いた値までの範囲内の値の1つを第2補正量363として決定する。また、切替部25は、インプリント材14の硬化を開始する時刻の所定時間前に、第1目標位置41に加算する補正量を第1補正量362から第2補正量363に切り替える。換言すれば、切替部25は、第1目標位置41に加算する補正量を、第1補正量362の中央値±標準偏差の範囲内の値の1つにホールドする。これにより、第1目標位置41に加算する補正量が振動的になることを抑制し、且つ、第1目標位置41に加算する補正量を第1補正量362の中央値±標準偏差の範囲内の値の1つにホールドすることができる。従って、モールド8と基板10との間に定常的な相対変位が生じることを低減し、オーバーレイ精度の低下を抑えることができる。
The
第3補償器63は、第2補正量363を決定する演算として、位置合わせの開始後に算出される、アライメントスコープ6の計測値301に対応する第1補正量362のうち、所定期間における第1補正量362の中央値を求める処理を行ってもよい。そして、第3補償器63は、第1補正量362の中央値を第2補正量363として決定する。また、切替部25は、インプリント材14の硬化を開始する時刻の所定時間前に、第1目標位置41に加算する補正量を第1補正量362から第2補正量363に切り替える。換言すれば、切替部25は、第1目標位置41に加算する補正量を、第1補正量362の中央値にホールドする。これにより、第1目標位置41に加算する補正量が振動的になることを抑制し、且つ、第1目標位置41に加算する補正量を第1補正量362の中央値にホールドすることができる。従って、モールド8と基板10との間に定常的な相対変位が生じることを低減し、オーバーレイ精度の低下を抑えることができる。
The
ここで、図2に示すインプリント材14の硬化を開始する時刻である所定時間前よりも前のある時間帯、即ち、所定期間は、モールド8と基板10との相対的な位置ずれが予め定められた許容範囲に収まる時間である。所定期間は、予め設定されていており、例えば、図1(a)に示すように、タイマTを用いて、モールド8と基板10との位置合わせを開始する時刻からの経過時間を計測してもよい。また、所定期間は、図1(b)に示すように、アライメントスコープ6の計測値301に基づいて決定してもよい。
Here, in a certain time zone before a predetermined time, which is the time when the
これまでは、第3補償器63が所定期間におけるアライメントスコープ6の計測値301に対応する第1補正量362を統計処理して得られる値(平均値、中央値、標準偏差など)の1つを第2補正量363として決定する場合について説明した。但し、第3補償器63は、ローパスフィルタに置換することも可能である。この場合、図3に実線で示すように、ローパスフィルタを介して、所定期間におけるアライメントスコープ6の計測値301に対応する第1補正量362の高周波成分を除去することで得られる値の1つを第2補正量363として決定する。そして、切替部25は、インプリント材14の硬化を開始する時刻の所定時間前に、第1目標位置41に加算する補正量を第1補正量362から第2補正量363に切り替える。換言すれば、切替部25は、第1目標位置41に加算する補正量を、ローパスフィルタを介して第1補正量362から高周波成分を除去した値にホールドする。これにより、第1目標位置41に加算する補正量が高周波で振動することを抑制し、且つ、第1目標位置41に加算する補正量を第1補正量362の平均値の近傍の値にホールドすることができる。従って、モールド8と基板10との間に定常的な相対変位が生じることを低減し、オーバーレイ精度の低下を抑えることができる。
Until now, one of the values (mean value, median value, standard deviation, etc.) obtained by the
なお、上述したように、アライメントスコープ6の所定期間内の計測値301から直接第2補正量を決定してもよい。
例えば、アライメントスコープ6の所定期間内の計測値301の平均値に標準偏差を加えた値から、第1補正量362の平均値から標準偏差を引いた値までの範囲内の値の1つを算出する。そして、当該算出された1つの値に対応する補正量を第2補正量363としてもよい。これによっても、計測値301の最大値より小さく且つ最小値より大きな値に対応する補正量を第1目標位置41に加算する補正量とすることができる。従って、決定された第2補正量363にホールドすることにより、モールド8と基板10との間に定常的な相対変位が生じることを低減し、オーバーレイ精度の低下を抑えることができる。
As described above, the second correction amount may be directly determined from the measured
For example, one of the values in the range from the value obtained by adding the standard deviation to the average value of the measured
インプリント装置1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、センサー、或いは、型などである。電気回路素子としては、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、MRAMなどの揮発性又は不揮発性の半導体メモリや、LSI、CCD、イメージセンサ、FPGAなどの半導体素子などが挙げられる。型としては、インプリント用のモールドなどが挙げられる。
The pattern of the cured product formed by using the
硬化物のパターンは、上述の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などが行われた後、レジストマスクは除去される。 The cured product pattern is used as it is as a constituent member of at least a part of the above-mentioned article, or is temporarily used as a resist mask. The resist mask is removed after etching or ion implantation in the substrate processing process.
次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図4(a)に示すように、絶縁体などの被加工材が表面に形成されたシリコンウエハなどの基板10を用意し、続いて、インクジェット法などにより、被加工材の表面にインプリント材14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14が基板上に付与された様子を示している。
Next, a specific manufacturing method of the article will be described. As shown in FIG. 4A, a
図4(b)に示すように、インプリント用のモールド8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14に向け、対向させる。図4(c)に示すように、インプリント材14が付与された基板10とモールド8とを接触させ、圧力を加える。インプリント材14は、モールド8と被加工材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モールド8を介して照射すると、インプリント材14は硬化する。
As shown in FIG. 4B, the
図4(d)に示すように、インプリント材14を硬化させた後、モールド8と基板10を引き離すと、基板上にインプリント材14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、モールド8の凹部が硬化物の凸部に、モールド8の凸部が硬化物の凹部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材14にモールド8の凹凸パターンが転写されたことになる。
As shown in FIG. 4D, when the
図4(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、被加工材の表面のうち、硬化物がない、或いは、薄く残存した部分が除去され、溝となる。図4(f)に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材の表面に溝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、半導体素子などに含まれる層間絶縁用の膜、即ち、物品の構成部材として利用してもよい。 As shown in FIG. 4 (e), when etching is performed using the pattern of the cured product as an etching resistant mask, the portion of the surface of the material to be processed that has no cured product or remains thin is removed to form a groove. .. As shown in FIG. 4 (f), when the pattern of the cured product is removed, an article having grooves formed on the surface of the material to be processed can be obtained. Here, the pattern of the cured product is removed, but it may be used as a film for interlayer insulation contained in a semiconductor element or the like, that is, as a constituent member of an article, without being removed even after processing.
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。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.
1:インプリント装置 4:基板ステージ 6:アライメントスコープ 8:モールド 10:基板 17:ステージ駆動部 CN:制御部 1: Imprint device 4: Board stage 6: Alignment scope 8: Mold 10: Board 17: Stage drive unit CN: Control unit
Claims (14)
前記基板を保持するステージと、
前記ステージの目標位置に基づいて決定される操作量に基づいて、前記ステージを移動させる駆動部と、
前記モールドと前記基板との相対的な位置ずれを計測する計測部と、
前記操作量を前記駆動部に与えて前記ステージの移動を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記計測部の計測値に基づいて前記目標位置の第1補正量を決定する処理と、前記モールドと前記インプリント材とを接触させてから前記インプリント材の硬化を開始するまでの間の少なくとも一部の期間における、前記計測部の計測値又は該計測値に対応する前記第1補正量の最大値よりも小さく、且つ、最小値よりも大きい値の1つに基づいて、前記目標位置の第2補正量を決定する処理と、を行い、前記インプリント材の硬化を開始する時刻より前に、前記操作量の決定に用いる補正量を前記第1補正量から前記第2補正量に切り替えることを特徴とするインプリント装置。 An imprinting device that forms a pattern of imprinting material on a substrate using a mold.
A stage that holds the substrate and
A drive unit that moves the stage based on an operation amount determined based on the target position of the stage, and
A measuring unit that measures the relative positional deviation between the mold and the substrate,
A control unit that controls the movement of the stage by giving the operation amount to the drive unit,
Have,
The control unit starts the process of determining the first correction amount of the target position based on the measured value of the measurement unit and the imprint material after contacting the mold with the imprint material. Based on one of the measured values of the measuring unit or the value smaller than the maximum value of the first correction amount corresponding to the measured value and larger than the minimum value in at least a part of the period until The process of determining the second correction amount of the target position is performed, and the correction amount used for determining the operation amount is changed from the first correction amount to the first correction amount before the time when the curing of the imprint material is started. An imprint device characterized by switching to two correction amounts.
前記基板を保持するステージと、
前記ステージの目標位置に基づいて決定される操作量に基づいて、前記ステージを移動させる駆動部と、
前記モールドと前記基板との相対的な位置ずれを計測する計測部と、
前記操作量を前記駆動部に与えて前記ステージの移動を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
ローパスフィルタを含み、
前記計測部の計測値に基づいて前記目標位置の第1補正量を決定する処理と、前記ローパスフィルタを介して、前記モールドと前記インプリント材とを接触させてから前記インプリント材の硬化を開始するまでの間の少なくとも一部の期間における前記計測部の計測値の高周波成分を除去することで得られる値の1つを前記目標位置の第2補正量として決定する処理と、を行い、前記インプリント材の硬化を開始する時刻より前に、前記操作量の決定に用いる補正量を前記第1補正量から前記第2補正量に切り替えることを特徴とするインプリント装置。 An imprinting device that forms a pattern of imprinting material on a substrate using a mold.
A stage that holds the substrate and
A drive unit that moves the stage based on an operation amount determined based on the target position of the stage, and
A measuring unit that measures the relative positional deviation between the mold and the substrate,
A control unit that controls the movement of the stage by giving the operation amount to the drive unit,
Have,
The control unit
Including low pass filter
The process of determining the first correction amount of the target position based on the measured value of the measuring unit and the curing of the imprint material after bringing the mold and the imprint material into contact with each other via the low-pass filter. A process of determining one of the values obtained by removing the high-frequency component of the measured value of the measuring unit as the second correction amount of the target position during at least a part of the period until the start is performed. An imprinting apparatus characterized in that the correction amount used for determining the operation amount is switched from the first correction amount to the second correction amount before the time when the curing of the imprint material is started.
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。 A step of forming a pattern on a substrate by using the imprinting apparatus according to any one of claims 1 to 13.
A step of processing the substrate on which the pattern is formed in the step and a step of processing the substrate.
A method of manufacturing an article, which comprises.
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