JP2011243664A5 - - Google Patents

Description

基板に形成されるマークは基板の表面に剥き出しになっていることは少なく、マークの上部に層構造がある場合、マークの位置を検出するための検出光が薄膜干渉等によって弱まり、検出器がモアレ縞を検出できなくなることがあった。そこで、本発明は、型および基板に形成されたマークにより生じるモアレ縞の検出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。

本発明は、第１マークと第２マークを用いて基板と型との位置合わせを行い、前記基板上のインプリント材に前記型を用いてパターンを形成するインプリント装置であって、第１マークおよび第２マークを斜入射照明し、前記第１マークおよび前記第２マークからの回折光を検出する検出器と、前記検出器の光軸の角度を調整する調整部と、を備え、前記第２マークは、前記型のパターン面に平行でかつ互いに直交する第１軸および第２軸にそれぞれ沿う第１方向および第２方向の双方に格子ピッチを有する格子パターンを含み、前記第１マークには、前記第１方向に格子ピッチを有する格子パターンを含み、前記第１マークと前記第２マークとの前記第１方向の格子ピッチは互いに異なり、前記検出器は、撮像素子と、前記第１マークの格子と前記第２マークの格子で回折された光によって前記撮像素子の撮像面にモアレ縞を形成する光学系と、を備え、前記調整部は、前記第１軸および前記第２軸に直交する第３軸からの角度を調整する、ことを特徴とする。

次に、基板の上に形成された積層構造に対するスコープ６の対応力について述べる。基板１のマーク５は表面に剥き出しになっていることは少なく、数層から数十層の積層構造の内部に構成されている場合が多い。マーク５の上部に透明な物質からなる層がある場合、照明光の波長によっては照明光がマーク５から返ってこないことがある（所謂薄膜干渉）。このとき、照明光の波長を変えてやれば、薄膜干渉の条件から外れ、マーク５を観察することが可能となる。これに基づき、スコープ６で観察する場合も照明光の波長λを可変とし、積層構造に応じて最もよく検出できる条件を設定する。それと同時に、式２に示す条件に基づき、スコープ６の傾斜角度を可変とし、照明光の波長λとマーク５のｘ方向の格子ピッチｄから導かれる回折角となるようにスコープ６を駆動機構（調整部１２）により駆動し、計測信号を取得する。

〔第３実施形態〕
つぎに、図１０に基づいて第３実施形態の検出器について説明する。図１０は型２のマーク４単体を計測するためのスコープ６を示している。このスコープ６は第１実施形態のスコープと同じものを使っても良いし、別途専用のスコープを用意しても良い。インプリント処理における型２の押し付け時及び離型時に型２に力が加えられるため、型２がインプリントヘッド３に対してずれる可能性が懸念されている。そこで、型２の位置をリアルタイムで計測することが求められている。図１０の型２には、ウエハ１上のマーク５との位置合わせを行う為のマーク４と型２の位置を計測する為のマーク４’とが形成されている。マーク４，４’はピッチを変えることで、計測時に最適な回折角が異なるように設計されている。

Claims (10)

1. 第１マークと第２マークを用いて基板と型との位置合わせを行い、前記基板上のインプリント材に前記型を用いてパターンを形成するインプリント装置であって、
   第１マークおよび第２マークを斜入射照明し、前記第１マークおよび前記第２マークからの回折光を検出する検出器と、
   前記検出器の光軸の角度を調整する調整部と、
   を備え、
   前記第２マークは、前記型のパターン面に平行でかつ互いに直交する第１軸および第２軸にそれぞれ沿う第１方向および第２方向の双方に格子ピッチを有する格子パターンを含み、
   前記第１マークには、前記第１方向に格子ピッチを有する格子パターンを含み、
   前記第１マークと前記第２マークとの前記第１方向の格子ピッチは互いに異なり、
   前記検出器は、撮像素子と、前記第１マークの格子と前記第２マークの格子で回折された光によって前記撮像素子の撮像面にモアレ縞を形成する光学系と、を備え、
   前記調整部は、前記第１軸および前記第２軸に直交する第３軸からの角度を調整する、ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記調整部は、前記撮像面に形成されるモアレ縞の視認性が許容範囲内となるように前記検出器の光軸の角度を調節する、ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記調整部は、前記第１軸および前記第２軸に直交する第３軸と前記第２軸とを含む面内における前記検出器の光軸の前記第３軸からの角度を調整する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインプリント装置。
4. 前記第１マークに斜入射される光の前記第２マークに対する入射角をα、前記第２マークの前記第２方向の格子ピッチをｄ、ｎを自然数、前記検出器の光軸の前記第３軸からの角度をθとするとき、
   前記調整部は、θ＝±ｓｉｎ^−１｛（ｎλ／ｄ）−ｓｉｎα｝を満たすように前記検出器の光軸の前記第３軸からの角度を調整する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記検出器は、前記第１マークに斜入射する光を前記第１マークに射出する照明系を備え、
   前記照明系の光軸が前記検出器の光軸と同軸に構成され、前記第２マークの前記第２方向の格子ピッチをｄ、ｎを自然数、前記検出器の光軸の前記第３軸からの角度をθとするとき、
   前記調整部は、θ＝ｓｉｎ^−１（ｎλ／２ｄ）を満たすように前記検出器の光軸の前記第３軸からの角度を調整する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記モアレ縞の視認性を表す指標が、前記モアレ縞の信号の振幅、強度、レンジまたはコントラストを含む、ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
7. 前記検出器は、前記撮像面に形成されたモアレ縞の情報に基づいて前記第１方向における前記第１マークと前記第２マークとの相対位置を求める処理部を含み、
   前記処理部により求められた相対位置に応じて、前記第１方向における前記型と前記基板との相対位置が調整される、ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
8. 前記処理部は、前記第３軸に沿う方向における前記第１マークと前記第２マークとの間隔を示す情報にさらに基づいて、前記第１方向における前記第１マークと前記第２マークとの相対位置を求める、ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
9. 前記検出器は、前記第１マークおよび前記第２マークを斜入射照明する照明系を含み、
   前記照明系は、互いに波長が異なる複数の光源を含み、前記複数の光源を切り替えて照明することができることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いてパターンを基板上に形成する工程と、
    前記工程で前記パターンを形成された基板を加工する工程と、
    を含む、ことを特徴とする物品の製造方法。